Was sind Entlüftungsventile?

Das Entlüftungsventil, manchmal auch als Druck- und Vakuumentlastungsventil bezeichnet, ist ein wichtiger Bestandteil von atmosphärischen Tanks und Behältern, in die Lösungsmittel mit hoher Durchflussrate eingefüllt und abgesaugt werden. Diese Art von Ventil wird in die Ein- und Ausatemleitungen von Tanks, Behältern und Prozessgeräten eingebaut, um giftige Dämpfe zurückzuhalten und eine Kontamination der Atmosphäre zu vermeiden. Auf diese Weise werden unvorhergesehene Druck- und Vakuumschwankungen ausgeglichen und ein erhöhter Brandschutz und eine höhere Sicherheit gewährleistet.

Wie funktioniert das Entlüftungsventil?

Die innere Struktur des Atemventils besteht im Wesentlichen aus einem Einatemventil und einem Ausatemventil, die nebeneinander oder überlappend angeordnet sein können. Wenn der Tankdruck dem Atmosphärendruck entspricht, arbeiten die Scheibe des Druckventils und des Vakuumventils sowie der Sitz aufgrund des „Adsorptionseffekts“ eng zusammen, wodurch der Sitz dicht und leckagefrei bleibt. Wenn der Druck oder das Vakuum ansteigt, öffnet sich die Scheibe und bleibt aufgrund des „Adsorptionseffekts“ an der Seite des Sitzes gut abgedichtet.

Wenn der Druck im Tank auf den zulässigen Konstruktionswert ansteigt, wird das Druckventil geöffnet und das Gas im Tank wird durch die Seite des Entlüftungsventils (also des Druckventils) in die Außenatmosphäre abgelassen. Zu diesem Zeitpunkt ist das Vakuumventil aufgrund des Überdrucks im Tank geschlossen. Umgekehrt findet der Ausatemvorgang statt, wenn der Tank beladen ist und Flüssigkeit aufgrund der höheren Atmosphärentemperatur verdunstet. Das Vakuumventil öffnet sich aufgrund des Überdrucks des atmosphärischen Drucks und das externe Gas gelangt durch das Saugventil (also das Vakuumventil) in den Tank. An diesem Punkt schließt das Druckventil. Das Druckventil und das Vakuumventil können zu keinem Zeitpunkt geöffnet werden. Wenn der Druck oder das Vakuum im Tank auf den Normalwert abfällt, schließen sich die Druck- und Vakuumventile und stoppen den Aus- oder Einatemvorgang.

Der Zweck des Entlüftungsventils?

Das Atemventil darf unter normalen Bedingungen nur dann dicht sein, wenn:

(1) Beim Entlüften der Flasche beginnt das Atemventil, Luft oder Stickstoff in die Flasche einzusaugen.

(2) Beim Füllen der Flasche beginnt das Atemventil, das ausgeatmete Gas aus der Flasche zu drücken.

(3) Aufgrund des Klimawandels und aus anderen Gründen steigt oder sinkt der Materialdampfdruck im Tank, und das Atemventil atmet den Dampf aus oder atmet Luft oder Stickstoff ein (normalerweise als thermischer Effekt bezeichnet).

(4) Im Brandfall verdampft die Flüssigkeit im Tank aufgrund des erhitzten Ausatemgases stark und das Atmungsventil beginnt, die Luft aus dem Tank abzulassen, um eine Beschädigung des Tanks durch Überdruck zu vermeiden.

(5) Bei Arbeitsbedingungen wie Drucktransport flüchtiger Flüssigkeiten, chemischen Reaktionen interner und externer Wärmeübertragungsgeräte und Betriebsfehlern wird das Atmungsventil betätigt, um eine Beschädigung des Lagertanks durch Überdruck oder Supervakuum zu vermeiden.

Gemeinsame Normen für Entlüftungsventile

DIN EN 14595-2016 – Tank für den Transport gefährlicher Güter – Serviceausrüstung für Tanks – Über- und Unterdruckentlüftung.

Wie wird das Entlüftungsventil eingebaut?

(1) Das Entlüftungsventil muss am höchsten Punkt oben am Tank angebracht werden. Theoretisch sollte das Entlüftungsventil im Hinblick auf die Reduzierung von Verdunstungsverlusten und anderen Abgasen am höchsten Punkt des Tankraums angebracht werden, um den direktesten und maximalen Zugang zum Entlüftungsventil zu gewährleisten.

(2) Bei großen Tankvolumen kann ein einzelnes Atemventil nicht verwendet werden, da sonst die Gefahr eines Überdrucks oder Unterdrucks besteht. Es können zwei Atemventile installiert werden. Um zu vermeiden, dass der Betrieb mit zwei Atemventilen gleichzeitig das Risiko eines Ausfalls erhöht, werden normalerweise zwei Atemventile mit Saug- und Druckgradienten konstruiert, von denen eines normal funktioniert und das andere als Reserve dient.

(3) Wenn ein großes Atemvolumen dazu führt, dass das Atemvolumen eines einzelnen Atemventils die Anforderungen nicht erfüllen kann, können zwei oder mehr Atemventile eingebaut werden, und der Abstand zwischen ihnen und der Mitte der Tankoberseite sollte gleich sein, d. h. eine symmetrische Anordnung auf der Tankoberseite.

(4) Wenn das Atemventil am Stickstoffüberlagerungstank installiert ist, muss die Anschlussposition der Stickstoffversorgungsleitung weit von der Atemventilschnittstelle entfernt sein und etwa 200 mm von der Oberseite des Tanks in den Lagertank eingeführt werden, damit der Stickstoff nicht direkt nach dem Eintritt in den Tank austritt und die Rolle der Stickstoffüberlagerung übernimmt.

(5) Wenn im Lungenautomaten eine Drucksperre vorhanden ist, muss der Einfluss des Druckabfalls in der Drucksperre auf den Auslassdruck des Lungenautomaten berücksichtigt werden, um einen Überdruck in der Flasche zu vermeiden.

(6) Wenn die Durchschnittstemperatur des Tanks niedriger oder gleich 0 ist, muss das Entlüftungsventil über Frostschutzmaßnahmen verfügen, um ein Einfrieren des Tanks oder ein Blockieren der Ventilscheibe aufgrund schlechter Entlüftung oder unzureichender Luftzufuhr zu verhindern, was zu einem Überdruck im Fasstank oder einem zu niedrigen Druck im entleerten Tank führen kann.

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