DE102005059441A1 - Druckminderer mit Überwachungsmittel - Google Patents

Druckminderer mit Überwachungsmittel Download PDF

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Uwe Pfeiffer
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract

Druckminderer zum Mindern des Drucks einer Flüssigkeit in Leitungssystemen, insbesondere in Leitungssystemen der Wasserversorgung, wobei der Druckminderer von der Flüssigkeit durchflossen werden kann, mit zumindest einem Messmittel zum Erfassen von physikalischen Größen, z.B. des Drucks oder des Volumenstroms, der in den Druckminderer einfließenden Flüssigkeit und mit zumindest einem Messmittel zum Erfassen von physikalischen Größen, z.B. des Drucks oder des Volumenstroms, der aus dem Druckminderer ausfließenden Flüssigkeit, wobei der Druckminderer ein Mittel zur Überwachung aufweist, das geeignet und eingerichtet ist, zumindest eine Funktion zumindest einer der erfassten physikalischen Größen zum Feststellen eines Fehlers und/oder einer Gefahr einer Beschädigung und/oder Zerstörung des Druckminderers oder des Leitungssystems zu verarbeiten und den Fehler und/oder die Gefahr anzuzeigen.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Druckminderer zum Mindern des Drucks einer Flüssigkeit in Leitungssystemen, insbesondere in Leitungssystemen der Wasserversorgung, wobei der Druckminderer von der Flüssigkeit durchflossen werden kann, mit zumindest einem Messmittel zum Erfassen von physikalischen Größen, zum Beispiel des Drucks oder des Volumenstroms, der in den Druckminderer einfließenden Flüssigkeit und mit zumindest einem Messmittel zum Erfassen von physikalischen Größen, zum Beispiel des Drucks oder des Volumenstroms, der aus dem Druckminderer ausfließenden Flüssigkeit.
  • Druckminderer werden in den Leitungsnetzen der Wasserversorgungsunternehmen, in Industriebetrieben und auch in Privathaushalten zur Druckregelung beziehungsweise Druckminderung im Wasserleitungsnetz eingesetzt. Wie alle technischen Anlagen bedürfen derartige Druckminderer einer regelmäßigen Wartung, wozu auch Inspektions- und Instandsetzungsmaßnahmen gezählt werden. Für Druckminderer sind in Normen und technischen Regelwerken Wartungsintervalle angegeben, die zwischen zwei Wartungen vergehen dürfen. Während die Benutzer von Druckminderern in Privathaushalten mit den in den Normen und technischen Regelwerken spezifizierten Wartungsintervallen typischerweise eher nachlässig umgehen, halten sich industrielle und kommunale Benutzer meist sehr genau an die jeweiligen Wartungsvorschriften.
  • Aus der Beobachtung der Benutzer ergibt sich jedoch sehr oft, dass zum Zeitpunkt der laut Norm beziehungsweise technischer Regel durchzuführenden Wartung des Druckminderers noch keine wirkliche technische Notwendigkeit für die Durchführung einer Wartung besteht. Auch wenn bei einer Wartung keine Instandsetzungsmaßnahmen vorgenommen werden, fallen bei den Wartungen zum Teil erhebliche Kosten an, beispielsweise für die Anfahrt und die Öffnung des Zugangs zum Einbauschacht, sowie natürlich für die Durchführung der Inspektion selbst. Aus Kundensicht ist es einsichtiger Weise sehr unbefriedigend, dass diese Kosten verursacht werden, gerade wenn technisch mit der Armatur noch alles in Ordnung ist und keine Instandsetzungsmaßnahmen durchgeführt werden müssen.
  • Hier setzt die vorliegende Erfindung an.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine bedarfsgesteuerte und einfache Anzeige des Bedarfs einer Wartung beziehungsweise von Fehlern und/oder Gefahren für die Armatur oder das Leitungsnetz anzuzeigen, so dass der Benutzer nicht allein auf der Basis des Zeitablaufs eine Wartung vornehmen muss.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Druckminderer ein Mittel zur Überwachung aufweist, das geeignet und eingerichtet ist, zumindest eine Funktion zumindest einer der erfassten physikalischen Größen zum Feststellen eines Fehlers und/oder einer Gefahr einer Beschädigung und/oder Zerstörung des Druckminderers oder des Leitungssystems zu verarbeiten und den Fehler und/oder die Gefahr anzuzeigen.
  • Wird ein solcher Fehler oder eine solche Gefahr angezeigt, wird der Benutzer die notwendigen Wartungs- und Instandhaltungsmaßnahmen einleiten und durchführen. Die Abstände zwischen den Wartungen können durch die Erfindung im Regelfall verlängert werden. Soweit aufgrund örtlicher Gegebenheiten erforderlich, können jedoch auch im Einzelfall gegenüber der Norm verkürzte Intervalle angezeigt werden, um Gefahren für den Druckminderer oder das Leitungsnetz oder Fehler am Druckminderer oder Leitungsnetz beseitigen zu können.
  • Aus dem technischen Umfeld sind Armaturen mit bedarfsabhängiger Wartungsanzeige bekannt. So ist beispielsweise aus der Patentschrift mit der Veröffentlichungsnummer DE 196 53 269 C1 eine rückspülbare Filtereinrichtung bekannt, die mittels eines optischen Sensors den Verschmutzungsgrad eines Filtergitters überwacht und bei entsprechender Verschmutzung ein Wartungssignal an eine Reinigungsvorrichtung übermittelt.
  • Die europäische Patentschrift mit der Veröffentlichungsnummer EP 1 031 368 B1 offenbart einen Filterzustandsanzeiger, der auf den bei Flüssigkeitsdurchfluss durch einen Filter auftretenden Differenzdruck anspricht. Dabei wird bei verschmutzungsbedingtem Überschreiten eines vorbestimmten Differenzdrucks eine dauerhafte Anzeigevorrichtung ausgelöst. Diese fordert den Benutzer zur Durchführung von Wartungsarbeiten auf. Eine vergleichbare Durchführung zur Ermittlung des Verschmutzungsgrades eines Filters anhand des Differenzdrucks ist beispielsweise in der deutschen Patentschrift mit der Veröffentlichungsnummer DE 41 17 422 C1 beschrieben, wobei hier auch der Quotient des Differenzdrucks über den Filter mit einem zusätzlich aufgenommenen Differenzdruck über eine Drossel gebildet und überwacht wird.
  • Die genannten Druckschriften aus dem Bereich von Filtereinrichtungen geben hilfreiche Anregungen, sind jedoch auf den Gerätetypus eines Druckminderers gemäß einer für den Druckminderer relevanten Norm DIN EN 1567 nicht anzuwenden, da sich bei Druckminderern weitaus vielfältigere Ausfallszenarien als bei Filtern ergeben. Wie bei langsam verstopfenden Filtern kann zwar auch bei Druckminderern eine zunehmende Aufkrustung eintreten, die sich unter Durchflussbedingungen in einem über den Regelwert erhöhten Druckverlust niederschlägt. Um jedoch zu einer sinnvollen Wartungsanzeige zu kommen, sind hier jedoch stets auch Abweichungen im Regelverhalten, Kavitationsvorgänge, sogenannte echte und falsche Durchsteiger und Blockierungen zu berücksichtigen. Es ist einsichtig, dass die genannten Überwachungsanforderungen nicht wie bei den beschriebenen Filtereinrichtungen allein mit einem einfachen Differenzdruck oder optischen Zustandsüberwachung abgedeckt werden können.
  • Gemäß der Erfindung kann das Mittel zur Überwachung geeignet und eingerichtet sein, zumindest eine Funktion und/oder eine ihrer Ableitungen zumindest einer der erfassten physikalischen Größen mit einer gespeicherten Referenzfunktion beziehungsweise einer deren Ableitungen zu vergleichen und in Abhängigkeit eines Ergebnisses des Vergleiches einen Fehler des Druckminderers zu erkennen und anzuzeigen.
  • Das Mittel zur Überwachung kann beispielsweise geeignet und eingerichtet sein, den Druck der ausfließenden Flüssigkeit als Funktion der Zeit und/oder eine der Ableitungen der Funktion dieses Druckes nach der Zeit mit einer entsprechenden Referenzfunktion beziehungsweise Ableitung eines fehlerfrei arbeitenden Druckminderers zu vergleichen, wobei die Referenzfunktion vorzugsweise in dem Mittel zur Überwachung abgespeichert ist. Alternativ kann diesem Vergleich anstelle des Drucks der ausfließenden Flüssigkeit auch der Druck der einfließenden Flüssigkeit zugrunde liegen.
  • Das Mittel zur Überwachung kann geeignet und eingerichtet sein, den Druck der ausfließenden Flüssigkeit als Funktion des Volumenstroms der ausfließenden Flüssigkeit mit einer entsprechenden Referenzfunktion eines fehlerfrei arbeitenden Druckminderers zu vergleichen. In diesem Fall kann die Hysterese der Funktion Erkenntnisse über den Zustand des Druckminderers geben.
  • Das Mittel zur Überwachung kann ferner geeignet und eingerichtet sein, zumindest eine Funktion zumindest einer der erfassten physikalischen Größen zur Feststellung einer Kavitationsgefahr zu verarbeiten.
  • Ebenso ist es möglich, mittels des Mittels zur Überwachung zur Feststellung einer Kavitationsgefahr die zeitliche Funktion des Drucks der ausfließenden Flüssigkeit und/oder deren Ableitung nach der Zeit auf einen starken und über einen vorbestimmten Zeitraum andauernden Druckabfall hin zu überwachen.
  • Der Druckminderer gemäß der Erfindung kann mit einem Mittel zur Überwachung ausgestattet sein, das geeignet und eingerichtet ist, den Druck der einfließenden Flüssigkeit als Funktion der Zeit und/oder eine der Ableitungen der Funktion dieses Druckes nach der Zeit mit einer entsprechenden Funktion oder Ableitung des Druckes der ausfließenden Flüssigkeit zu vergleichen.
  • Die Mittel zum Erfassen der physikalischen Größen (Messmittel) können in und/oder an einem Gehäuse des Druckminderers insbesondere eines Druckmindererventils angebracht sein.
  • Ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Druckminderer und für erfindungsgemäße Verfahren ist anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
  • 1 ein Schaltbild des erfindungsgemäßen Druckminderers,
  • 2 die Funktion des Drucks der ausfließenden Flüssigkeit in Abhängigkeit von deren Volumenstrom,
  • 3 verschiedene Funktionen des Drucks der einfließenden und ausfließenden Flüssigkeit in Abhängigkeit der Zeit und
  • 4 verschiedene Funktionen des Drucks der einfließenden und der ausfließenden Flüssigkeit in Abhängigkeit der Zeit.
  • In 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 ein Druckmindererventil bezeichnet. Das Druckmindererventil 1 ist in eine Leitung 2 eingesetzt, die in der mit dem Bezugszeichen 3 bezeichneten Richtung von einer Flüssigkeit durchflossen wird beziehungsweise durchflossen werden kann. Auf der Zulaufseite und auf der Abflussseite des Druckmindererventils 1 sind Messmittel 4 beziehungsweise 5 angeordnet. Im vorliegenden Fall handelt es sich um Drucksensoren, die über Abzweigleitungen 6 beziehungsweise 7 an der Zulaufseite beziehungsweise der Ablaufseite des Druckmindererventils 1 an die Leitung 2 angeschlossen sind. Ebenso ist es möglich, dass die Messmittel 4, 5 in einem Gehäuse des Druckmindererventils 1 eingesetzt sind.
  • Der von den Messmitteln 4, 5 erfasste Druck der in das Druckmindererventil 1 einfließenden Flüssigkeit und der aus dem Druckmindererventil 1 ausfließenden Flüssigkeit wird über Signalleitungen 8, 8' an ein Überwachungsmittel 9 gegeben. In diesem Überwachungsmittel 9 erfolgt eine weitere Verarbeitung der Drucksignale, um Fehler des Druckminderers oder des Leitungssystems, in welches der Druckminderer eingesetzt ist, und/oder Gefahren für den Druckminderer oder das Leitungsnetz festzustellen und diese Fehler beziehungsweise Gefahren einem Bediener anzuzeigen.
  • Der in der 1 dargestellte Druckminderer wird nach seinem Einbau in die Leitung 2 durch entsprechende Wahl der Führungsgröße auf den gewünschten Druck auf der Ablaufseite des Druckmindererventils 1 eingestellt. Dieser Druck liegt unterhalb des auf der Zulaufseite des Druckmindererventils 1 herrschenden Drucks. Der auf der Ablaufseite herrschende Druck der aus dem Druckminderer ausfließenden Flüssigkeit kann als Referenzwert in dem Überwachungsmittel 9 hinterlegt werden. Zusätzlich können in einer Einlern- oder Programmierungsphase weitere, aus dem Referenzdruck hergeleitete Referenzwerte gebildet werden, die ebenfalls in dem Überwachungsmittel 9 abgelegt werden.
  • Vorzugsweise werden in dem Überwachungsmittel 9 jedoch Funktionen des Drucks beziehungsweise der aus dem Druck hergeleiteten Größen abgelegt. Bei den Funktionen kann es sich um Funktionen physikalischer Größen wie dem Druck über der Zeit oder der zeitlichen Ableitungen oder sonstiger Verknüpfungen dieser Größen handeln.
  • In der Einlern- beziehungsweise Programmierungsphase wird im Grunde genommen das Verhalten der physikalischen Größen bei einem fehlerfreien Betrieb des Druckminderers in der gegebenen Einbausituation abgelegt, so dass zu einem späteren Zeitpunkt das dann vorliegende Verhalten des Druckminderers mit den abgespeicherten Werten verglichen werden kann, um Fehler des Druckminderers oder des Leitungssystems oder Gefahren für den Druckminderer oder das Leitungssystem festzustellen.
  • Die Erfindung beruht unter anderem auf der Erkenntnis, dass sich Störungen, die sich allmählich entwickeln, wie beispielsweise Ablagerungen am Druckmindererventil, über die Zeit auch in einem geänderten Verhalten des Druckminderers niederschlagen, selbst wenn der Druckminderer noch innerhalb seiner Spezifikationen funktioniert und im statischen Zustand die gewünschten Druckverhältnisse einstellt. Selbst wenn die angestrebten Einstellwerte auch bei Druckminderern mit beginnenden Störungen also noch erreicht werden, ist jedoch das veränderte Verhalten bei Druckminderern mit beginnenden Störungen bereits erkennbar. Es unterscheidet sich von dem Verhalten des Druckminderers im fehlerfreien beziehungsweise gefahrlosen Betrieb. Das Verhalten beziehungsweise die Änderungen im Verhalten können somit sehr gut zu einer Überwachung des Druckminderers herangezogen werden.
  • Beispielhaft wird dies in 2 anhand der Funktion des Drucks der ausfließenden Flüssigkeit in Abhängigkeit des Volumenstroms der ausfließenden Flüssigkeit gezeigt.
  • Die in der 2 mit dem Bezugszeichen A gekennzeichnete, durchgezogene Kurve zeigt das Verhalten des Druckes in Abhängigkeit vom Volumenstrom bei einem neuwertigen Druckminderer. Diese Kurve kann beispielsweise in dem Überwachungsmittel 9 abgespeichert sein.
  • Mit dem Bezugszeichen B ist dagegen als gestrichelte Kurve das Verhalten des Drucks in Abhängigkeit des Volumenstroms eines gerade noch funktionsfähigen Druckminderers mit Ablagerungen am Druckmindererventil 1 dargestellt.
  • Gezeigt ist für beide Fälle jeweils das Hochfahren des Durchflusses (und Rückkurvenhälfte), gefolgt vom anschließenden Herunterfahren des Durchflusses (obere Kurvenhälfte) mit den entsprechenden Auswirkungen auf den Hinterdruck. Die in Kurven dargestellten Funktionen unterscheiden sich nicht nur in der Lage, sondern auch in dem Hystereseverhalten, welches charakteristisch für bestimmte Zustände des Druckminderers sein kann. Anhand dieser Unterschiede des Funktionsverlaufs beziehungsweise der Hysterese der Druckfunktion in Abhängigkeit vom Durchfluss bei einem fehlerfreien und bei einem fehlerbehafteten Druckminderer kann das Überwachungsmittel 9 Rückschlüsse auf das Vorliegen eines Fehlers und auch auf die Fehlerart machen.
  • In den 3 und 4 ist beispielhaft aufgezeigt, wie die Überwachung des Druckminderers nur anhand von Messwerten des Drucks der einfließenden Flüssigkeit und des Drucks der ausfließenden Flüssigkeit sowie von daraus intern gebildeten Ableitungen realisiert werden kann. Beide Figuren zeigen je einen modellhaften Zeitablauf mit verschiedenen für die Wartung eines Druckminderers relevanten Ereignissen, wobei die gestrichelte Linie den gemessenen Druck der einlaufenden Flüssigkeit und die durchgezogene Linie den Druck der ausfließenden Flüssigkeit darstellen. Mit den römischen Ziffern werden verschiedene Ereignisse bezeichnet, auf die im Folgenden Bezug genommen wird.
  • In dem mit I gekennzeichneten Abschnitt ist das Normalverhalten des fehlerfreien Druckminderers dargestellt, wie es auch in der Einlernbeziehungsweise Programmierungsphase des Überwachungsmittels gespeichert wird. Nach einem Durchströmungsereignis, das sich in einem kurzzeitigen Abfall des Drucks der ausfließenden Flüssigkeit äußert, steigt der Druck der auslaufenden Flüssigkeit in kurzer Zeit wieder auf den voreingestellten Druck an. Die Steigung während dieses Druckanstieges nach Durchströmung wird durch das Überwachungsmittel 9 ermittelt und während der Programmierung beziehungsweise Einlernphase als Referenzsteigung abgelegt.
  • Der Abschnitt II zeigt ein dem Abschnitt I ähnliches Durchströmungsereignis. Der Anstieg des Drucks der ausfließenden Flüssigkeit auf den gewünschten Wert verläuft jedoch nun aufgrund einer durch Verschleiß oder Ablagerung geänderten Charakteristik des Druckminderers langsamer. Die Steigung des Drucks der ausfließenden Flüssigkeit wird durch das Überwachungsmittel 9 mit der gespeicherten Referenzsteigung verglichen, und bei Überschreiten einer vorgegebenen Toleranz kann ein Signal zum Anzeigen eines Fehlers des Druckminderers ausgegeben werden. Für die Bestimmung der Hysterese einer Einzelmessung ist die genaue Kenntnis des Volumenstroms erforderlich. Auch ohne diese Kenntnisse kann jedoch die beurteilte Hysterese als Durchschnittswert mehrerer Messungen gebildet und zur Beurteilung und zum Vergleich mit einer Durchschnittsreferenzhysterese, die in dem Überwachungsmittel 9 abgelegt ist, herangezogen werden.
  • Im Abschnitt III ist wiederum dem Abschnitt I ähnliches Durchströmungereignis gezeigt. Hier führen Ablagerungen jedoch dazu, dass aufgrund gestiegener Reibung das Druckmindererventil 1 verspätet öffnet, der Druck der ausfließenden Flüssigkeit also zunächst weiter absinkt als dies bei gleichen Verhältnissen bei einem neuen, fehlerfreien Druckminderer der Fall wäre. Ebenso führt die vergrößerte Reibung auch zu einem verspäteten Schließen, so dass nach Ende des Durchströmungsereignisses der Druck der ausfließenden Flüssigkeit den eingestellten beziehungsweise gewünschten Druck leicht überschreiten kann. Die Überwachungsvorrichtung 9 kann beide Effekte, nämlich die Entwicklung des Tals des Drucks der ausfließenden Flüssigkeit, also aus Stagnation, und den Berg des Drucks der ausfließenden Flüssigkeit nach Ende der Durchströmung detektieren und bei Überschreiten eines Toleranzwerts eine Fehlermeldung anzeigen.
  • Der Abschnitt IV verdeutlicht die aufgezeigten Messwerte bei einem normalen, d. h. üblicherweise variierenden Strömungsprofil mit wechselnder Flüssigkeitsabnahme. Die Überwachungsvorrichtung 9 kann anhand eines solchen Profils erkennen, dass der Druckminderer noch voll funktionstüchtig ist, und daraufhin eine Wartungsanzeige unterdrücken, selbst wenn die Wartung nach der Zeitvorgabe der technischen Vorschriften gefordert sein sollte.
  • In dem Abschnitt V ist ein Durchströmungsereignis mit variierenden Durchströmungsraten von einer stabilen Phase gefolgt. Der Druck der ausfließenden Flüssigkeit verbleibt jedoch unterhalb des voreingestellten Drucks. Dieses deutet auf eine stabile Dauerdurchströmung des Druckminderers hin und muss von der Überwachungsvorrichtung 9 erst nach einer längeren Zeit von Wochen oder Monaten angezeigt werden, beispielsweise um ein Festrosten oder Festsetzen des Druckmindererventils 1 durch Ablagerung beim Verbleib in einer halb offenen Stellung und ohne Bewegung des Ventileinsatzes zu verhindern. Da diese stabile Dauerdurchströmung insbesondere auch eine Leckage im nachfolgenden Leitungsnetz bedeuten kann, kann auch ein entsprechendes Signal erzeugt werden, welches einen Fehler im nachfolgenden Leitungsnetz anzeigt.
  • Im Abschnitt VI (4) verdeutlicht ein plötzlicher Funktionsausfall des Druckminderers einen sogenannten „echten Durchsteiger", bei dem der Druck der ausfließenden Flüssigkeit aufgrund eines Ventilversagens des Druckminderers über den gewünschten Druck ansteigt. Der Druckminderer bedarf bei einem solchen „echten Durchsteiger" einer sofortigen Wartung.
  • Von dem „echten Durchsteiger" ist jedoch der in Abschnitt VII dargestellte „falsche Durchsteiger" zu unterscheiden, bei dem der Druck der ausfließenden Flüssigkeit zwar ebenfalls über den gewünschten Druck ansteigen kann, im Extremfall sogar bis über den Druck der einfließenden Flüssigkeit hinaus, wobei aber kein Ventilversagen des Druckminderers vorliegen muss. Ein solcher Fall eines falschen Durchsteigers kann beispielsweise dann auftreten, wenn ein ohne oder mit defektem Rückschlagventil hinter dem Druckminderer angeschlossener Warmwasserbereiter unter Stagnationsbedingungen heizt, bevor das Sicherheitsventil des Warmwasserbereiters öffnet. Ein Fehler liegt bei einem falschen Durchsteiger an dem Druckminderer nicht vor, jedoch an dem Warmwasserbereiter, weshalb auch der falsche Durchsteiger angezeigt werden kann.
  • Damit ein echter und ein falscher Durchsteiger von dem Überwachungsmittel 9 voneinander unterschieden werden können, kann das Überwachungsmittel 9 so eingerichtet sein, dass eine Durchsteigermeldung zunächst ohne unmittelbare Auslösung eines Signals intern in einem Speicher abgelegt wird. Das Überwachungsmittel 9 kann dann nach den nächsten, beispielsweise drei Durchströmungsereignissen und einem Abgleich mit dem Inhalt des Speichers entscheiden, ob es jeweils wieder zu einem Durchsteiger gekommen ist. Nur wenn dies der Fall ist, wird das Signal zum Anzeigen eines Fehlers ausgelöst. Die Wahrscheinlichkeit, dass mehrmals hintereinander ein falscher Durchsteiger entsteht, ist nämlich relativ gering. Wird nach dem Strömungsereignis detektiert, dass kein Durchsteiger mehr auftritt, kann der Speicherinhalt gelöscht werden.
  • Ebenso kann ein Verlauf, wie er in Abschnitt VII dargestellt ist, eine Belastungssituation nach Druckschlägen aufzeigen. Bei einem schnellen Anstieg des Drucks der ausfließenden Flüssigkeit über den Eingangsdruck hinaus kann das Überwachungsmittel so eine Belastungssituation feststellen, die in eine langfristige Planung einer Wartung und die Anzeige des Wartungsbedarfs einfließen kann.
  • In dem Abschnitt VIII kommt es, beispielsweise aufgrund extremer Durchströmung zu einem besonders starken Druckabfall, während der Vordruck zunächst relativ konstant bleibt. In dieser Betriebsart besteht ein starkes Risiko für mechanische Beschädigung des Druckminderers durch Kavitation. Das Überwachungsmittel 9 kann nach einer vorgegebenen Zeitdauer des Betriebes unter Kavitationsgefahr eine Meldung anzeigen, die einen Benutzer vor einer weiteren Benutzung des Gerätes warnt.
  • Dagegen braucht in dem Abschnitt IX keine Kavitationsgefahr befürchtet werden, obwohl auch hier der Druck der ausfließenden Flüssigkeit eingebrochen ist. Der Einbruch im Druck der ausfließenden Flüssigkeit folgt dabei jedoch lediglich einem Absinken des Drucks der einfließenden Flüssigkeit. Das Überwachungsmittel 9 braucht unter dieser Bedingung kein Wartungssignal abgeben, da unter diesen Bedingungen eine Kavitationsgefahr nicht gegeben ist.
  • In dem Abschnitt X ist schließlich ein typisches Verhalten eines in Halboffenstellung festgerosteten oder durch Kalk festgesetzten Druckmindererventils 1 dargestellt. Dieses kann insbesondere bei Industrieanwendungen oder in der öffentlichen Wasserverteilung vorkommen, wenn der Druckminderer über sehr lange Zeit unter konstanten Durchflussbedingungen betrieben wird. In dieser Stellung wird das Überwachungsmittel 9 feststellen, dass der Druck der ausfließenden Flüssigkeit unter Abzug eines gewissen, durch die jeweilige Stellung vorgegebenen Druckverlustes, jeder Schwankung des Drucks der einfließenden Flüssigkeit folgt, um dann nach einer gewissen vorgegebenen Zeitdauer ein entsprechendes Warnsignal beziehungsweise Wartungssignal anzuzeigen.

Claims (10)

  1. Druckminderer zum Mindern des Drucks einer Flüssigkeit in Leitungssystemen, insbesondere in Leitungssystemen der Wasserversorgung, wobei der Druckminderer von der Flüssigkeit durchflossen werden kann, mit zumindest einem Messmittel (4) zum Erfassen von physikalischen Größen, z. B. des Drucks oder des Volumenstroms, der in den Druckminderer einfließenden Flüssigkeit und mit zumindest einem Messmittel (5) zum Erfassen von physikalischen Größen, z. B. des Drucks oder des Volumenstroms, der aus dem Druckminderer ausfließenden Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckminderer ein Mittel (9) zur Überwachung aufweist, das geeignet und eingerichtet ist, zumindest eine Funktion zumindest einer der erfassten physikalischen Größen zum Festellen eines Fehlers und/oder einer Gefahr einer Beschädigung und/oder Zerstörung des Druckminderers oder des Leitungssystems zu verarbeiten und den Fehler und/oder die Gefahr anzuzeigen.
  2. Druckminderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (9) zur Überwachung geeignet und eingerichtet ist, zumindest eine Funktion und/oder eine ihrer Ableitungen zumindest einer der erfassten physikalischen Größen mit einer gespeicherten Referenzfunktion bzw. einer deren Ableitungen zu vergleichen und in Abhängigkeit eines Ergebnisses des Vergleichs einen Fehler des Druckminderers zu erkennen.
  3. Druckminderer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (9) zur Überwachung geeignet und eingerichtet ist, den Druck der ausfließenden Flüssigkeit als Funktion der Zeit und/oder eine der Ableitungen der Funktion dieses Drucks nach der Zeit mit einer entsprechenden Referenzfunktion bzw. -ableitung eines fehlerfrei arbeitenden Druckminderers zu vergleichen.
  4. Druckminderer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (9) zur Überwachung geeignet und eingerichtet ist, den Druck der einfließenden Flüssigkeit als Funktion der Zeit und/oder eine der Ableitungen der Funktion dieses Drucks mit einer entsprechenden Referenzfunktion bzw. -ableitung eines fehlerfrei arbeitenden Druckminderers zu vergleichen.
  5. Druckminderer nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Überwachung geeignet und eingerichtet ist, den Druck der ausfließenden Flüssigkeit als Funktion des Volumenstroms der ausfließenden Flüssigkeit mit einer entsprechenden Referenzfunktion eines fehlerfrei arbeitenden Druckminderers zu vergleichen.
  6. Druckminderer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Überwachung geeignet und eingerichtet ist, zumindest eine Funktion zumindest einer der erfassten physikalischen Größen zur Feststellung einer Kavitationsgefahr zu verarbeiten.
  7. Druckminderer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Überwachung geeignet und eingerichtet ist, zur Feststellung einer Kavitationsgefahr die zeitliche Funktion des Drucks der auslaufenden Flüssigkeit und/oder deren Ableitung nach der Zeit auf einen starken und über einen vorbestimmten Zeitraum andauernden Druckabfall hin zu überwachen.
  8. Druckminderer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Überwachung geeignet und eingerichtet ist, den Druck der einfließenden Flüssigkeit als Funktion der Zeit und/oder eine der Ableitungen der Funktion dieses Drucks nach der Zeit mit einer entsprechenden Funktion oder Ableitung des Drucks der ausfließenden Flüssigkeit zu vergleichen.
  9. Druckminderer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Messmittel in und/oder an einem Gehäuse des Druckminderers angebracht ist.
  10. Verfahren zur Überwachung eines Druckminderers in Leitungssystemen insbesondere der Wasserversorgung, wobei der Druckminderer von der Flüssigkeit durchflossen wird und physikalische Größen, z. B. der Druck oder der Volumenstrom, der in den Druckminderer einfließenden Flüssigkeit und physikalische Größen, z. B. der Druck oder der Volumenstrom, der aus dem Druckminderer ausfließenden Flüssigkeit, erfasst werden, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Funktion zumindest einer der erfassten physikalischen Größen zum Festellen eines Fehlers und/oder einer Gefahr einer Beschädigung und/oder Zerstörung des Druckminderers oder des Leitungssystems verarbeitet und den Fehler und/oder die Gefahr anzeigt.
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