Home » BIM und TGA » Autoklavensystem: was es ist, wozu es dient, wie man mit BIM plant

Autoklavensystem: was es ist, wozu es dient, wie man mit BIM plant

Arten, Funktionen und Komponenten des Autoklavensystems mit Beispiel für die Konstruktion und Dimensionierung einer Druckbeaufschlagungseinheit


Autoklavanlagen gewährleisten den Zugang zu fließendem Wasser mit dem richtigen Druck auch in Umgebungen, in denen die optimale Situation beeinträchtigt sein könnte. In Wohnanlagen ist beispielsweise das Vorhandensein eines Autoklavens oft unerlässlich, um die ordnungsgemäße Funktion des Wassersystems und den Wohnkomfort für alle Mieter zu gewährleisten.

In diesem Artikel werden wir die verschiedenen Arten von Autoklavanlagen, ihre Komponenten und ihre Vorteile im Detail untersuchen und einen umfassenden Überblick über dieses wichtige Gerät bieten.

Was ist eine Autoklavanlage

Eine Autoklavanlage ist ein System, das den Zugang zu fließendem Wasser auch in Situationen gewährleistet, in denen der Wasserdruck zu niedrig ist. Dieses Gerät ist darauf ausgelegt, den Start und Stopp einer oder mehrerer Elektropumpen zu automatisieren und einen ausreichenden Wasserfluss bei einem angemessenen Druck sicherzustellen, um Verbraucher zu versorgen, die sonst keinen Zugang dazu hätten.

Einfach ausgedrückt erhöht der Autoklav den Wasserdruck in den Rohren eines Gebäudes, um auch höhere Etagen zu erreichen. Dies ist besonders wichtig in Wohngebieten wie Wohnanlagen, wo ein niedriger Wasserdruck den Komfort und die Lebensqualität der Bewohner beeinträchtigen könnte.

Darüber hinaus wird der Autoklav auch in anderen Situationen weit verbreitet eingesetzt, wie in privaten Haushalten oder gewerblichen Gebäuden, wo ein niedriger Wasserdruck ein Problem darstellen könnte.

Welche Komponenten hat eine Autoklavanlage

In einer allgemeinen Autoklavanlage können folgende Komponenten identifiziert werden:

  • Autoklavenkammer – typischerweise aus Edelstahl gefertigt, um eine optimale Beständigkeit gegen Korrosion und Druck zu gewährleisten. Diese Struktur ist darauf ausgelegt, extremen Bedingungen von Temperatur und Druck standzuhalten, ohne die Integrität der behandelten Materialien zu beeinträchtigen;
  • Heizsystem – ein weiteres entscheidendes Element der Autoklavanlage, kann je nach spezifischen Anforderungen der Anwendung unterschiedliche Formen annehmen. Es könnte aus elektrischen Widerständen, Dampf oder anderen Wärmeübertragungsmedien bestehen, deren Ziel es ist, die Temperatur in der Autoklavenkammer zu erhöhen, um den Materialbehandlungsprozess zu aktivieren;
  • Druck- und Temperaturkontrollen – sind entscheidend, um eine sichere und effektive Behandlung der Materialien in der Autoklave zu gewährleisten. Diese Geräte überwachen kontinuierlich die Bedingungen in der Autoklavenkammer und regeln die Prozessparameter entsprechend, um sicherzustellen, dass Druck und Temperatur während der gesamten Behandlung innerhalb der festgelegten Grenzen bleiben;
  • Druckbehälter – auch als Lunge bekannt, ist ein wesentliches Element der Autoklavanlage, in dem sich ein Luftkissen befindet. Diese Lunge fungiert als Akkumulator, der es der Pumpe ermöglicht, die Betriebsdauer über einen längeren Zeitraum zu verlängern, wodurch die Anzahl der Ein- und Ausschaltvorgänge reduziert wird, die zu gefährlichen Verschleißerscheinungen und Luftschlägen führen können;
  • Druckschalter – schaltet die Pumpe ein, wenn der Wasserdruck unter einen bestimmten Grenzwert fällt, und schaltet sie aus, wenn der vordefinierte maximale Wert erreicht ist. Diese zusätzlichen Komponenten tragen dazu bei, den ordnungsgemäßen Betrieb und die Sicherheit der Autoklavanlage in verschiedenen Situationen und Anwendungen zu gewährleisten.

Zusätzlich zu den oben beschriebenen Hauptkomponenten kann eine Autoklavanlage auch andere Elemente enthalten, um das System zu vervollständigen. Zum Beispiel könnte ein Speichertank vorhanden sein, um eine bestimmte Menge Wasser aus dem Netz zu speichern, zusammen mit einer elektrischen Pumpe, normalerweise vom Typ Zentrifugal, um das Wasser in den Drucktank zu fördern.

Der Wassertank kann mit folgender Formel dimensioniert werden:

V = 30 (Gpr60) / a ⋅ (Pmax+1) / (PmaxPmin)

wo:

V = Volumen des Autoklaven, [l]
Gpr = Projektflussrate, [l/s]
Pmin = Min. Überdruck [bar]
Pmax = Max. Überdruck [bar]
a = Max. Anzahl der Pumpenstarts pro Stunde [h-1]

Arten von Autoklavanlagen

Autoklavanlagen können in Bezug auf Automatisierungssysteme in verschiedene Typen unterteilt werden, hauptsächlich in zwei Kategorien mit den entsprechenden Unterkategorien wie folgt:

  • System mit Druckbehältern
    • Klassischer Autoklav
    • Autoklav mit Membranbehältern
  • Invertersystem
    • Reines Invertersystem mit Steuerung einer oder mehrerer Pumpen
    • Reines Invertersystem mit Inverter für jede Pumpe
    • Gemischtes Invertersystem

System mit Druckbehältern

Dieser Anlagentyp hat zwei Hauptvarianten:

  • Klassischer Autoklav
  • Autoklav mit Membranbehältern

Klassischer Autoklav

Der klassische Autoklav besteht aus einem oder mehreren Behältern, zwei oder mehr Pumpen, einem Kompressor, einem elektrischen Schaltschrank und den für den Betriebsablauf erforderlichen Instrumenten.

Der Betriebsablauf basiert auf dem Prinzip der Komprimierbarkeit von Luft. Im Behälter, der nach den Pumpen positioniert ist, werden automatisch Wasser und Luft gleichzeitig zugeführt. Die Automatismen werden durch Druckschalter gewährleistet, einen für jede Pumpe und einen für den Kompressor, die den Prozess regeln. Wenn Verbraucher Wasser entnehmen, sinkt der Druck im Behälter und aktiviert die Pumpen, um den gewünschten Druck aufrechtzuerhalten. Die Pumpen liefern Wasser mit dem festgelegten minimalen Druck, um die Bedürfnisse der Benutzer zu erfüllen. Sobald der maximale Pegel im Behälter erreicht ist, stoppen die Pumpen. Der Kompressor gewährleistet, dass der Luftpegel im Behälter ständig optimal ist.

Vorteile des Systems

  • Hohe Autonomie durch die Größe des Behälters, die Ruhezeiten für die Geräte ermöglicht.
  • Einfacher Betrieb und Langlebigkeit durch die Effizienz der elektromechanischen Geräte gewährleistet.

Autoklav mit Membranbehältern

Diese Art von Anlage besteht aus Membranbehältern, zwei oder mehr Pumpen, einem Steuerschrank und den für den Betriebsablauf erforderlichen Instrumenten.

Der Betriebsablauf ähnelt dem des klassischen Autoklavs, jedoch fehlt der Kompressor. Die Behältergröße ist begrenzt, daher ist die Autonomie reduziert. Die periodische Wiederherstellung des Luftkissens muss manuell durchgeführt werden. Dieses System zeichnet sich durch den kostengünstigen Kauf und die Installation aus, erfordert jedoch aufgrund der begrenzten Autonomie und der Qualität der Komponenten eine häufigere Wartung.

Druckregelsystem

Druckregelsystem

Invertersystem

Das Invertersystem kann wiederum in drei Haupttypen unterteilt werden:

  • Reines Invertersystem mit Steuerung einer oder mehrerer Pumpen
  • Reines Invertersystem mit Inverter für jede Pumpe
  • Gemischtes Invertersystem

Reines Invertersystem mit Steuerung einer oder mehrerer Pumpen

Diese Anlage besteht aus einer oder mehreren Pumpen, einem Steuerschrank mit einem Inverter, einem Drucksensor und einem Anti-Pendelbehälter.

Der Betriebsablauf basiert auf dem Drucksensor, der Druckänderungen durch die Verwendung der Verbraucher erkennt. Der Inverter steuert die Pumpen je nach Verbrauchsbedarf und ermöglicht einen effizienten und leisen Betrieb. Der Anti-Pendelbehälter verhindert das kontinuierliche Wiederanlaufen der Pumpe bei kleinen Leckagen im System.

Vorteile des Systems:

  • Energieeinsparungen durch die Regelung der Motordrehzahlen der Pumpen;
  • höhere Geräuschlosigkeit und geringerer Verschleiß der Geräte.

Reines Invertersystem mit Inverter für jede Pumpe

In dieser Art von Anlage wird jede Pumpe von einem separaten Inverter gesteuert. Der Betriebsablauf ähnelt dem vorherigen System, aber beide Pumpen arbeiten mit variablen Drehzahlen und wechseln sich periodisch ab.

Vorteile des Systems:

  • gleiche Effizienz und Geräuschlosigkeit wie beim vorherigen System, aber mit einer höheren Betriebsflexibilität.

Gemischtes Invertersystem

Diese Anlage kombiniert die Vorteile des klassischen Autoklavensystems mit denen des Invertersystems. Eine Pumpe wird vom Inverter gesteuert, während die anderen von Druckschaltern gesteuert werden. Der Behälter ist größer als bei anderen Systemen und hat keine Membran.

Vorteile des Systems:

  • Geräuschlosigkeit durch niedrige Motordrehzahlen und geringeren Verschleiß der Geräte;
  • Robustheit und Zuverlässigkeit des elektromechanischen Systems;
  • Möglichkeit längerer Ruhezeiten der Pumpen aufgrund der Behältergröße.

Schauen Sie sich dieses Einführungsvideo zu Edficius MEP an, der Software für die 3D-Modellierung von mechanischen, elektrischen und hydraulischen Anlagen (MEP), integriert mit Architektur und Gebäudestruktur.

 

edificius-mep
edificius-mep