Das Absperrventil wird hauptsächlich zum Regulieren und Stoppen des durch die Rohrleitung fließenden Fluids verwendet. Sie unterscheiden sich von Ventilen wieKugelhähneund Absperrventile, da sie speziell zur Steuerung des Flüssigkeitsflusses entwickelt wurden und nicht auf Schließfunktionen beschränkt sind. Der Name des Absperrventils erklärt sich daraus, dass die ältere Bauart einen bestimmten kugelförmigen Körper aufweist und in zwei Halbkugeln geteilt werden kann, die durch den Äquator getrennt sind, wo der Fluss die Richtung ändert. Die eigentlichen inneren Elemente des Schließsitzes sind normalerweise nicht kugelförmig (z. B. Kugelhähne), sondern typischerweise eben, halbkugelförmig oder stopfenförmig. Durchgangsventile schränken den Flüssigkeitsfluss im geöffneten Zustand stärker ein als Absperr- oder Kugelhähne, was zu einem höheren Druckabfall durch sie führt. Durchgangsventile haben drei Hauptkörperkonfigurationen, von denen einige dazu dienen, den Druckabfall durch das Ventil zu reduzieren. Informationen zu anderen Ventilen finden Sie in unserem Ventil-Einkaufsführer.

Ventildesign

Ein Absperrventil besteht aus drei Hauptteilen: Ventilkörper und Ventilsitz, Ventilteller und Ventilspindel, Dichtung und Ventildeckel. Im Betrieb wird der Gewindeschaft durch Drehen des Handrads oder Ventilantriebs gedreht, um den Ventilteller vom Ventilsitz abzuheben. Der Flüssigkeitsdurchgang durch das Ventil verläuft Z-förmig, sodass die Flüssigkeit den Kopf des Ventiltellers berühren kann. Dies unterscheidet sich von Schiebern, bei denen die Flüssigkeit senkrecht zum Schieber steht. Diese Konfiguration wird manchmal als Z-förmiger Ventilkörper oder T-förmiges Ventil bezeichnet. Einlass und Auslass sind aufeinander ausgerichtet.

Andere Konfigurationen umfassen Winkel und Y-förmige Muster. Beim Eckventil ist der Auslass 90 ° vom Einlass entfernt, und die Flüssigkeit fließt entlang des L-förmigen Pfades. Bei einer Y-förmigen oder Y-förmigen Ventilkörperkonfiguration tritt der Ventilschaft in einem Winkel von 45 ° in den Ventilkörper ein, während Einlass und Auslass in einer Linie bleiben, genau wie im Dreiwegemodus. Der Strömungswiderstand des Winkelmusters ist geringer als der des T-förmigen Musters, und der Widerstand des Y-förmigen Musters ist geringer. Dreiwegeventile sind die gebräuchlichsten der drei Typen.

Die Dichtscheibe ist üblicherweise konisch geformt, um auf den Ventilsitz zu passen. Es kann aber auch eine flache Scheibe verwendet werden. Bei leicht geöffnetem Ventil fließt das Fluid gleichmäßig um die Scheibe herum, und der Verschleiß verteilt sich auf Ventilsitz und Scheibe. Daher funktioniert das Ventil auch bei reduziertem Durchfluss einwandfrei. Normalerweise verläuft die Strömungsrichtung zur Ventilschaftseite. In Hochtemperaturumgebungen (z. B. Dampf), wenn der Ventilkörper abkühlt und sich zusammenzieht, kehrt sich die Strömung jedoch oft um, um die Ventilscheibe dicht zu halten. Das Ventil kann die Strömungsrichtung anpassen, um durch Druck das Schließen (Strömung über der Scheibe) oder Öffnen (Strömung unter der Scheibe) zu unterstützen. Dadurch kann das Ventil im Fehlerfall geschlossen oder geöffnet werden.

Die Dichtscheibe bzw. der Dichtkegel wird üblicherweise durch den Käfig zum Ventilsitz geführt, um einen ordnungsgemäßen Kontakt zu gewährleisten, insbesondere bei Hochdruckanwendungen. Bei einigen Ausführungen wird ein Ventilsitz verwendet, und die Dichtung auf der Ventilstangenseite der Scheibenpresse liegt am Ventilsitz an, um den Druck auf die Packung abzulassen, wenn das Ventil vollständig geöffnet ist.

Je nach Ausführung des Dichtelements kann das Absperrventil durch mehrere Umdrehungen des Ventilschafts schnell geöffnet werden, um den Durchfluss schnell zu starten (oder geschlossen, um den Durchfluss zu stoppen), oder durch mehrere Umdrehungen des Ventilschafts allmählich geöffnet werden, um einen geregelteren Durchfluss durch das Ventil zu erzeugen. Obwohl Stopfen manchmal als Dichtelemente verwendet werden, sollten sie nicht mit Stopfenventilen verwechselt werden. Dabei handelt es sich um Vorrichtungen mit Vierteldrehung, ähnlich wie bei Kugelhähnen, bei denen Stopfen anstelle von Kugeln zum Stoppen und Starten des Durchflusses verwendet werden.

Anwendung

Absperrventilewerden zum Abschalten und Regeln von Kläranlagen, Kraftwerken und Prozessanlagen eingesetzt. Sie werden in Dampfleitungen, Kühlmittelkreisläufen, Schmiersystemen usw. eingesetzt, bei denen die Steuerung der durch Ventile fließenden Flüssigkeitsmenge eine wichtige Rolle spielt.

Die Materialauswahl für den Ventilkörper erfolgt üblicherweise aus Gusseisen oder Messing/Bronze bei Niederdruckanwendungen und aus geschmiedetem Kohlenstoffstahl oder Edelstahl bei hohem Druck und hohen Temperaturen. Das angegebene Material des Ventilkörpers umfasst in der Regel alle Druckteile, und „Trimmung“ bezieht sich auf andere Teile als den Ventilkörper, einschließlich Ventilsitz, Ventilscheibe und Ventilschaft. Die größere Größe wird durch die Druckklasse der ASME-Klasse bestimmt, und es werden Standardschrauben oder Schweißflansche bestellt. Die Dimensionierung von Absperrventilen ist aufwändiger als die Dimensionierung anderer Ventiltypen, da der Druckabfall über dem Ventil ein Problem darstellen kann.

Steigendes Schaftdesign ist das häufigste inAbsperrventile, es gibt aber auch Ventile mit nicht steigender Spindel. Der Ventildeckel ist meist verschraubt und lässt sich bei der Inneninspektion des Ventils leicht abnehmen. Ventilsitz und Ventilscheibe lassen sich leicht austauschen.

Absperrventile werden üblicherweise mit pneumatischen Kolben- oder Membranantrieben automatisiert, die direkt auf den Ventilschaft wirken und die Scheibe in Position bringen. Der Kolben/die Membran kann federbelastet sein, um das Ventil bei Druckverlust zu öffnen oder zu schließen. Auch ein elektrischer Drehantrieb kommt zum Einsatz.