Absperrventilesind seit 200 Jahren ein fester Bestandteil der Flüssigkeitssteuerung und heute allgegenwärtig. In einigen Anwendungen können Kugelventile jedoch auch zur vollständigen Abschaltung von Flüssigkeiten eingesetzt werden. Kugelventile werden typischerweise zur Steuerung des Flüssigkeitsflusses eingesetzt. Kugelventile werden häufig an der Außenseite von Häusern und Geschäftsgebäuden eingesetzt, wo sie häufig zum Ein- und Ausschalten sowie zur Modulation verwendet werden.

Dampf und Wasser waren für die industrielle Revolution von entscheidender Bedeutung, doch diese potenziell gefährlichen Substanzen mussten unter Kontrolle gehalten werden. DieAbsperrventilist das erste Ventil, das für die effektive Erfüllung dieser Aufgabe benötigt wird. Das Design des Kugelventils war so erfolgreich und beliebt, dass die meisten großen traditionellen Ventilhersteller (Crane, Powell, Lunkenheimer, Chapman und Jenkins) ihre ersten Patente erhielten.

Absperrschiebersind für den Einsatz in vollständig geöffneter oder vollständig geschlossener Stellung vorgesehen, während Absperrventile als Absperr- oder Isolationsventile eingesetzt werden können, aber für die teilweise Öffnung zur Durchflussregelung ausgelegt sind. Bei der Verwendung von Absperrventilen als Absperr- und Ein-/Aus-Ventile ist bei der Konstruktion Vorsicht geboten, da es bei starkem Druck auf die Scheibe schwierig ist, eine dichte Abdichtung aufrechtzuerhalten. Die Kraft der Flüssigkeit trägt zu einer positiven Abdichtung bei und vereinfacht die Abdichtung, wenn die Flüssigkeit von oben nach unten fließt.

Absperrventile eignen sich aufgrund ihrer Regelfunktion ideal für Regelventilanwendungen. Sie ermöglichen eine extrem feine Regelung mit Stellungsreglern und Antrieben, die mit Ventildeckel und -schaft verbunden sind. Sie eignen sich hervorragend für zahlreiche Anwendungen zur Flüssigkeitsregelung und werden dort als „Stellelemente“ bezeichnet.

indirekter Strömungsweg

Das Globe-Ventil wird aufgrund seiner ursprünglich runden Form auch als Kugelventil bezeichnet, die den ungewöhnlichen und verschlungenen Strömungsverlauf verbirgt. Mit seinen gezackten oberen und unteren Kanälen weist ein vollständig geöffnetes Kugelventil im Gegensatz zu einem vollständig geöffneten Schieber oder Kugelhahn immer noch eine erhebliche Reibung oder Barriere für den Flüssigkeitsfluss auf. Die durch die geneigte Strömung verursachte Flüssigkeitsreibung verlangsamt den Durchgang durch das Ventil.

Der Durchflusskoeffizient (Cv) eines Ventils wird zur Berechnung des Durchflusses verwendet. Absperrschieber haben im geöffneten Zustand einen extrem geringen Strömungswiderstand. Daher unterscheidet sich der Cv-Wert bei Absperrschiebern und Durchgangsventilen gleicher Größe erheblich.

Die Scheibe oder der Kegel, der als Schließmechanismus des Absperrventils dient, kann in verschiedenen Formen hergestellt werden. Durch Veränderung der Scheibenform kann sich der Durchfluss durch das Ventil je nach Anzahl der Umdrehungen des Schafts bei geöffnetem Ventil erheblich ändern. Das typischere oder „traditionelle“ gewölbte Scheibendesign wird in den meisten Anwendungen verwendet, da es sich besser als andere Designs für eine bestimmte Bewegung (Rotation) des Ventilschafts eignet. V-Port-Scheiben eignen sich für Absperrventile aller Größen und sind für eine feine Durchflussbegrenzung über unterschiedliche Öffnungsgrade ausgelegt. Nadelventile dienen der absoluten Durchflussregulierung, werden jedoch oft nur in kleineren Durchmessern angeboten. Für eine vollständige Abschaltung kann ein weicher, elastischer Einsatz in die Scheibe oder den Sitz eingesetzt werden.

Kugelventil-Innengarnitur

Der eigentliche Verschluss der einzelnen Komponenten eines Absperrventils erfolgt durch den Schieber. Sitz, Scheibe, Spindel, Rücksitz und gelegentlich die Teile, die die Spindel mit der Scheibe verbinden, bilden die Innengarnitur eines Absperrventils. Die gute Leistung und Lebensdauer eines Ventils hängen von der Konstruktion und der Materialwahl der Innengarnitur ab. Absperrventile sind jedoch aufgrund ihrer hohen Flüssigkeitsreibung und komplizierten Strömungswege anfälliger. Ihre Geschwindigkeit und Turbulenz nehmen zu, wenn sich Sitz und Scheibe einander nähern. Aufgrund der korrosiven Natur der Flüssigkeit und der erhöhten Geschwindigkeit kann die Innengarnitur des Ventils beschädigt werden, was die Leckage des Ventils im geschlossenen Zustand drastisch erhöht. Als Fadenbildung wird ein Fehler bezeichnet, der gelegentlich als kleine Flocken auf dem Sitz oder der Scheibe auftritt. Was als kleine Leckstelle begann, kann sich zu einem erheblichen Leck entwickeln, wenn es nicht rechtzeitig behoben wird.

Der Ventilkegel kleinerer Bronze-Absperrventile besteht häufig aus dem gleichen Material wie das Gehäuse oder gelegentlich aus einer robusteren bronzeähnlichen Legierung. Das gängigste Spulenmaterial für Absperrventile aus Gusseisen ist Bronze. IBBM (Iron Body, Bronze Mounting) ist die Bezeichnung für diese Eisenverkleidung. Für Stahlventile stehen viele verschiedene Verkleidungsmaterialien zur Verfügung, doch häufig bestehen ein oder mehrere Verkleidungselemente aus martensitischem Edelstahl der 400er-Serie. Zusätzlich kommen harte Materialien wie Stellit, rostfreier Stahl der 300er-Serie und Kupfer-Nickel-Legierungen wie Monel zum Einsatz.

Es gibt drei grundlegende Ausführungen für Absperrventile. Die T-Form, bei der der Schaft senkrecht zum Rohrfluss steht, ist die gängigste.
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Ähnlich wie ein T-Ventil dreht ein Eckventil den Durchfluss im Ventil um 90 Grad und fungiert so sowohl als Durchflussregler als auch als 90-Grad-Rohrbogen. Bei Öl- und Gas-„Weihnachtsbäumen“ sind Eckventile die Art von Endablassventil, die noch immer häufig auf Kesseln eingesetzt wird.
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Das Y-Design, die dritte Bauform, soll die Konstruktion für Ein-/Aus-Anwendungen straffen und gleichzeitig die turbulente Strömung im Ventilkörper reduzieren. Ventildeckel, Schaft und Scheibe dieses Ventiltyps sind in einem Winkel von 30–45 Grad angewinkelt, um den Strömungsweg geradliniger zu gestalten und die Flüssigkeitsreibung zu reduzieren. Durch die geringere Reibung ist das Ventil weniger anfällig für Erosionsschäden und die Strömungseigenschaften des Rohrleitungssystems werden insgesamt verbessert.