Das Absperrventil dient hauptsächlich dazu, den Flüssigkeitsfluss durch die Rohrleitung zu regulieren und zu stoppen. Sie unterscheiden sich von Ventilen wie Kugelhähnen und Absperrschiebern dadurch, dass sie speziell für die Steuerung des Flüssigkeitsflusses konzipiert sind und nicht auf Schließfunktionen beschränkt sind. Der Grund für den Namen des Absperrventils liegt darin, dass die ältere Bauform einen bestimmten kugelförmigen Körper aufweist und in zwei durch den Äquator getrennte Halbkugeln unterteilt werden kann, in denen die Strömungsrichtung wechselt. Die eigentlichen inneren Elemente des Schließsitzes sind normalerweise nicht kugelförmig (z. B. Kugelventile), sondern eher planar, halbkugelförmig oder pfropfenförmig. Kugelventile schränken den Flüssigkeitsfluss im geöffneten Zustand stärker ein als Schieber- oder Kugelhähne, was zu einem höheren Druckabfall durch sie führt. Kugelventile haben drei Hauptkörperkonfigurationen, von denen einige dazu dienen, den Druckabfall durch das Ventil zu reduzieren. Informationen zu anderen Ventilen finden Sie in unserem Ventilkaufratgeber.

Ventildesign

Das Absperrventil besteht aus drei Hauptteilen:Ventilkörper und -sitz, Ventilteller und -schaft, Verpackung und Motorhaube. Drehen Sie im Betrieb den Gewindeschaft durch das Handrad oder den Ventilantrieb, um den Ventilteller vom Ventilsitz abzuheben. Der Flüssigkeitsdurchgang durch das Ventil hat einen Z-förmigen Weg, so dass die Flüssigkeit den Kopf des Ventiltellers berühren kann. Dies unterscheidet sich von Absperrschiebern, bei denen die Flüssigkeit senkrecht zum Absperrschieber steht. Diese Konfiguration wird manchmal als Z-förmiger Ventilkörper oder T-förmiger Ventilkörper beschrieben. Einlass und Auslass sind aufeinander ausgerichtet.

Andere Konfigurationen umfassen Winkel und Y-förmige Muster. Beim Eckabsperrventil liegt der Auslass im 90°-Winkel zum Einlass und die Flüssigkeit strömt entlang des L-förmigen Weges. 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 kleiner als der des T-förmigen Musters, und der Widerstand des Y-förmigen Musters ist kleiner. Dreiwegeventile sind die gebräuchlichsten der drei Typen.

Die Dichtscheibe ist in der Regel konisch und passt sich dem Ventilsitz an, es kann aber auch eine flache Scheibe verwendet werden. Wenn das Ventil leicht geöffnet wird, strömt die Flüssigkeit gleichmäßig um die Scheibe und der Verschleiß verteilt sich auf Ventilsitz und Scheibe. Daher arbeitet das Ventil effektiv, wenn der Durchfluss reduziert wird. Im Allgemeinen verläuft die Strömungsrichtung zur Ventilschaftseite des Ventils, aber in einer Umgebung mit hoher Temperatur (Dampf), wenn der Ventilkörper abkühlt und sich zusammenzieht, kehrt sich die Strömung häufig um, um den Ventilteller dicht abzudichten. Das Ventil kann die Flussrichtung so anpassen, dass der Druck beim Schließen (Fluss oberhalb der Scheibe) oder beim Öffnen (Strömung unterhalb der Scheibe) hilft und so ermöglicht, dass das Ventil nicht schließt oder nicht öffnet.

Die Dichtscheibe oder der Stopfenwird normalerweise durch den Käfig bis zum Ventilsitz geführt, um einen ordnungsgemäßen Kontakt sicherzustellen, insbesondere bei Hochdruckanwendungen. Einige Konstruktionen verwenden einen Ventilsitz und die Dichtung auf der Ventilstangenseite der Tellerpresse liegt am Ventilsitz an, um den Druck auf die Packung abzulassen, wenn das Ventil vollständig geöffnet ist.

Je nach Design des Dichtungselements 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 schrittweise geöffnet werden, um mehr zu erzeugen regulierter Durchfluss durch das Ventil. Obwohl Stopfen manchmal als Dichtungselemente verwendet werden, sollten sie nicht mit Kükenventilen verwechselt werden, bei denen es sich um Vorrichtungen mit Vierteldrehung handelt, ähnlich wie bei Kugelhähnen, die Stopfen anstelle von Kugeln verwenden, um den Durchfluss zu stoppen und zu starten.

Anwendung

Absperrventile werden zur Abschaltung und Regelung von Kläranlagen, Kraftwerken und Prozessanlagen eingesetzt. Sie werden in Dampfleitungen, Kühlmittelkreisläufen, Schmiersystemen usw. eingesetzt, wobei die Steuerung der durch Ventile fließenden Flüssigkeitsmenge eine wichtige Rolle spielt.

Die Materialauswahl für den Kugelventilkörper ist in der Regel Gusseisen oder Messing/Bronze bei Niederdruckanwendungen und geschmiedeter Kohlenstoffstahl oder Edelstahl bei Hochdruck- und Temperaturanwendungen. Das angegebene Material des Ventilkörpers umfasst normalerweise alle Druckteile, und „Trim“ bezieht sich auf andere Teile als den Ventilkörper, einschließlich Ventilsitz, -scheibe und -schaft. Die größere Größe wird durch die Druckklasse der ASME-Klasse bestimmt und es werden Standardschrauben oder Schweißflansche bestellt. Die Dimensionierung von Kugelventilen erfordert mehr Aufwand als die Dimensionierung einiger anderer Ventiltypen, da der Druckabfall über dem Ventil ein Problem darstellen kann.

Das Design mit steigender Spindel ist bei Absperrventilen am häufigsten, es gibt jedoch auch Ventile mit nicht steigender Spindel. Die Haube ist in der Regel verschraubt und kann bei der Inneninspektion des Ventils leicht entfernt werden. Der Ventilsitz und die Ventilscheibe sind leicht austauschbar.

Absperrventilewerden in der Regel mit pneumatischen Kolben- oder Membranantrieben automatisiert, die direkt auf den Ventilschaft wirken, um die Klappe in Position zu bringen. Der Kolben/die Membran kann durch eine Feder vorgespannt sein, um das Ventil bei Luftdruckverlust zu öffnen oder zu schließen. Zusätzlich kommt ein elektrischer Drehantrieb zum Einsatz.