1 Wichtige Punkte bei der Ventilauswahl

1.1 Klären Sie den Zweck des Ventils in der Anlage oder dem Gerät

Bestimmen Sie die Arbeitsbedingungen des Ventils: Art des anwendbaren Mediums, Arbeitsdruck, Arbeitstemperatur und Betriebssteuerungsmethode usw.;

1.2 Wählen Sie den richtigen Ventiltyp

Die richtige Auswahl des Ventiltyps basiert auf dem vollständigen Verständnis des Konstrukteurs für den gesamten Produktionsprozess und die Betriebsbedingungen. Bei der Auswahl des Ventiltyps sollte der Konstrukteur zunächst die strukturellen Eigenschaften und die Leistung jedes Ventils beherrschen.

1.3 Bestimmen Sie den Endanschluss des Ventils

Unter den Gewindeverbindungen, Flanschverbindungen und Schweißverbindungen werden die ersten beiden am häufigsten verwendet. Gewindeventile sind hauptsächlich Ventile mit einem Nenndurchmesser von weniger als 50 mm. Ist der Durchmesser zu groß, sind Montage und Abdichtung der Verbindung sehr schwierig. Flanschventile sind einfacher zu montieren und zu demontieren, aber schwerer und teurer als Gewindeventile und eignen sich daher für Rohrverbindungen mit unterschiedlichen Durchmessern und Drücken. Schweißverbindungen eignen sich für hohe Belastungen und sind zuverlässiger als Flanschverbindungen. Allerdings ist die Demontage und Neumontage von geschweißten Ventilen schwierig, daher ist ihre Verwendung auf Fälle beschränkt, in denen sie normalerweise über einen langen Zeitraum zuverlässig funktionieren oder die Einsatzbedingungen rau und die Temperatur hoch sind.

1.4 Auswahl der Ventilmaterialien

Neben den physikalischen (Temperatur, Druck) und chemischen (Korrosivität) Eigenschaften des Arbeitsmediums sollte bei der Auswahl der Materialien für Ventilgehäuse, Innenteile und Dichtflächen auch die Sauberkeit des Mediums (ob Feststoffpartikel vorhanden sind) berücksichtigt werden. Darüber hinaus sind die einschlägigen Vorschriften des Staates und der Anwenderabteilung zu beachten. Die richtige und sinnvolle Auswahl der Ventilmaterialien kann die wirtschaftlichste Lebensdauer und die beste Leistung des Ventils erzielen. Die Auswahlreihenfolge der Ventilkörpermaterialien ist: Gusseisen-Kohlenstoffstahl-Edelstahl, und die Auswahlreihenfolge der Dichtungsringmaterialien ist: Gummi-Kupfer-legierter Stahl-F4;

1.5 Sonstiges

Darüber hinaus sollten Durchflussrate und Druckniveau der durch das Ventil fließenden Flüssigkeit ermittelt und das geeignete Ventil anhand vorhandener Informationen (wie Ventilproduktkatalogen, Ventilproduktmustern usw.) ausgewählt werden.

2 Einführung in gängige Ventile

Es gibt viele Arten von Ventilen, und die Varianten sind komplex. Die wichtigsten Typen sindAbsperrschieber, Absperrventile, Drosselventile,Absperrklappen, Kükenhähne, Kugelhähne, Elektroventile, Membranventile, Rückschlagventile, Sicherheitsventile, Druckminderventile,Kondensatableiter und Notabsperrventile,Zu den am häufigsten verwendeten Ventilen gehören Absperrschieber, Absperrventile, Drosselventile, Kükenhähne, Absperrklappen, Kugelhähne, Rückschlagventile und Membranventile.

2.1 Absperrschieber

Ein Absperrschieber ist ein Ventil, dessen Öffnungs- und Schließkörper (Ventilplatte) durch den Ventilschaft angetrieben wird und sich entlang der Dichtfläche des Ventilsitzes auf und ab bewegt, wodurch der Flüssigkeitsdurchgang unterbrochen oder unterbrochen werden kann. Im Vergleich zum Absperrventil weist ein Absperrschieber eine bessere Dichtleistung, einen geringeren Flüssigkeitswiderstand und einen geringeren Kraftaufwand beim Öffnen und Schließen auf und verfügt über eine gewisse Einstellleistung. Er ist eines der am häufigsten verwendeten Absperrventile. Die Nachteile sind die große Größe, die komplexere Struktur als beim Absperrventil, der schnelle Verschleiß der Dichtfläche und die schwierige Wartung. Er ist im Allgemeinen nicht zum Drosseln geeignet. Je nach Gewindeposition am Absperrschieberschaft kann er in zwei Typen unterteilt werden: Typ mit steigendem Schaft und Typ mit verdecktem Schaft. Je nach den strukturellen Eigenschaften der Absperrplatte kann er in zwei Typen unterteilt werden: Typ mit keilförmigem Schaft und Typ mit parallelem Schaft.

2.2 Absperrventil

Das Absperrventil ist ein nach unten schließendes Ventil, bei dem die Öffnungs- und Schließteile (Ventilteller) durch den Ventilschaft angetrieben werden und sich entlang der Achse des Ventilsitzes (Dichtfläche) auf und ab bewegen. Im Vergleich zum Absperrschieber zeichnet es sich durch eine gute Einstellleistung, eine schlechte Dichtleistung, einen einfachen Aufbau, eine bequeme Herstellung und Wartung, einen hohen Flüssigkeitswiderstand und einen niedrigen Preis aus. Es ist ein häufig verwendetes Absperrventil, das im Allgemeinen für Rohrleitungen mit mittlerem und kleinem Durchmesser verwendet wird.

2.3 Kugelhahn

Die Öffnungs- und Schließteile des Kugelhahns sind Kugeln mit kreisförmigen Durchgangslöchern, und die Kugel dreht sich mit dem Ventilschaft, um das Öffnen und Schließen des Ventils zu realisieren. Der Kugelhahn hat eine einfache Struktur, schnelles Schalten, bequeme Bedienung, geringe Größe, geringes Gewicht, wenige Teile, geringen Flüssigkeitswiderstand, gute Abdichtung und einfache Wartung.

2.4 Drosselventil

Mit Ausnahme des Ventiltellers ist das Drosselventil grundsätzlich wie das Absperrventil aufgebaut. Der Ventilteller ist ein Drosselelement, und unterschiedliche Formen weisen unterschiedliche Eigenschaften auf. Der Durchmesser des Ventilsitzes sollte nicht zu groß sein, da seine Öffnungshöhe gering ist und der mittlere Durchfluss zunimmt, wodurch die Erosion des Ventiltellers beschleunigt wird. Das Drosselventil hat kleine Abmessungen, ein geringes Gewicht und eine gute Einstellleistung, die Einstellgenauigkeit ist jedoch nicht hoch.

2.5 Kükenhahn

Das Kükenventil verwendet einen Kükenkörper mit Durchgangsbohrung als Öffnungs- und Schließteil. Der Kükenkörper dreht sich mit dem Ventilschaft, um das Öffnen und Schließen zu ermöglichen. Das Kükenventil ist einfach aufgebaut, öffnet und schließt schnell, ist leicht zu bedienen, hat einen geringen Flüssigkeitswiderstand, besteht aus wenigen Teilen und ist leicht. Kükenventile sind als Durchgangs-, Dreiwege- und Vierwege-Ausführung erhältlich. Durchgangs-Kükenventile dienen zum Absperren des Mediums, Dreiwege- und Vierwege-Kükenventile dienen zum Ändern der Mediumsrichtung oder zum Umleiten des Mediums.

2.6 Absperrklappe

Das Absperrventil ist eine Absperrklappe, die sich um 90° um eine feste Achse im Ventilkörper dreht und so die Öffnungs- und Schließfunktion erfüllt. Das Absperrventil ist klein, leicht, einfach aufgebaut und besteht aus nur wenigen Teilen.

Es lässt sich durch eine Drehung um 90° schnell öffnen und schließen und ist einfach zu bedienen. Bei vollständig geöffneter Absperrklappe stellt die Dicke der Absperrklappe den einzigen Widerstand dar, wenn das Medium durch den Ventilkörper fließt. Daher ist der vom Ventil erzeugte Druckabfall sehr gering, sodass es gute Durchflussregeleigenschaften aufweist. Absperrklappen werden in zwei Dichtungsarten unterteilt: elastische Weichdichtungen und metallische Hartdichtungen. Bei Ventilen mit elastischer Dichtung kann der Dichtring in den Ventilkörper eingebettet oder am Umfang der Absperrklappe befestigt sein. Er weist eine gute Dichtleistung auf und kann zum Drosseln sowie für Rohrleitungen mit mittlerem Vakuum und korrosiven Medien verwendet werden. Ventile mit Metalldichtungen haben im Allgemeinen eine längere Lebensdauer als Ventile mit elastischen Dichtungen, aber es ist schwierig, eine vollständige Abdichtung zu erreichen. Sie werden normalerweise in Situationen eingesetzt, in denen Durchfluss und Druckabfall stark variieren und eine gute Drosselleistung erforderlich ist. Metalldichtungen können sich an höhere Betriebstemperaturen anpassen, während elastische Dichtungen den Nachteil haben, temperaturbedingt eingeschränkt zu sein.

2.7 Rückschlagventil

Ein Rückschlagventil ist ein Ventil, das den Rückfluss von Flüssigkeit automatisch verhindern kann. Der Ventilteller des Rückschlagventils öffnet sich unter dem Einfluss des Flüssigkeitsdrucks, und die Flüssigkeit fließt von der Einlass- zur Auslassseite. Wenn der Druck auf der Einlassseite niedriger ist als auf der Auslassseite, schließt sich der Ventilteller automatisch unter Einwirkung von Faktoren wie Flüssigkeitsdruckunterschied und Schwerkraft, um einen Rückfluss von Flüssigkeit zu verhindern. Je nach Bauform wird zwischen Hub-Rückschlagventil und Schwenk-Rückschlagventil unterschieden. Das Hub-Rückschlagventil dichtet besser ab als das Schwenk-Rückschlagventil und hat einen höheren Flüssigkeitswiderstand. Für den Sauganschluss der Pumpensaugleitung sollte ein Fußventil gewählt werden. Seine Funktion ist es, die Pumpenzulaufleitung vor dem Starten mit Wasser zu füllen und die Zulaufleitung und den Pumpenkörper nach dem Abschalten der Pumpe für den Neustart mit Wasser gefüllt zu halten. Das Fußventil wird in der Regel nur am vertikalen Rohr am Pumpeneinlass installiert, und das Medium fließt von unten nach oben.

2.8 Membranventil

Der Öffnungs- und Schließteil des Membranventils ist eine Gummimembran, die zwischen dem Ventilkörper und dem Ventildeckel eingeschlossen ist.

Der hervorstehende Teil der Membran ist am Ventilschaft befestigt, und der Ventilkörper ist mit Gummi ausgekleidet. Da das Medium nicht in den inneren Hohlraum des Ventildeckels gelangt, benötigt der Ventilschaft keine Stopfbuchse. Das Membranventil hat einen einfachen Aufbau, gute Dichtleistung, ist leicht zu warten und hat einen geringen Flüssigkeitswiderstand. Membranventile werden in Wehr-, Durchgangs-, Winkel- und Gleichstromventile unterteilt.

3 Allgemeine Anweisungen zur Ventilauswahl

3.1 Hinweise zur Auswahl von Absperrschiebern

Generell sollten zuerst Absperrschieber ausgewählt werden. Neben Dampf, Öl und anderen Medien eignen sich Absperrschieber auch für Medien mit körnigen Feststoffen und hoher Viskosität sowie als Ventile für Entlüftungs- und Niedervakuumsysteme. Für Medien mit Feststoffpartikeln sollte der Absperrschieberkörper über ein oder zwei Spüllöcher verfügen. Für Niedertemperaturmedien sollte ein spezieller Niedertemperatur-Absperrschieber ausgewählt werden.

3.2 Hinweise zur Auswahl des Absperrventils

Das Absperrventil eignet sich für Rohrleitungen mit geringen Anforderungen an den Flüssigkeitswiderstand, d. h., der Druckverlust wird nicht groß berücksichtigt, sowie für Rohrleitungen oder Geräte mit Hochtemperatur- und Hochdruckmedien. Es ist für Dampf- und andere Medienleitungen mit DN < 200 mm geeignet; kleine Ventile können Absperrventile wie Nadelventile, Instrumentenventile, Probenahmeventile, Manometerventile usw. verwenden; Absperrventile verfügen über eine Durchfluss- oder Druckregelung, aber die Regelungsgenauigkeit ist nicht hoch und der Rohrleitungsdurchmesser ist relativ klein, daher sollten Absperrventile oder Drosselventile gewählt werden; für hochgiftige Medien sollten Absperrventile mit Faltenbalg gewählt werden; Absperrventile sollten jedoch nicht für Medien mit hoher Viskosität und Medien mit leicht ausfällbaren Partikeln verwendet werden, noch sollten sie als Entlüftungsventile und Ventile für Niedervakuumsysteme verwendet werden.

3.3 Hinweise zur Auswahl von Kugelhähnen

Kugelhähne eignen sich für Niedertemperatur-, Hochdruck- und hochviskose Medien. Die meisten Kugelhähne können in Medien mit suspendierten Feststoffpartikeln und je nach Materialanforderungen der Dichtung auch für pulverförmige und körnige Medien verwendet werden. Vollkanal-Kugelhähne eignen sich nicht zur Durchflussregulierung, sondern für Situationen, in denen schnelles Öffnen und Schließen erforderlich ist, was für eine Notabschaltung bei Unfällen praktisch ist. Kugelhähne werden üblicherweise für Rohrleitungen mit strengen Dichtheitsanforderungen, Verschleiß, Schrumpfkanälen, schnellem Öffnen und Schließen, Hochdruckabschaltung (großer Druckunterschied), geringem Geräuschpegel, Vergasungsphänomen, geringem Betriebsdrehmoment und geringem Flüssigkeitswiderstand empfohlen. Kugelhähne eignen sich für leichte Strukturen, Niederdruckabschaltung und korrosive Medien. Kugelhähne sind auch die idealsten Ventile für Niedertemperatur- und Tiefkühlmedien. Für Rohrleitungssysteme und Geräte für Niedertemperaturmedien sollten Niedertemperatur-Kugelhähne mit Ventildeckel gewählt werden. Bei schwimmenden Kugelhähnen muss das Ventilsitzmaterial die Belastung der Kugel und des Arbeitsmediums tragen. Kugelhähne mit großem Durchmesser erfordern während des Betriebs eine größere Kraft, und Kugelhähne mit DN≥200 mm sollten über ein Schneckengetriebe verfügen. Feste Kugelhähne eignen sich für Fälle mit größeren Durchmessern und höheren Drücken. Darüber hinaus sollten Kugelhähne, die für Rohrleitungen mit hochgiftigen Prozessmaterialien und brennbaren Medien verwendet werden, über feuerfeste und antistatische Strukturen verfügen.

3.4 Auswahlhinweise für Drosselventile

Drosselventile eignen sich für Anwendungen mit niedriger Mediumstemperatur und hohem Druck und eignen sich für Teile, bei denen Durchfluss und Druck angepasst werden müssen. Sie sind nicht für Medien mit hoher Viskosität und Feststoffpartikeln geeignet und nicht für Absperrventile geeignet.

3.5 Auswahlhinweise für Kükenhähne

Kükenhähne eignen sich für Situationen, in denen schnelles Öffnen und Schließen erforderlich ist. Sie sind im Allgemeinen nicht für Dampf und Hochtemperaturmedien geeignet. Sie werden für Medien mit niedriger Temperatur und hoher Viskosität verwendet und eignen sich auch für Medien mit Schwebeteilchen.

3.6 Auswahlhinweise für Absperrklappen

Absperrklappen eignen sich für Anwendungen mit großen Durchmessern (z. B. DN﹥600 mm) und kurzen Baulängen sowie für Anwendungen, bei denen eine Durchflussregelung und schnelles Öffnen und Schließen erforderlich sind. Sie werden üblicherweise für Medien wie Wasser, Öl und Druckluft mit Temperaturen ≤80 °C und Drücken ≤1,0 MPa verwendet. Da Absperrklappen im Vergleich zu Absperrschiebern und Kugelhähnen einen relativ großen Druckverlust aufweisen, eignen sie sich für Rohrleitungssysteme mit geringen Druckverlustanforderungen.

3.7 Auswahlhinweise für Rückschlagventile

Rückschlagventile eignen sich grundsätzlich für saubere Medien, nicht jedoch für Medien mit Feststoffpartikeln und hoher Viskosität. Bei DN ≤ 40 mm empfiehlt sich die Verwendung eines Hub-Rückschlagventils (nur für horizontale Rohre geeignet); bei DN ≥ 50 bis 400 mm empfiehlt sich die Verwendung eines Hub-Rückschlagventils (kann sowohl in horizontalen als auch in vertikalen Rohren installiert werden. Bei vertikalen Rohren sollte die Durchflussrichtung des Mediums von unten nach oben verlaufen); bei DN ≥ 450 mm empfiehlt sich die Verwendung eines Puffer-Rückschlagventils; bei DN ≥ 100 bis 400 mm kann auch ein Wafer-Rückschlagventil verwendet werden; das Hub-Rückschlagventil ist für einen sehr hohen Arbeitsdruck ausgelegt (PN bis 42 MPa) und kann je nach Gehäuse- und Dichtungsmaterial für jedes Arbeitsmedium und jeden Arbeitstemperaturbereich verwendet werden. Das Medium kann Wasser, Dampf, Gas, korrosive Medien, Öl, Medikamente usw. sein. Der Arbeitstemperaturbereich des Mediums liegt zwischen -196 und 800 °C.

3.8 Hinweise zur Auswahl von Membranventilen

Membranventile eignen sich für Öl, Wasser, saure Medien und Medien mit Schwebstoffen bei Betriebstemperaturen unter 200 °C und Drücken unter 1,0 MPa, jedoch nicht für organische Lösungsmittel und starke Oxidationsmittel. Wehrmembranventile eignen sich für abrasive körnige Medien. Die Durchflusskennlinientabelle sollte zur Auswahl von Wehrmembranventilen verwendet werden. Durchgangsmembranventile eignen sich für viskose Flüssigkeiten, Zementschlämme und sedimentäre Medien. Sofern nicht anders angegeben, sollten Membranventile nicht in Vakuumleitungen und Vakuumanlagen verwendet werden.