Absperrschieber vs. Kugelhahn: Welche Art von Ventil ist besser?

Industriearmaturen sind entscheidend für die Steuerung des Durchflusses von Flüssigkeiten, Gasen, Schlämmen oder verflüssigten Feststoffen in einer Vielzahl von Anwendungen. Die Auswahl des richtigen Ventils kann jedoch angesichts der vielen Optionen eine Herausforderung sein.

Zwei der gängigsten Arten von Industriearmaturen sind Schieber und Kugelhähne. Auf den ersten Blick scheinen beide Ventile sehr ähnlich zu sein - sie werden zum Starten, Stoppen und Regulieren des Durchflusses verwendet. Es gibt jedoch einige wichtige Unterschiede in Bezug auf ihren Aufbau, ihre Vorteile und die besten Anwendungsfälle.

Sollten Sie also einen Absperrschieber oder einen Kugelhahn verwenden? Hier finden Sie einen vollständigen Leitfaden, der Ihnen die Entscheidung erleichtert.

Wie Schieber und Kugelhähne funktionieren

Werfen wir zunächst einen kurzen Blick unter die Haube, um zu verstehen, wie Schieber und Kugelhähne eigentlich funktionieren.

Schieberventile

Wie der Name schon sagt, Absperrschieber verwenden ein flaches "Tor" zur Steuerung des Durchflusses. Dieser Schieber bewegt sich senkrecht zum Durchflussweg, um den Durchfluss zu starten, zu stoppen oder zu drosseln.

Hier sind die wichtigsten Bestandteile eines Schieberventils:

• Körper: Enthält das Tor und andere Komponenten
• Motorhaube: Deckt den Schaft und die Stopfbuchse ab
• Tor: Die Platte, die den Durchfluss blockiert oder ermöglicht
• Stengel: Verbindet das Tor mit dem Handrad
• Sitz: Schieberdichtfläche bei geschlossenem Ventil
• Verpacken: Verhindert Leckagen rund um den Schaft

Zum Öffnen des Ventils wird das Handrad gedreht, um den Schieber vom Sitz zu heben. Wenn der Schieber vollständig geöffnet ist, versperrt er nicht mehr den Durchflussweg durch das Ventilgehäuse.

Zum Schließen wird der Schieber wieder auf den Sitz gesenkt, um eine dichte Abdichtung zu erreichen und den Durchfluss zu stoppen. Bei Bedarf kann das Ventil auch teilweise geöffnet werden, um den Durchfluss zu drosseln.

Kugelhähne

In einem Kugelhahnwird anstelle eines Schiebers eine rotierende Kugel mit einer Bohrung zur Durchflussregelung verwendet. Wenn Sie die Kugel um 90 Grad drehen, richtet sich die Bohrung mit dem Ventilkörper aus, um den Durchfluss zu ermöglichen. Eine weitere Drehung um 90 Grad schließt den Durchfluss ab, indem die Kugel senkrecht zum Durchflussweg platziert wird.

Kugelhähne bestehen aus:

• Körper: beherbergt die Kugel und den Stiel
• Ball: Rotierendes Bauteil mit einer Bohrung
• Sitze: Kugeldichtfläche bei geschlossenem Ventil
• Stengel: Verbindet die Kugel mit dem Griff für den Betrieb
• Verpacken: Verhindert Undichtigkeiten zwischen Gehäuse und Schaft

Kugelhahn vs. Schieberventil: Die wichtigsten Unterschiede

Nachdem Sie nun wissen, was in einem Schieber und einem Kugelhahn steckt, wollen wir nun einige der wichtigsten Unterschiede beim Vergleich der beiden Armaturentypen erörtern.

Betrieb

Einer der größten Unterschiede besteht darin, wie man sie bedient.

Kugelhähne benötigen nur eine 90-Grad-Drehung, um das Ventil entweder vollständig zu öffnen oder zu schließen. Durch diese 1/4-Drehung sind sie sehr schnell zu bedienen.

Absperrschieberhingegen müssen Sie das Handrad mehrmals um 360 Grad drehen, um den Schieber zu heben oder zu senken. Die Bedienung ist also zeitaufwändiger und mühsamer als bei Kugelhähnen.

Siegelfähigkeit

Beide Ventile bieten im geschlossenen Zustand eine hervorragende Absperrung. Aber Kugelhähne neigen dazu, etwas besser abzudichten, da die Konstruktion weniger Lücken für Lecks aufweist.

Dadurch eignen sie sich gut für Anwendungen, bei denen ein minimaler Flüssigkeitsaustritt bei längerer Inaktivität erforderlich ist. Zum Beispiel erdverlegte Rohrleitungen für flüchtige Flüssigkeiten wie Rohöl oder Gase.

Schieber dichten immer noch sehr gut ab, können aber kleine Lecks aufweisen, wenn sie über Monate hinweg geschlossen bleiben.

Druckstufen

In den meisten Fällen werden Sie feststellen, dass Absperrschieber haben höhere Druckstufen als Kugelhähne derselben Größe und desselben Materials.

Absperrschieber sind in der Regel für Drücke wie 200 psi, 300 psi oder sogar 600 psi für Hochdruckmodelle ausgelegt.

Kugelhähne sind in der Regel bis zu einem Druck von etwa 800 psi für Standardmodelle ausgelegt. Es gibt spezielle Kugelhähne, die für Drücke bis zu 1500 psi geeignet sind, aber diese kosten mehr.

Wenn Sie also ein Ventil benötigen, das wirklich hohe Drücke bewältigen kann, ist ein Schieberventil im Allgemeinen die bessere Wahl.

Fähigkeit zur Flusskontrolle

Mit beiden Ventiltypen können Sie den Durchfluss vollständig stoppen. Aber was ist mit der Regulierung des Durchflusses?

Kugelhähne eignen sich hervorragend zum schnellen Starten und vollständigen Stoppen des Flusses. Sie können auch zur Drosselung des Durchflusses verwendet werden, aber nur bis zu einem gewissen Grad.

Bei Kugelhähnen ist es am besten, wenn sie vollständig geöffnet oder geschlossen sind. Teilöffnungen können die Kugel oder die Sitze bei Drosselungsanwendungen mit der Zeit beschädigen.

Absperrschiebersind dagegen gut geeignet, um den Durchfluss genau zu regeln. Sie können die Durchflussmenge präzise steuern, indem Sie den Schieber leicht vom Sitz anheben.

Schieber haben auch weniger Erosionsprobleme als Kugelhähne, wenn sie zur Durchflussdrosselung verwendet werden.

Kosten

Wenn die Kosten ein wichtiger Faktor für Ihr Projekt sind, Absperrschieber sind im Allgemeinen die wirtschaftlichere Wahl.

Einfache Absperrschieber sind preiswert und reichen je nach Größe und Material von $50 bis $250. Selbst für spezielle Hochdruck- oder Tieftemperaturmodelle bleibt der Preis relativ niedrig.

Kugelhähne haben fast immer einen höheren Preis. Ein Standard-Kugelhahn mit 2 Zoll Durchmesser kann beispielsweise etwa $100 kosten. Bei einer Hochdruckversion aus Edelstahl oder einer Legierung steigt der Preis auf $250 oder mehr.

Wenn Ihre Anwendung also keine weiteren, für Kugelhähne typischen Eigenschaften erfordert, helfen Schieber dabei, das Budget für Armaturen unter Kontrolle zu halten.

Für jedes Ventil am besten geeignete Anwendungen

Nachdem Sie nun die Hauptunterschiede zwischen diesen beiden gebräuchlichen Ventiltypen kennen, lassen Sie uns erörtern, für welche Anwendungen sie am besten geeignet sind.

Wann ein Absperrschieber verwendet werden sollte

Hier sind einige Beispiele für Anwendungen, bei denen ein Schieber am sinnvollsten ist:

• Wassernetze: Absperrschieber sind in kommunalen Wasserversorgungssystemen zum Starten und Stoppen des Wasserflusses weit verbreitet. Ihr langsamerer Betrieb verhindert Wasserschlagprobleme.
• Dampfsysteme: Wird zur Absperrung von Dampfleitungen verwendet, da der Schieberkörper im Vergleich zu anderen Ausführungen kühler bleibt.
• Abwasser-Leitungen: Das organische Material und die Feststoffe können den Schieber nicht so leicht beschädigen wie ein Kugelventil.
• Hochdruckanwendungen: Absperrschieber haben selbst bei hohen Drücken um 1500+ psi hervorragende Dichtungen.
• Kryogenische Dienstleistungen: Spezielle "kryogene" Absperrschieber bleiben auch bei extrem niedrigen Flüssigkeitstemperaturen funktionsfähig.
• Große Rohrgrößen: Absperrschieber sind in sehr großen Durchmessern erhältlich, um große Rohrleitungen zu versorgen.

Grundsätzlich sollten Sie sich für einen Schieber entscheiden, wenn Sie Wasser, Dampf oder andere Flüssigkeiten unter hohem Druck, in Rohren mit großem Durchmesser oder unter kryogenen Bedingungen fördern.

Wann wird ein Kugelhahn verwendet?

Hier sind einige Beispiele, bei denen ein Kugelhahn in der Regel die bessere Wahl ist:

• Brenngas-Systeme: Kugelhähne eliminieren praktisch alle Leckageprobleme bei Erdgas- und Flüssiggasleitungen.
• Chemische Verarbeitungslinien: Die Kugeloberfläche ist resistent gegen Korrosion durch Chemikalien. Kugelhähne verhindern auch die Ansammlung von Verunreinigungen.
• HVAC-Systeme: Die schnelle 1⁄4-Drehung ermöglicht ein schnelles Starten und Stoppen der Durchflüsse in Heiz-/Kühlsystemen.
• Druckluftzirkulationen: Kugelhähne halten auch bei häufigem Wechsel in Hochdruck-Druckluftleitungen dicht.
• Hydraulische Leistungsanwendungen: Der niedrige Druckabfall von Kugelhähnen ist wichtig für die Effizienz von Flüssigkeitsübertragungssystemen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Sie Kugelhähne für das schnelle Starten, Stoppen oder die Richtungsänderung von Gasen, gefährlichen Chemikalien und Flüssigkeiten mit hoher Taktfrequenz verwenden sollten.

Häufig gestellte Fragen

Hier finden Sie Antworten auf einige häufig gestellte Fragen zu Kugelhähnen und Schieberventilen:

Sind Kugelhähne besser als Schieber?

Es gibt keine eindeutige "bessere" Option. Bei einigen Anwendungen sind Kugelhähne den Schiebern vorzuziehen, da sie schneller arbeiten, weniger Verschmutzungsrisiken aufweisen oder besser abdichten.

Schieber haben jedoch Vorteile wie höhere Druckstufen, Drosselungsmöglichkeiten und geringere Kosten, die sie in anderen Anwendungen zur besseren Wahl machen.

Sie müssen die Fähigkeiten der einzelnen Ventile mit den Anforderungen Ihrer Anwendung vergleichen, um zu entscheiden, welches die bessere Lösung ist.

Kann man einen Schieber als Ersatz für einen Kugelhahn verwenden?

In manchen Situationen kann ein Kugelhahn durch einen Schieber ersetzt werden. Zum Beispiel bei Gas- oder Flüssigkeitsleitungen mit niedrigem Druck, wo die Zyklusgeschwindigkeit nicht kritisch ist.

Allerdings kann es zu Problemen mit der Durchflussleistung kommen, wenn das Rohrleitungssystem für einen Kugelhahn ausgelegt ist. Am besten lassen Sie sich von einem Ingenieur beraten, um die nahtlose Austauschbarkeit sicherzustellen, bevor Sie versuchen, Ventiltypen zu tauschen.

Was ist der Unterschied zwischen einem Schieber und einem Kugelhahn?

Die Hauptunterschiede bestehen darin, dass Schieberventile einen Schieber und ein Schraubensystem zur Durchflussregelung verwenden, während Kugelventile eine rotierende Kugel mit einer Bohrung verwenden. Schieberventile benötigen mehrere Umdrehungen, während Kugelventile nur 1⁄4 Umdrehung benötigen.

Schieber sind auch für höhere Drücke geeignet und ermöglichen eine bessere Drosselung des Durchflusses. Kugelhähne dichten in der Regel besser ab und haben eine geringere Wahrscheinlichkeit, dass sie mit der Zeit undicht werden.

Warum sind Kugelhähne besser als Schieber?

Kugelhähne eignen sich hervorragend für Anwendungen, die einen schnellen, häufigen Ein- und Ausschaltvorgang erfordern, da sie um 90 Grad drehbar sind. Sie ermöglichen den Durchfluss in beide Richtungen und bergen ein geringes Verschmutzungsrisiko. Kugelhähne neigen auch dazu, über viele Zyklen hinweg eine dichte Abdichtung beizubehalten.

Diese Vorteile machen sie zu einer bevorzugten Lösung für Gaspipelines, chemische Leitungen, Hydraulik und andere zyklische oder bidirektionale Durchflusssysteme.

Warum werden Schieber anstelle von Kugelhähnen verwendet?

Schieber haben im Vergleich zu Kugelhähnen höhere Druckstufen und ausgefeilte Drosselungsmöglichkeiten. Dadurch sind sie gut geeignet für Dampf, Wasser und andere Flüssigkeits- oder Gasströme, die:

• Sie müssen sehr hohe Drücke von bis zu 2000+ psi bewältigen
• Erfordern eine präzise Durchflussregelung
• haben einen großen Rohrdurchmesser
• Risiko der Verschmutzung durch eine Kugelhahnbohrung

Schlussfolgerung

Die Entscheidung zwischen einem Schieber und einem Kugelhahn hängt stark von den Spezifikationen und Betriebsbedingungen Ihrer speziellen Anwendung ab.

Absperrschieber sind die wirtschaftliche Option für die Handhabung von Hochdruckflüssigkeiten, kryogenen Temperaturen oder ätzenden Materialien. Ihre Drosselfähigkeit ermöglicht außerdem eine gleichmäßigere Durchflussregelung.

Kugelhähne eignen sich hervorragend, wenn Sie den Durchfluss häufig starten, stoppen oder die Richtung ändern müssen. Ihre dichten Dichtungen verhindern Leckagen auch nach langen Stillstandszeiten.

Jetzt, da Sie die Vor- und Nachteile von Kugelhähnen und Schiebern kennen, können Sie eine fundierte Entscheidung darüber treffen, welche Armatur für Ihre speziellen Anforderungen besser geeignet ist. Nutzen Sie die Anwendungsbeispiele und FAQs in diesem Leitfaden, um den richtigen Ventiltyp für jedes industrielle Rohrleitungssystem auszuwählen.