Dreifach gekröpfte Absperrklappe

Für viele Anwendungen, die ein blasendichtes Absperren erfordern, sind doppelt gekröpfte Absperrklappen einfach nicht geeignet. In diesen Fällen sind dreifach gekröpfte Absperrklappen die perfekte Wahl, wie BM Engineering Supplies in diesem neuesten Tutorial-Artikel erklärt.

Was ist eine dreifach gekröpfte Absperrklappe?

Die Absperrklappe hat eine sehr kompakte Bauweise und gehört zur Familie der Viertelventile. Sie ist leicht, einfach zu bedienen und hat ein geringes Drehmoment. Sie gilt als erste Wahl für kritische und schwierige Anwendungen. Die dreifach gekröpfte Ventilkonstruktion sorgt für einen leckagefreien Metall-Metall-Kontakt. Der aufgeschweißte Sitz verhindert das Reiben zwischen Sitz und Dichtungsring im Strömungsweg und verlängert so die Lebensdauer. Die gleichmäßige Dichtung kann häufiger arbeiten und schnell öffnen und schließen.

Was genau ist die Triple-Offset-Technologie?

Eine dreifach gekröpfte Absperrklappe hat 3 separate Kröpfungen. Zwei der Versätze beziehen sich auf die Lage der Welle in Bezug auf die Mittellinie der Bohrung und die Mittellinie der Dichtflächen von Scheibe und Sitz. Der dritte Versatz ist die Konstruktion in der Achse des Sitzkegelwinkels.

Nullpunktverschiebung: Die Scheibe dreht sich um die Mittelachse und ermöglicht so eine potenzielle 360º-Drehung. Die Abdichtung wird dadurch erreicht, dass die Scheibe die Weichdichtung verformt, was zu einer vollständigen Reibung während des gesamten Betriebszyklus führt.

Doppelter Versatz: Um die Verschiebung des Sitzes zu ermöglichen, ist die Welle gegenüber der Mittellinie des Scheibensitzes und der Gehäusedichtung (Versatz eins) und der Mittellinie der Bohrung (Versatz zwei) versetzt. Dadurch entsteht während des Betriebs eine Nockenwirkung, die den Sitz aus der Dichtung heraushebt, was zu Reibung während der ersten 10 Grad des Öffnens und der letzten 10 Grad des Schließens führt.

Dreifacher Versatz: Der dritte Versatz ist die Geometrie der Dichtungskomponenten. Die Dichtungskomponenten sind jeweils mit einem konischen Profil versehen, das einen rechtwinkligen Kegel ergibt. Dies gewährleistet einen reibungsfreien Hub über den gesamten Betriebszyklus. Der 90°-Winkel wirkt wie ein mechanischer Anschlag und verhindert ein Überlaufen des Dichtungssitzes.

Vorteile von dreifach gekröpften Absperrklappen

Beim dreifachen Offset werden, wie der Name schon sagt, drei separate Offsets verwendet, um ein blasendichtes Absperren zu erreichen. Einer der Versätze bezieht sich auf die Lage der Klappenwelle im Verhältnis zur Mittellinie der Bohrung. Ein weiterer Versatz bezieht sich auf die Mittellinie der Dichtfläche der Klappenscheibe/des Sitzes und der Welle. Der dritte Versatz ist die Geometrie der Sitzfläche, die eine konische Form von Scheibe und Sitz erzeugt. Die Kombination dieser drei Versätze verleiht dieser Klappe ihre wichtigsten Vorteile, die wie folgt lauten

• Geometrisches Design: Die Konstruktion der Dichtungselemente nimmt eine rechtwinklige Kegelform an. Daraus ergibt sich eine nockenartige und rechtwinklige Konstruktion, bei der die Dichtungskomponenten bis zu ihrem endgültigen Schließgrad nie in Kontakt sind. Dies ermöglicht eine wiederholbare Abdichtung und eine längere Lebensdauer des Ventils, da es reibungsfrei arbeitet. Darüber hinaus ermöglicht der reibungsfreie Hub im gesamten Ventil die Verwendung eines Antriebs mit relativ geringem Drehmoment zur Betätigung dieses Ventiltyps. Dieses Design macht es ideal für die Automatisierung.
• Metall-auf-Metall-Dichtung: Aufgrund des reibungsfreien Dichtungsmechanismus verwenden dreifach gekröpfte Absperrklappen eine Metall-Metall-Dichtung. Dies ermöglicht ein dichtes Absperren in Hochdruck- und Hochtemperatursystemen. Bei Anwendungen, bei denen die Abdichtung durch Reibung erfolgt, werden häufig Elastomere oder weiche Materialien für die Armaturenverkleidung verwendet, die sich mit steigender Temperatur oder bei Korrosionseinwirkung verschlechtern können. Mit dem dreifachen Versatz können jedoch korrosionsbeständige Legierungen sowohl für den Ventilteller als auch für den Ventilsitz verwendet werden, um eine leckagefreie Leistung zu gewährleisten.
• Abwesenheit von Hohlräumen: Bei einem dreifach gekröpften Ventil gibt es keine Hohlräume zwischen den Dichtungselementen. Im Gegensatz zu Schieber- und Kugelhähnen gibt es daher keinen Raum für Verunreinigungen, die den Dichtungsmechanismus verstopfen und stören könnten. Dies minimiert die Wartungskosten und verlängert die Lebensdauer des Ventils.

Einfach gekröpfte Absperrklappe vs. dreifach gekröpfte Absperrklappe

Die einfach gekröpfte Absperrklappe ist auf dem Markt nicht sehr verbreitet, da sie viele Gemeinsamkeiten mit der konzentrischen/null gekröpften Klappe aufweist. Nachfolgend finden Sie eine Tabelle, in der die Unterschiede zwischen einfach und dreifach gekröpften Ventilen hervorgehoben werden.

Merkmal	Einfaches Offset-/Konzentrisches Ventil	Dreifach gekröpftes Ventil
Dichtungstyp	Der Ventilsitz besteht in der Regel aus Polymeren oder anderen weichen Materialien, um eine Reibungsdichtung mit der Metallscheibe zu ermöglichen.	Die drei Einpresstiefen ermöglichen Metall-auf-Metall-Dichtungen unter Verwendung von Legierungen sowohl für den Sitz als auch für die Scheibe.
Sitzreibung	Hoch, denn Reibung ist der grundlegende Dichtungsmechanismus. Sie ist daher anfällig für Verschleiß und führt zu einer kürzeren Lebensdauer des Sitzes.	Die Sitzreibung ist unbedeutend, da die Abdichtung durch Anpressdruck erfolgt. Dadurch hat der Ventilsitz eine wesentlich längere Lebensdauer.
ANSI-Druckklasseneinstufung	Dieses Ventil kann zwar blasendicht absperren, ist aber aufgrund seines minderwertigen Dichtungsmechanismus und seiner Verschleißanfälligkeit nur für die Klasse 150 geeignet.	Bietet eine zuverlässige Abdichtung, die nicht leicht verschleißt. Modelle wie die dreifach gekröpften können eine Tragfähigkeit von 1500 Pfund erreichen.
Dienstleistungen für Flüssigkeiten	Aufgrund seines Reibungsdichtungsmechanismus ist er nur bei sauberer Flüssigkeit wirksam.	Der dreifach gekröpfte Dichtungsmechanismus ist schmutzunempfindlicher und funktioniert sowohl bei sauberen als auch bei schmutzigen Flüssigkeiten.
Anwendungen	Häufig in Versorgungsunternehmen und im Haushalt eingesetzt.	Kann effektiv in schweren Einsätzen und bei hohen Betriebszyklen funktionieren.

Doppelt gekröpfte Absperrklappe vs. dreifach gekröpfte Absperrklappe

Das doppelt gekröpfte Ventil ist eine Verbesserung des konzentrischen/einfach gekröpften Ventils und bietet mehr Vielseitigkeit als das einfach gekröpfte. Nachfolgend werden die Merkmale des doppelten und des dreifachen Ventils verglichen:

Merkmal	Doppelt gekröpftes Ventil	Dreifach gekröpftes Ventil
Dichtungstyp und Reibung	Im Vergleich zum einfachen Versatz verringert der doppelte Versatz die Reibung erheblich. Allerdings beruht die Abdichtung immer noch auf der plastischen Verformung. Daher werden für den Ventilsitz weiterhin weiche Materialien verwendet.	Erhält die Metall-Metall-Dichtung mit Anpressdruck aufrecht.
Flüssigkeitsservice	Aufgrund der Reibung im Dichtungsmechanismus nur für die Förderung sauberer Flüssigkeiten geeignet.	Behält seine Wirksamkeit auch bei verschmutzten Flüssigkeiten bei.
Anwendungen	Kann in verschiedenen industriellen Anwendungen eingesetzt werden, darunter Wasseraufbereitung, Chemikalien, Öl und Gas sowie HLK.	Es wird auch in industriellen Anwendungen eingesetzt, eignet sich aber für Szenarien mit höheren Betriebsanforderungen.
Kosten	Die Kosten sind moderat, d. h. sie sind teurer als einfach gekröpfte Ventile, aber günstiger als dreifach gekröpfte Ventile.	Die spezielle Bearbeitung, die erforderlich ist, um eine hervorragende Abdichtung zu erreichen, macht sie teurer.