Was sind Absperrventile? Die Funktion von Absperrventilen im Rohrleitungssystem

Ein Durchgangsventil ist ein Ventil, das auf den Druck des Ventilschafts angewiesen ist, sodass die Dichtfläche der Ventilklappe und die Dichtfläche des Ventilsitzes eng aneinanderliegen, um den Durchfluss des Mediums zu stoppen. Es handelt sich dabei um ein Ventil mit Zwangsdichtung. Ein Durchgangsventil kann außerdem den Durchfluss in der Rohrleitung regulieren und ist für Situationen geeignet, in denen eine häufige Drosselung erforderlich ist. Es wird häufig in Rohrleitungen von Chemieanlagen verwendet.

Typen von Durchgangsventilen

TEE-Muster/Durchgangsventil

Die T-Ventilausführung ist die häufigste Ventilkörperart. Sie hat einen 180°-Einlass- und Auslassströmungsweg in die gleiche Richtung und eine horizontale Einstellung des Ventilsitzes, sodass sich Schaft und Scheibe senkrecht zur horizontalen Linie bewegen können. Diese Ausführung hat einen niedrigen Durchflusskoeffizienten und Druckabfall. Sie werden in stark drosselnden Anwendungen wie Bypass um Regelventile herum verwendet. T-Absperrventile können auch dort verwendet werden, wo eine Drosselung ohne Rücksicht auf den Druckabfall erforderlich ist.

Durchgangsventile — Absperrventile in TEE-Ausführung

Durchgangsventil Typ Y

Der Schaft des Y-förmigen Absperrventils bildet mit dem Ventilsitz einen Winkel von etwa 45 Grad. Mit einem geradlinigeren Strömungsweg bei voller Öffnung und minimalem Strömungswiderstand bietet es von allen Absperrventilen den geringsten Strömungswiderstand. Die Dichtflächen von Sitz und Klappe können mit Hartmetall verschweißt werden und können ohne ernsthafte Erosion über lange Zeiträume offen gelassen werden. Bei Verwendung in normalerweise geschlossenen Abflüssen können sie durch eine Stange geführt werden, um Ablagerungen zu entfernen.

Eckiges Durchgangsventil

Das Design des Eckventils ist eine Modifikation des grundlegenden 3-Wege-Absperrventils. Diese Ventile haben an beiden Enden 90-Grad-Winkel und der Flüssigkeitsfluss erfolgt nur in einer 90-Grad-Kurve. Dadurch können sie im rechten Winkel zum Rohrleitungssystem installiert werden, wodurch 90-Grad-Kniestücke überflüssig werden. Sie werden in Anwendungen mit pulsierendem Durchfluss verwendet, da sie den Schlammbildungseffekt dieser Art von Durchfluss bewältigen können. Dieser Ventiltyp eignet sich am besten für Ammoniakproduktionssysteme und Kühlsysteme in Düngemittelfabriken.

Konstruktion von Durchgangsventilen

Absperrventile bestehen aus einem Ventilkörper, einer Ventilscheibe, einer Ventilhaube und einem Ventilschaft. Der Öffnungs- und Schließteil des Absperrventils ist eine stopfenförmige Ventilscheibe mit einer flachen oder konischen Dichtfläche, die sich linear entlang der Mittellinie der Flüssigkeit bewegt. Der Schaft wird als Hubtyp (der Schaft wird durch das Handrad auf und ab gedreht, das in seiner Position bleibt) und als Drehhubtyp (Handrad und Schaft drehen und bewegen sich gemeinsam auf und ab, die Kontermutter befindet sich am Ventilkörper) betrieben.

Wie funktionieren Absperrventile?

Ein Durchgangsventil ist ein zwangsdichtendes Ventil, bei dem Druck auf die Scheibe/den Stopfen ausgeübt werden muss, um bei geschlossenem Ventil eine dichte Abdichtung herzustellen. Wenn das Medium von unterhalb der Ventilklappe in das Ventil eintritt, ist der Widerstand, den die Betätigungskraft überwinden muss, die Reibung von Schaft und Dichtung sowie die durch den Druck des Mediums erzeugte Kraft. Wenn die Kraft zum Schließen des Ventils größer ist als die Kraft zum Öffnen des Ventils, sollte der Schaftdurchmesser vergrößert werden, um Verformungen und Verbiegungen des Schafts zu vermeiden.

Mit der Einführung des Druckdichtungs-Absperrventils wird die Richtung des Medienflusses im Absperrventil von oberhalb der Ventilklappe zum Ventilhohlraum geändert. In diesem Fall verringert der Druck des Mediums die Kraft zum Schließen des Ventils und erhöht die Kraft zum Öffnen des Ventils, sodass der Durchmesser des Schafts entsprechend verringert werden kann. Gleichzeitig ist dieser Ventiltyp unter Einwirkung des Mediums relativ dicht.

Die Funktion von Absperrventilen im Rohrleitungssystem

Herkömmliche Durchgangsventile können als Absperr- und Drosselventile fungieren. Obwohl Durchgangsventile einen etwas höheren Druckabfall aufweisen als Durchgangsventile (wie Schieber-, Kegel- und Kugelhähne), können sie dort eingesetzt werden, wo der Druckabfall durch das Ventil kein bestimmender Faktor ist.

Absperrventile werden häufig zur Durchflussregelung verwendet. Der Durchflussregelbereich und der Druckabfall müssen bei der Konstruktion des Ventils berücksichtigt werden, um Ausfälle zu vermeiden und einen zufriedenstellenden Betrieb sicherzustellen. Ventile für Drosselungszwecke mit hohem Differenzdruck erfordern speziell konstruierte Spulen.

Im Allgemeinen sollte der maximale Differenzdruck über der Ventilklappe 20% des maximalen Vordrucks oder 200 psi (1380 kPa), je nachdem, welcher Wert niedriger ist, nicht überschreiten. Für Anwendungen, bei denen diese Differenzdruckgrenzen überschritten werden, können Ventile mit speziellen Innengarnituren konstruiert werden.