Schwimmender Kugelhahn vs. Zapfenkugelhahn

Das Design, die Konstruktion und die Funktion eines Kugelhahns sind im Bereich der industriellen Flüssigkeitsverarbeitung im Allgemeinen gut bekannt. Kugelhähne bieten eine zuverlässige Vierteldrehung, einen kompakten Formfaktor und eine dichte Absperrfunktion, was den Kugelhahn für viele Anwendungen zur bevorzugten Wahl macht. Einige Kugelhähne ermöglichen auch eine Absperrung des Flüssigkeitsflusses in beide Richtungen. Ein primäres Designmerkmal der Ventilverkleidung ermöglicht die Gruppierung der vielen Varianten industrieller Kugelhähne in zwei Kategorien, die sich lediglich durch die Art und Weise unterscheiden, wie die Kugel im Körper montiert ist.

Struktur von Zapfen vs. Schwimmender Kugelhahn

Ein Zapfenkugelhahn besteht aus einer Kugel, die unten auf einem Zapfen montiert und oben mit einem Schaft verbunden ist. Diese Teile sind oft zusammengeschweißt, weshalb dieser Ventiltyp manchmal als Zapfenkugelhahn oder vollverschweißter Zapfenkugelhahn bezeichnet wird. Da die Kugel montiert ist und weniger Reibung und Mediendruckkraft erfährt, erfordert dieser Ventiltyp weniger Drehmoment zum Betrieb.

Ein schwimmender Kugelhahn hingegen besteht aus einer Kugel, die oben mit einem Schaft verbunden ist, unten jedoch frei schwimmt. Er wird durch Flüssigkeitsdruck und Sitzringe an Ort und Stelle gehalten, anstatt auf einem Zapfen montiert zu sein. Daher ist für den Betrieb ein hohes Drehmoment erforderlich. Dennoch handelt es sich um ein zuverlässiges bidirektionales Absperrventil.

Design von Zapfen- vs. schwimmendem Kugelhahn

Der Name „schwimmende“ Kugel bezieht sich auf die Tatsache, dass die Kugel im fließenden Medium schwebt und durch die Kompression der beiden elastischen Sitze in Position gehalten wird. Die Welle ist mit einem Schlitz an der Oberseite der Kugel verbunden, der es der Kugel ermöglicht, sich um eine Vierteldrehung (90 Grad) zu bewegen. Die Welle ermöglicht eine gewisse seitliche Bewegung der Kugel, die durch den auf die Kugel wirkenden Druck stromaufwärts erzeugt wird. Diese kleine seitliche Bewegung erzeugt tatsächlich eine Belastung auf der Kugel, die sie gegen den stromabwärts liegenden Sitz drückt. Diese Art von Kugelhahnkonstruktion kann daher in beide Richtungen absperren.

Das Zapfenkugeldesign behebt dieses Problem, indem Welle, Kugel und Zapfen als eine einzige Baugruppe fungieren, die die Kugel statt der Sitze stützt, und die Sitze in einer Art Umkehrung des „schwebenden Kugeldesigns“ „schwebend“ werden. Ebenso ist das Zapfenkugeldesign in der Lage, bidirektional abzudichten.

Schwimmender Kugelhahn vs. Zapfen

Schwimmender Kugelhahn

Das Ventil Sitze sind fest im Ventilkörper
In der geschlossenen Stellung kann sich die Kugel ein wenig in Strömungsrichtung bewegen
Der Ball wird gegen die stromabwärts Sitz
Der Systemdruck wirkt auf die ganz Kreisfläche des Balles

Große Fläche – Große Kraft

Kugelhahn mit Zapfen

Die Kugel ist fixiert durch Zapfen (Lager) in Position gehalten und kann nur rotieren
Die Sitze können sich in Strömungsrichtung etwas bewegen
Die stromaufwärts Sitz wird gegen die Kugel gedrückt
Der Systemdruck wirkt auf den Kreisring des vorgeschalteten Ventilsitzes

Kleine Fläche – Kleine Kraft

Bei schwimmenden Kugelhähnen werden die Kugelsitze und der Körper verwendet, um die Kugel im Flüssigkeitsflussweg an ihrem Platz zu halten. Die Kraft der Richtungsströmung drückt die Kugel gegen die nachgeschalteten Sitze, um eine dichte Absperrung zu erzeugen. Viele schwimmende Kugelhähne können den Durchfluss in beide Richtungen absperren. Die Kugel wird durch eine oben angebrachte Welle gedreht, die durch das Druckgehäuse des Ventils verläuft und an einen Griff oder einen automatischen Antrieb angeschlossen werden kann. Die schwimmende Natur der Kugel beschränkt die Anwendbarkeit dieser Konstruktion auf kleinere Ventilgrößen und niedrigere Drücke. Ab einem bestimmten Punkt kann der auf die Kugeloberfläche ausgeübte Flüssigkeitsdruck die Fähigkeit der Sitze übersteigen, die Kugel effektiv an ihrem Platz zu halten.

Kugelhähne mit Zapfenmontage Verwenden Sie den Schaft und, Sie ahnen es schon, einen Zapfen, um die Kugel fest im Körper zu positionieren. Schaft und Zapfen, die mit der Ober- und Unterseite der Kugel verbunden sind, bilden eine vertikale Drehachse für die Kugel und verhindern, dass sie sich als Reaktion auf den Strömungsdruck verschiebt. Der Zapfen ist ein Stift, der aus der Unterseite der Kugel herausragt. Er sitzt in einer Lagerform, im Allgemeinen zylindrisch, an der Basis des Körpers.