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Typen von Durchgangsventilen: Ihr ultimativer Leitfaden zur Auswahl

Was ist ein Durchgangsventil?

Das Durchgangsventil ist ein unverzichtbares Bauteil in vielen Industriezweigen, ein mechanischer Leiter, der den Fluss von Flüssigkeiten geschickt lenkt. Im Gegensatz zum Schieber, der nach dem Alles-oder-Nichts-Prinzip arbeitet, lebt das Durchgangsventil im Bereich der Modulation. Sein Innenleben besteht aus einer Scheibe, die mit einem Kegel oder einer Kugel verglichen werden kann, und die in einer Richtung schwingt, die senkrecht zu einem festen Ventilsitz im Ventilgehäuse steht. Dieser Ventiltyp ermöglicht das allmähliche Schließen des Durchflussweges und gibt dem Bediener die Möglichkeit, die Durchflussmenge der Flüssigkeit oder des Gases, die durch das System fließen, zu steuern. Vom wirbelnden Dampf in Kraftwerken über den konstanten Ölfluss in Raffinerien bis hin zum geregelten Wasserfluss in Kläranlagen - das Durchgangsventil ist ein Symbol für die technische Steuerung des Lebenselixiers der Industrie. Dieser Ventiltyp ist sehr flexibel in seiner Anwendung.
Typen von Durchgangsventilen

Kritische Faktoren, die Sie vor der Auswahl Ihres Durchgangsventils berücksichtigen sollten

Druck- und Temperaturanforderungen

Es ist wichtig, die Betriebsumgebung des Durchgangsventils zu kennen, bevor man über die zahlreichen Konstruktionen und Materialien nachdenkt. Druck und Temperatur des Systems sind entscheidend und definieren die Betriebsumgebung, in der das Ventil effektiv und sicher funktionieren muss. Genauso wie ein Bergsteiger eine Ausrüstung benötigt, die für die Höhe und die klimatischen Bedingungen des Aufstiegs geeignet ist, muss auch ein Durchgangsventil so konstruiert sein, dass es den Kräften und thermischen Belastungen standhält, denen es im Betrieb ausgesetzt ist. Werden diese grundlegenden Parameter nicht berücksichtigt, kann dies zu einer Katastrophe führen, bei der Ausrüstung und Menschen zu Schaden kommen können. Der gewählte Ventilwerkstoff und seine Druckklasse sollten höher sein als der maximal zu erwartende hohe Druck, und der Temperaturbereich der Ventilkomponenten einschließlich der Dichtungen und Packungen sollte mit dem gesamten Betriebstemperaturbereich kompatibel sein. Daher ist es wichtig, den zu erwartenden Druck der Flüssigkeit zu kennen.

Medienkompatibilität

Ein weiteres wichtiges Kriterium, das vom Flüssigkeitsstrom abhängt, der durch das Durchgangsventil fließt, ist die Materialverträglichkeit. Angenommen, man schüttet Säure in einen Behälter aus Kreide; das Ergebnis ist ein deutliches Zeichen dafür, dass die Innenteile des Ventils der korrosiven oder erosiven Natur des Mediums standhalten müssen. Wird das falsche Material gewählt, führt dies zu Korrosion, Leckagen und schließlich zum Ausfall des Ventils. Handelt es sich beispielsweise um eine Anwendung mit aggressiven Chemikalien, dann kann der Werkstoff Edelstahl oder Hastelloy sein, während für Wassersysteme Kohlenstoffstahl oder Messing ausreichen. Bei Heizölsystemen sind ebenfalls bestimmte Materialüberlegungen wichtig. Es ist daher wichtig, die chemischen und physikalischen Eigenschaften des Mediums zu kennen, um das am besten geeignete Durchgangsventil auszuwählen, das nicht leicht korrodiert.

Anforderungen an die Durchflusskontrolle

Der Hauptvorteil eines Durchgangsventils besteht darin, dass es eine hervorragende Steuerung des Flüssigkeitsstroms ermöglicht. Während das Durchgangsventil nicht für den Auf/Zu-Betrieb geeignet ist, ist es ideal für die Drosselung, da es die Geschwindigkeit und das Volumen der Flüssigkeit effektiv steuern kann. Die allgemeinen Anforderungen einer Anwendung an die Durchflussregelung bestimmen jedoch den Typ des zu verwendenden Ventils. Faktoren wie der gewünschte Regelungsgrad, das Potenzial für Kavitation (die Bildung von Dampfblasen in einer Flüssigkeit aufgrund von Druckabfall) und Flashen (das schnelle Verdampfen einer Flüssigkeit beim Durchgang durch das Ventil) müssen berücksichtigt werden. Es gibt verschiedene Arten von Durchgangsventilen, insbesondere in Bezug auf die Ventilgarnitur, die den Durchfluss der Flüssigkeit regelt. Durch die gute Drosselungsfähigkeit eines Durchgangsventils eignet es sich für eine präzise Durchflussregelung, auch wenn es aufgrund von Turbulenzen zu Geräuschen kommen kann. Es ist daher wichtig, diese Anforderungen zu kennen, um ein Ventil zu wählen, das nicht so leicht verschleißt oder beschädigt wird.

Ventilgröße und Anschlusstyp

Die Auswahl der Größe eines Durchgangsventils ist ein entscheidender Faktor, der von der Größe der Rohrleitung und der Durchflussmenge abhängt. Wird das Ventil zu klein gewählt, sind der Druckabfall und der Durchfluss hoch; ist das Ventil zu groß, wird es instabil und kostspielig. Diese Entscheidung wird in der Regel getroffen, indem der gewünschte Durchflusskoeffizient und der zulässige Druckabfall über dem Ventil in die Berechnungen einbezogen werden, um die beste Ventildimensionierung zu erreichen. Neben der Größe ist auch die Art des Anschlusses entscheidend für den einfachen Anschluss an das Rohrleitungssystem des Gebäudes. Die wichtigsten Anschlussarten für Ventile sind Flanschanschlüsse, Schraubanschlüsse und Schweißanschlüsse. Die Art des Anschlusses hängt vom Material der Rohrleitung, den Betriebsbedingungen und den Wartungsarbeiten an der Rohrleitung ab. Der Durchflusskoeffizient ist ein entscheidender Faktor bei dieser Entscheidung.

Typen von Durchgangsventilen

Basierend auf dem Strukturdesign

Geradlinige Regelventile in Durchgangsform

Das Durchgangsventil in gerader Ausführung ist ein einfaches Inline-Ventil, bei dem die Flüssigkeit horizontal ein- und ausströmt. Die Durchflussregulierung erfolgt durch die Bewegung des Ventiltellers, der senkrecht zum Ventilsitz mit der Spindel verbunden ist und eine S-Form bildet. Obwohl diese Konstruktion recht allgemein und effektiv ist, ergibt sich durch die zwei Umdrehungen, die die Flüssigkeit machen muss, ein höherer Druckabfall als bei anderen Konstruktionen. Die Durchflussrichtung ist in der Regel geradlinig, so dass diese Ventile in allgemeinen Anwendungen eingesetzt werden, bei denen eine genaue Steuerung des Durchflusses nicht im Vordergrund steht, aber eine zuverlässige Regelung wichtig ist, z. B. in Wasserversorgungssystemen, Dampfsystemen und anderen industriellen Prozessen.

Durchgangsventile in Winkelausführung

Das Eck-Durchgangsventil hat einen Einlass- und einen Auslassanschluss, die senkrecht zueinander stehen, und dient somit sowohl als Ventil als auch als Rohrkrümmer. Es ähnelt der geraden Bauform, aber die Scheibe ist senkrecht zur Strömung ausgerichtet. Einer der Hauptvorteile dieser Konstruktion besteht darin, dass sie viele Rohrverschraubungen überflüssig macht, was die Installation erleichtert und möglicherweise billiger ist. Durchgangsventile in Winkelausführung eignen sich am besten für Systeme, in denen die Durchflussrichtung um 90 Grad geändert werden muss, wie z. B. bei Zufuhrleitungen zu einem Fass oder in den Druckleitungen einer Pumpe, wo das Ventil leicht bedient und gewartet werden kann.

Y-Regelventile in Durchgangsform

Das Schrägsitzventil zeichnet sich dadurch aus, dass seine Spindel und sein Oberteil in einem Winkel von etwa 45 Grad zur Hauptströmungsrichtung angeordnet sind. Diese Konstruktion bietet einen effizienteren Strömungsweg als die geradlinige Form und hat daher einen viel geringeren Druckabfall. Der Betrieb bleibt konstant, wobei sich die Scheibe entlang der geneigten Spindel bewegt, um den Durchfluss gegen den Ventilsitz zu regulieren. Aufgrund der geringeren Turbulenzen und des geringeren Energieverlusts sind Absperrventile in Y-Form besonders vorteilhaft bei hohen Drücken und hohen Temperaturen. Sie werden auch in Anwendungen eingesetzt, bei denen ein geringer Druckabfall im System erwünscht ist, wie z. B. in einigen Dampf- und Kondensatsystemen.
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Basierend auf der Konstruktion des Aktuators

Manuelle Durchgangsventile

Manuelle Durchgangsventile sind die einfachsten Ventile, bei denen ein Bediener ein Handrad oder einen Hebel drehen muss, der wiederum die Ventilstange und den Ventilteller hebt oder senkt. Diese Ventile sind einfach aufgebaut, kostengünstig und bieten eine zuverlässige Durchflussregelung für Anwendungen, bei denen eine Fernsteuerung oder automatische Einstellungen nicht erforderlich sind. Ihre Vorteile liegen in der einfachen Bedienung und Wartung, so dass sie sich für Anwendungen eignen, bei denen nur selten Anpassungen vorgenommen werden müssen oder bei denen ein lokaler, direkter Kontrollmechanismus ausreicht, wie z. B. bei Isolationsaufgaben oder für gelegentliche Durchflussanpassungen in weniger kritischen Prozessen. Die erforderliche Arbeitsgeschwindigkeit wird durch die manuelle Eingabe bestimmt.

Pneumatische Durchgangsregelventile

Pneumatische Stellventile verwenden Druckluft zur Betätigung des Ventils. Der Luftdruck treibt einen Kolben oder eine Membran an, der/die mit dem Ventilschaft verbunden ist, und ermöglicht so eine schnelle und präzise Positionierung des Ventiltellers. Ein Hauptvorteil pneumatischer Stellantriebe ist ihre schnelle Reaktionszeit, wodurch sich diese Ventile ideal für automatisierte Steuersysteme eignen, bei denen schnelle Anpassungen auf der Grundlage von Prozessvariablen erforderlich sind. Sie werden häufig in Anwendungen eingesetzt, die eine häufige Drosselung oder Ein- und Ausschaltzyklen erfordern, und sind oft mit PID-Reglern in chemischen Verarbeitungsanlagen, Raffinerien und anderen automatisierten Industrieanlagen integriert. Dies ist eine geeignete Betätigungsmethode für viele dynamische Prozesse.

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Elektrische Durchgangsregelventile

Elektrische Regelventile verwenden einen Elektromotor, um die für die Bewegung der Ventilspindel und des Ventiltellers erforderliche Kraft zu erzeugen. Diese Stellantriebe bieten eine genaue und wiederholbare Positionierung und eignen sich daher für Anwendungen, die eine genaue Durchflussregelung erfordern. Elektrische Stellantriebe können mit verschiedenen Steuerfunktionen ausgestattet werden, einschließlich Rückmeldesignalen und Kommunikationsprotokollen, die eine anspruchsvolle Integration in verteilte Steuersysteme (DCS) und übergeordnete Steuerungs- und Datenerfassungssysteme (SCADA) ermöglichen. Sie werden häufig in Wassersystemen, Energieerzeugungsanlagen und anderen Industriezweigen eingesetzt, in denen eine präzise, oft automatisierte Durchflussregelung über längere Zeiträume von entscheidender Bedeutung ist, um eine zuverlässige und optimale Leistung zu gewährleisten.

Basierend auf der Verbindungsmethode

Durchgangsventil mit Flanschanschluss

Von den Durchgangsventilen wird der Flanschtyp vor allem bei großen Rohrleitungsdurchmessern und Hochdruckanwendungen eingesetzt. Beim Flanschtyp sind die Armaturenenden mit vorstehenden Leisten, den sogenannten Flanschen, mit Bohrungen versehen. Diese Flansche werden dann mit den entsprechenden Flanschen an den Rohrleitungsenden mit Hilfe von Schrauben und Muttern montiert und festgezogen. Diese Art der Verbindung sorgt für eine starke und zuverlässige Verbindung, die die durch den Flüssigkeitsdruck ausgeübten Kräfte problemlos aufnehmen kann. Um die Dichtheit zu verbessern und Leckagen zu vermeiden, wird manchmal eine Dichtung, die einen Metallring enthalten kann, zwischen den beiden Flanschen angebracht, bevor die Schrauben angezogen werden. Der metallische Einsatz verbessert die mechanischen Eigenschaften der Dichtung und macht sie widerstandsfähiger gegen hohen Druck und verhindert Leckagen.
Typen von Durchgangsventilen

Durchgangsventil mit Gewinde

Durchgangsventile mit Gewinde sind eine weitere Art von Rohrleitungsverbindung, die sich von den anderen unterscheidet; sie zeichnen sich durch zwei mit Gewinde versehene Enden aus. Diese Gewindeenden werden dann direkt in die anderen Gewindeenden der Anschlussrohre geschraubt. Diese Art der Verbindung wird normalerweise für Armaturen mit kleinen Nennweiten und relativ niedrigen Druckstufen verwendet. Gewindeverbindungen eignen sich naturgemäß nicht für sehr große Rohre oder extrem hohe Drücke, da die Gewindeverbindung unter solchen Bedingungen möglicherweise nicht die erforderliche Festigkeit oder Dichtheit aufweist. Sie sind einfach zu installieren und erfordern nicht viele Werkzeuge, sondern nur einfache Werkzeuge wie Schraubenschlüssel, um das Ventil in die gewünschte Position zu schrauben. Diese Einfachheit der Installation führt häufig zu niedrigeren Anschaffungskosten im Vergleich zu Flansch- oder Schweißverbindungen, insbesondere bei kleineren Systemen.

Geschweißtes Durchgangsventil

Geschweißte Durchgangsventile sind die sicherste Art der Rohrleitungsverbindung, die in Bezug auf Festigkeit und Dichtheit erreicht werden kann. Bei dieser Art der Verbindung werden die Enden des Durchgangsventils durch Schweißen direkt mit den Enden der Anschlussrohre verbunden. Dadurch wird das Ventil dauerhaft und sehr fest in der Rohrleitung verankert, so dass es zu einem untrennbaren Bestandteil der Rohrleitung wird. Daher eignen sich Schweißverbindungen am besten für Anwendungen, bei denen hoher Druck und hohe Temperaturen herrschen und bei denen eine dauerhafte und starke Verbindung erforderlich ist, um einen sehr dichten Sitz und keine Möglichkeit der Leckage zu gewährleisten. Schweißverbindungen haben jedoch einige Einschränkungen, die berücksichtigt werden sollten. In der Anfangsphase der Installation sind sie im Allgemeinen teurer als Flansch- oder Gewindeverbindungen, da das Schweißen eine professionelle Tätigkeit ist, die professionelle Schweißer erfordert, um die Rohrverbindungen gemäß den Industrienormen zu schweißen.

Durchgangsventile im Vergleich zu anderen Ventilkonstruktionen: Vorteile und Beschränkungen

Merkmal Durchgangsventil Kugelhahn Absperrschieber Drosselklappe
Primäre Funktion Drosselung und Durchflussregelung Ein/Aus-Steuerung, teilweise Drosselung in bestimmten Ausführungen Ein/Aus-Steuerung Drosselung und Durchflussregelung
Durchflussbeschränkung Höherer Druckverlust durch gewundenen Strömungsweg Geringerer Druckabfall bei voller Öffnung Sehr geringer Druckabfall bei voller Öffnung Mäßiger Druckabfall
Fähigkeit zur Drosselung Hervorragend, konzipiert für häufiges Drosseln Begrenzte Drosselungsmöglichkeit, kann bei teilweiser Öffnung Sitzverschleiß verursachen Schlechte Drosselungsmöglichkeit, ausgelegt für vollständig geöffneten oder vollständig geschlossenen Betrieb Gute Drosselungsmöglichkeiten, insbesondere bei größeren Größen
Kosten In der Regel teurer als Kugelhähne oder Absperrklappen bei gleicher Größe Im Allgemeinen preiswerter als Durchgangsventile gleicher Größe Im Allgemeinen preiswerter als Durchgangsventile gleicher Größe Im Allgemeinen preiswerter als Durchgangsventile für größere Größen
Anwendungen Hochdruck, Hochtemperatur, häufiger Betrieb, präzise Durchflussregelung Auf/Zu-Betrieb, schnelle Betätigung, Schlämme (je nach Ausführung) Auf/Zu-Betrieb, minimale Durchflussbehinderung bei vollständiger Öffnung Großer Durchmesser, Anwendungen mit niedrigem bis mittlerem Druck, Schlämme (je nach Ausführung)

Die Entwicklung der Geradsitzventiltechnologie und zukünftige Trends

Die Geschichte des Durchgangsventils lässt sich bis in die Zeit der industriellen Revolution zurückverfolgen, als die Notwendigkeit einer Durchflussregelung erkannt wurde. Die ersten Modelle waren grob und einfach und wurden aus Materialien wie Gusseisen hergestellt. Mit der Verbesserung der Metallurgie wurden neue und bessere Werkstoffe wie verschiedene Stahllegierungen für die Konstruktion von Ventilen verwendet, um den immer härteren Betriebsbedingungen gerecht zu werden. Technologische Fortschritte zielten darauf ab, die Abdichtung zu verbessern, den Verschleiß zu minimieren und die Regelgenauigkeit zu erhöhen. Das Aufkommen pneumatischer und elektrischer Antriebe stellte einen bedeutenden Wendepunkt dar und ermöglichte die Fernsteuerung und Integration in automatisierte Prozesssteuerungssysteme.
Die Fortschritte, die in der jüngsten Vergangenheit in der Durchgangsventiltechnologie erzielt wurden, konzentrierten sich auf die Verbesserung der bestehenden Konstruktionen und die Integration von intelligenten Elementen. Bei den pneumatischen Ventilen wurde die Art des Antriebs verbessert, der nun kompakter, effizienter und reaktionsschneller ist. Auch bei den elektrischen Stellantrieben gab es Fortschritte in der Motortechnologie, die eine höhere Genauigkeit und einen geringeren Energieverbrauch ermöglicht. Mit digitalen Stellungsreglern und Kommunikationsprotokollen lassen sich komplexe Steuerungs- und Diagnosefunktionen realisieren. Was die künftige Entwicklung der Durchgangsventiltechnologie betrifft, so wird erwartet, dass sich das intelligente und vernetzte Durchgangsventil in Zukunft zum Entwicklungstrend entwickeln wird. Es ist zu erwarten, dass die Werkstoffe, die den härtesten Umgebungsbedingungen standhalten, weiter verbessert werden und dass Sensoren und Datenanalyse für Wartung und Effizienz integriert werden.

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Durchgangsventile mit Vincer-Antrieb: Entwickelt für überragende Leistung und Verlässlichkeit

Vincer ist ein Unternehmen, das sich auf die Durchflusskontrolle und insbesondere auf betätigte Erdball-Klappen. Vincer ist sich der Bedeutung dieser Ventile in verschiedenen Prozessen bewusst und hat seine elektrischen und pneumatischen Ventile so konzipiert, dass sie hochleistungsfähig und zuverlässig sind. Dies zeigt sich in der Wahl hochwertiger Materialien und der Tatsache, dass die Produkte verschiedenen Tests unterzogen werden.
Vincer's elektrische Durchgangsventile sind für eine genaue Positionierung und Kompatibilität mit den aktuellen Steuersystemen ausgelegt. Diese Ventile sind mit robusten Antrieben ausgestattet, damit sie auch unter rauen Bedingungen gut funktionieren. Ebenso sind die Vincer pneumatische Durchgangsventile bieten einen schnellen und reibungslosen Betrieb, der sich für Anwendungen eignet, die ein schnelles Handeln erfordern. Die elektrisch und pneumatisch betätigten Ventile sind für eine lange Lebensdauer ausgelegt und unterliegen nicht so leicht dem Verschleiß, so dass sie nicht häufig ausgetauscht werden müssen. Daher eignen sich die betätigten Ventile von Vincer perfekt für Branchen, in denen sowohl hohe Leistung als auch Zuverlässigkeit der Durchflussregelungsausrüstung erforderlich sind.
Für weitere Informationen:
  • E-Mail: sales@vincervalve.com
  • Telefon: +86 13724477011 / +86 13724477011
  • Adresse: Nr. 203, Gebäude 1, Nr. 110, Dayuan Road, Zhangcun, Dongcheng, Dongguan, GuangDong, China

Bewährte Praktiken für die Installation und Wartung von Durchgangsventilen

  • Einbau: Der Einbau des Durchgangsventils ist von entscheidender Bedeutung für eine lange und effiziente Nutzung des Ventils. Es muss sichergestellt werden, dass das Ventil die erforderliche Druckklasse erfüllt und mit dem Prozessmedium kompatibel ist. Die Rohrleitung sollte frei von Verunreinigungen oder Fremdkörpern sein, die die Innenteile des Ventils beschädigen könnten. Die richtige Positionierung des Ventils in der Rohrleitung ist entscheidend, um zu vermeiden, dass Druck auf das Ventilgehäuse und die angeschlossenen Rohrleitungen ausgeübt wird. Es sollte eine ausreichende Verstärkung vorgesehen werden, um Druck oder Lasten zu vermeiden, die auf die Armatur einwirken können. Es ist immer ratsam, bei der Installation des Produkts die Anweisungen des Herstellers genau zu befolgen.
  • Wartung: Dabei wird das Durchgangsventil überprüft und es werden Maßnahmen ergriffen, um zukünftige Fehler zu vermeiden. Bei den routinemäßigen Kontrollen sollten unter anderem Anzeichen von Leckagen am Ventiloberteil, an der Stopfbuchspackung oder an den Verbindungsstellen des Gehäuses festgestellt werden. Zu den weiteren Beobachtungen, die gemacht werden sollten, gehören Anzeichen von Verschleiß oder Korrosion am Ventilgehäuse und am Antrieb. Es wird empfohlen, die Ventilspindel und die Teile des Stellantriebs gemäß den Richtlinien des Herstellers zu schmieren, um ein Verkleben zu vermeiden. Die Stopfbuchspackung, die zur Abdichtung der Spindel verwendet wird, muss möglicherweise gelegentlich nachgestellt oder ausgetauscht werden, um Leckagen zu vermeiden. Werden Probleme beim Betrieb des Ventils festgestellt, z. B. wenn sich das Ventil nur schwer öffnen oder schließen lässt oder wenn es nicht dicht schließt, sollten Maßnahmen zur Fehlersuche ergriffen werden, um die Ursache des Problems zu ermitteln. Denn eine frühzeitige Behebung der Probleme verhindert, dass sie sich verschlimmern und die Lebensdauer des Ventils beeinträchtigen.

Schlussfolgerung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Durchgangsventil nach wie vor ein wertvolles und weit verbreitetes Produkt in vielen Industriezweigen ist, in denen eine genaue Steuerung des Flüssigkeitsstroms entscheidend ist. Aufgrund ihres guten Drosselvermögens und ihrer relativ engen Absperrung werden sie häufig in der Energieerzeugung, der chemischen Verarbeitung, der Wasserversorgung und vielen anderen Anwendungen eingesetzt. Es ist wichtig, die verschiedenen Arten von Durchgangsventilen zu kennen, um das richtige Ventil für eine bestimmte Anwendung auszuwählen. Mit den Fortschritten in der Durchflussregelung ist der Einsatz von pneumatisch und elektrisch betätigten Ventilen in vielen Industriezweigen ein strategischer Weg zur Verbesserung der Effizienz und Automatisierung geworden. Daher ist die Zusammenarbeit mit einem zuverlässigen Händler wie Vincer die beste Entscheidung, die Sie treffen können.
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