De selectie van kleppen is een zeer belangrijke stap in het ontwerp van elk vloeistofbehandelingssysteem, omdat het verkeerde type klep tot veel problemen kan leiden. Van alle soorten kleppen zijn de schuifafsluiter en de kogelklep twee van de meest gebruikte kleppen in de techniek en technologie. Hoewel ze beide worden gebruikt om de vloeistofstroom te regelen, verschillen ze in ontwerp, functionaliteit en toepassing. Het is cruciaal om deze verschillen te begrijpen om de beste resultaten te behalen op het gebied van systeemprestaties, productiviteit en veiligheid in tal van industrieƫn. Dit artikel richt zich op de gedetailleerde beschrijving van schuifafsluiters en kogelkleppen, zodat je de juiste keuze kunt maken voor jouw toepassing.
Wat is een schuifafsluiter?
In zijn eenvoudigste vorm is een schuifafsluiter een klep met lineaire beweging die de waterstroom of een andere vloeistof opent of afsluit. De belangrijkste toepassing is om de vloeistofstroom volledig te openen of af te sluiten, waardoor een volledige doorstroming mogelijk is in de open positie en geen doorstroming in de gesloten positie. Enkele van de meest voorkomende soorten schuifafsluiters zijn de parallelle schuifafsluiters, wigafsluiters (vaste wig, flexibele wig en gespleten wig) en schuifafsluiters met doorvoer, die zijn ontwikkeld om aan verschillende hoge druk- en temperatuuromstandigheden te voldoen.
Wat is een kogelkraan?
Een kogelklep is een type roterende klep die een kwartslag draait om de klep te openen of te sluiten met behulp van een bolvormige schijf met een gat in het midden. Kogelkleppen worden gekenmerkt door hun vermogen om snel af te sluiten, zorgen voor een goede afdichting en zijn relatief klein van formaat, waardoor ze geschikt zijn voor gebruik in watervoorzieningssystemen. Er zijn verschillende soorten kogelkleppen, zoals kogelkleppen met volle doorlaat, kogelkleppen met gereduceerde doorlaat, V-kleppen en kogelkleppen met tappen, en elk van hen heeft verschillende doorstroomcoƫfficiƫnten en drukwaarden. Het belangrijkste element is een holle kogel met een draaibaar boorgat.
Poortklep vs kogelkraan: hoe zijn ze te vergelijken?
Werken
Ontwerp en structuur
De structuur van schuifafsluiters en kogelkleppen vertoont ook enkele verschillen die als volgt kunnen worden samengevat: Een schuifafsluiter bestaat uit een huis, bovendeel, klep, zittingringen, stang en aandrijving die handbediend of automatisch kan zijn. De klep glijdt langs de stang met behulp van de zittingringen om de doorstroming te regelen. Kogelkleppen daarentegen bestaan meestal uit een huis, kogel, zittingen, stang en aandrijving. De kogel met zijn unieke boring is de belangrijkste stroomregelcomponent die draait om de zittingen te openen of te sluiten om de vloeistofstroom toe te laten of te voorkomen. Schuifafsluiters zijn over het algemeen groter en zwaarder dan kogelkleppen van dezelfde grootte en drukklasse, voornamelijk vanwege de benodigde ruimte voor de beweging van de klep.
Debietregeling
In het geval van debietregeling worden schuifafsluiters voornamelijk gebruikt voor aan/uit-toepassingen in grote watertoevoerleidingen. Ze zijn niet erg effectief in het regelen of beheren van het debiet. Sommige problemen die kunnen ontstaan door het gedeeltelijk openen van een schuifafsluiter zijn door de stroming veroorzaakte trillingen, erosie van de klep en de zittingen vanwege de hoge snelheid van de vloeistof die door de beperkte opening gaat en schade aan de klep. Kogelkleppen worden voornamelijk gebruikt voor aan/uit service, maar ze kunnen een zekere mate van smoren bieden, vooral als de kogel een V-vormige poort heeft. Maar smoren met een standaard kogelkraan kan ook slijtage aan de zitting veroorzaken als dit lang gebeurt. In termen van debietregeling wordt het gebruik van regelkleppen meer aanbevolen dan zowel schuifafsluiters als kogelkleppen.
Toepassingen
Schuifafsluiters worden gebruikt in processen waar een grote en vrije doorstroming van het medium nodig is en waar de klep niet vaak geopend of gesloten wordt. Voorbeelden zijn:
-
Water- en afvalwaterzuiveringsinstallaties
-
Olie- en gaspijpleidingen
-
Energiecentrales
-
Mijnbouw
-
Behandeling van bulkmateriaal
Kogelkleppen worden vanwege hun snelle werking en vermogen om af te sluiten en af te dichten gebruikt in een breed scala aan toepassingen, zoals:
-
HVAC-systemen
-
Aardgasdistributie
-
Chemische verwerking
-
Voedingsmiddelen- en drankenindustrie
-
Farmaceutica
-
Geautomatiseerde procescontrolesystemen
Het hangt vooral af van de behoeften van het systeem, bijvoorbeeld of het snel moet sluiten, goed moet afdichten of een lage drukval moet hebben.
Afdichtingsprestaties
Dichtheid is een van de belangrijkste aspecten van klepprestaties, en zowel schuifafsluiters als kogelkleppen hebben verschillende gradaties van afdichting. Kogelkleppen, vooral die met zachte zittingen (PTFE of elastomeer) zijn relatief effectiever in termen van afdichting dan de schuifafsluiters. Dit komt door de bolvorm van de kogel en het gelijkmatige contact met de zittingen langs het afdichtingsoppervlak. Schuifafsluiters zijn afhankelijk van de sluiting van de klep op de zittingen om een afdichting te creƫren. In de loop van de tijd kunnen de afdichtingsoppervlakken van de schuifafsluiters aan slijtage onderhevig zijn, afhankelijk van de gebruiksfrequentie van de klep of als de vloeistof die door de klep stroomt schurende materialen bevat, wat lekkage kan veroorzaken.
Levensduur
De levensduur van zowel schuifafsluiters als kogelkleppen hangt af van het materiaal van de klep, de werkomstandigheden (druk, temperatuur, type vloeistof) en de gebruiksfrequentie. Over het algemeen zijn kogelkleppen minder complex qua ontwerp en hebben ze minder onderdelen die in beweging zijn, waardoor ze waarschijnlijk een langere levensduur hebben, vooral bij cyclisch gebruik. De kwartslag werking vermindert ook de slijtage van de interne onderdelen. Schuifafsluiters kunnen door hun splinterbeweging meer slijtage vertonen aan de klep en de zittingen, vooral als de klep wordt gebruikt om te smoren. Niettemin kunnen schuifafsluiters, wanneer ze meestal in de volledig open of volledig gesloten stand worden gebruikt en niet worden blootgesteld aan zware omstandigheden, ook lang dienst doen en de duurzaamheid van het systeem als geheel waarborgen.
Onderhoud en reiniging
Het onderhoud van schuifafsluiters en kogelkleppen verschilt door het ontwerp van beide. Schuifafsluiters zijn over het algemeen veeleisender in termen van onderhoud vanwege het aantal onderdelen dat beweegt en de slijtage aan de klep en de zittingen. Onderhoud van de spindel kan frequente smering vereisen, terwijl de pakking geĆÆnspecteerd moet worden op lekkage. Het reinigen kan ook ingewikkelder zijn bij schuifafsluiters vanwege de holte die meestal beschikbaar is voor vuil om zich af te zetten en zo vervuiling te veroorzaken. Kogelkleppen zijn relatief minder complex en hebben daarom minder onderhoud nodig. Niettemin kunnen de zittingen van kogelkleppen verslijten door schurende vloeistoffen of hoge druk. Het schoonmaken van een kogelkraan is meestal eenvoudig, soms is het alleen nodig om de kraan te openen en door te spoelen.
Overwegingsfactoren bij de keuze tussen schuifafsluiters en kogelkranen
Type vloeistof
De aard van de vloeistof die door het systeem moet worden beheerd, is een kritieke factor bij de keuze van de klep. Voor schone, niet-viskeuze vloeistoffen kunnen zowel schuifafsluiters als kogelkleppen een betere keuze zijn. Voor vloeistoffen met gesuspendeerde vaste stoffen of slurries kunnen schuifafsluiters echter gevoeliger zijn voor verstopping of schade aan de zitting vanwege de schuivende beweging van de klep. Kogelkleppen, die zichzelf reinigen als de kogel draait, kunnen in dergelijke toepassingen de voorkeur verdienen. Voor zeer corrosieve vloeistoffen is het constructiemateriaal van de kleponderdelen (huis, zittingen, afdichtingen) van kritiek belang en beide typen kleppen worden gemaakt van verschillende corrosiebestendige materialen en ze kunnen gassen aan.
Installatieruimte
De grootte van de installatieruimte kan ook bepalen of er een schuifafsluiter of een kogelkraan wordt gebruikt. Kogelkranen zijn over het algemeen compacter van ontwerp dan schuifafsluiters van dezelfde nominale grootte en drukklasse. Hierdoor hebben kogelkleppen in veel systemen de voorkeur omdat ze in veel gevallen minder installatieruimte nodig hebben. Schuifafsluiters hebben een grotere lineaire slag nodig om de klep volledig te kunnen optillen bij volledige opening en dit kan in sommige toepassingen een beperking zijn.
Kosten
De initiƫle kosten van schuifafsluiters en kogelkleppen kunnen verschillen afhankelijk van de grootte, de drukklasse, het constructiemateriaal en het merk. In het algemeen kunnen de kosten van kogelkleppen in kleine maten en lage drukklassen iets hoger zijn dan die van schuifafsluiters. Maar bij grote afmetingen en hoge drukklassen is het kostenverschil niet groot en zijn de schuifafsluiters soms goedkoper. De totale kosten moeten ook de langetermijnkosten omvatten, zoals de kosten voor het onderhoud van de apparatuur en de kosten voor het vervangen van de apparatuur in de nabije toekomst.
Druk
Voor de lage tot middelhoge druk tot ANSI klasse 300 kunnen zowel schuifafsluiters als kogelkleppen worden gebruikt, maar de voorkeur gaat uit naar kogelkleppen vanwege de betere afdichting en snelle werking. Bij toepassingen met hoge druk (ANSI Klasse 600+) is het gebruik van speciale ontwerpen voor beide noodzakelijk. Voor toepassingen met zeer hoge druk worden schuifafsluiters gebruikt, maar er zijn ook kogelkleppen voor hoge druk met trunnion-montage. Het is altijd belangrijk om ervoor te zorgen dat de drukwaarde van de klep hoger is dan de maximale druk en hydraulische schok van het systeem.
Temperatuur
Een andere factor die de keuze van de klep beĆÆnvloedt, is de temperatuur van de vloeistof die wordt verwerkt. Schuifafsluiters en kogelkleppen kunnen worden besteld met verschillende materialen voor het huis, de zittingen en afdichtingen die geschikt zijn voor verschillende temperatuurbereiken. De temperatuur speelt een belangrijke rol in de prestaties en duurzaamheid van de klep en kan daarom hoog of laag zijn. Hoge temperaturen kunnen bijvoorbeeld leiden tot de aantasting van sommige zachte zittingmaterialen die in kogelkleppen worden gebruikt. De volgende tabel toont bij benadering de temperatuurgrenzen voor de meest gebruikte klepmaterialen:
| Materiaal | Typisch temperatuurbereik (Ā°C) | Typisch temperatuurbereik (Ā°F) |
| Koolstofstaal | -29 tot 427 | -20 tot 800 |
| Roestvrij staal | -196 tot 538 | -320 tot 1000 |
| PTFE (Teflon) | -200 tot 260 | -328 tot 500 |
| EPDM | -50 tot 150 | -58 tot 302 |
| Buna-N (Nitril) | -40 tot 121 | -40 tot 250 |
Bediening van kleppen: De volgende stap voor schuifafsluiters en kogelkranen
Hoewel handwiel- of hefboombediening typisch is voor schuifafsluiters en kogelkleppen, zijn er veel toepassingen waarbij bediening op afstand of automatische bediening nodig is. Dit is waar klepbediening om de hoek komt kijken. Pneumatische, elektrische en hydraulische actuators kunnen worden gebruikt voor zowel schuifafsluiters als kogelkleppen. Pneumatische actuators werken volgens het principe van perslucht om de nodige kracht te leveren om de klep te bedienen, waardoor het een kosteneffectieve en efficiƫnte oplossing is voor veel toepassingen. Elektrische actuators maken gebruik van een elektromotor om het vereiste koppel voor de klepwerking te leveren en ze zijn eenvoudig te interfacen met de besturingssystemen.
Als professionele fabrikant van bediende kleppen in China, Vincer is toegewijd aan het aanbieden van de meest innovatieve afsluiteroplossingen. Onze toewijding aan kwaliteit en veiligheid wordt onderstreept door onze verschillende certificeringen, waaronder CE, ISO9001:2015, FDA en RoHS, waaruit blijkt dat we ons houden aan de Europese veiligheidsnormen, internationale kwaliteitsbeheersystemen en strenge veiligheids- en milieuvoorschriften. Bovendien garandeert ons verbeterde SIL-certificaat dat onze producten voldoen aan strenge veiligheidsniveaus. We zijn toegewijd aan onafhankelijk onderzoek, ontwikkeling, productie en marketing van elektrische en pneumatisch schuifafsluiters en kogelkranen. Of u nu elektrische kogelkleppen voor een nauwkeurige debietregeling of pneumatische schuifafsluiters voor een betrouwbare afsluiting, Vincer heeft een breed assortiment producten dat aan uw behoeften voldoet.
Conclusie
Het selecteren van de juiste klep is cruciaal voor het succes van elk vloeistofbehandelingssysteem. De keuze tussen deze twee typen kleppen hangt af van de aard van de toepassing, het type vloeistof, de druk, de temperatuur, de beschikbare ruimte, de kosten en of de klep bediend moet worden. Alleen als men de verschillen en de sterke punten van elk van deze kleppen begrijpt, kan men de juiste keuze maken en een beter en efficiƫnter vloeistofbehandelingssysteem krijgen.
Dutch 
English 
French 
Spanish 
Italian 
German 
Portuguese 
Korean 
Russian 
Chinese 
Finnish