Einführung in Absperrklappen
Absperrklappen
Eine Absperrklappe ist ein Ventil mit Vierteldrehung und Drehbewegung, das zum Stoppen, Regulieren und Starten des Durchflusses verwendet wird.
Absperrklappen lassen sich einfach und schnell öffnen. Eine 90°-Drehung des Griffs sorgt für ein vollständiges Schließen bzw. Öffnen des Ventils. Große Absperrklappen sind meist mit einem sogenannten Getriebe ausgestattet, bei dem das Handrad über Zahnräder mit der Spindel verbunden ist. Dies vereinfacht die Bedienung des Ventils, allerdings auf Kosten der Geschwindigkeit.
Arten von Absperrklappen
Absperrklappen haben einen kurzen runden Körper, eine runde Scheibe, Metall-auf-Metall- oder Weichsitze, obere und untere Wellenlager und eine Stopfbuchse. Der Aufbau eines Absperrklappengehäuses ist unterschiedlich. Ein häufig verwendetes Design ist der Wafer-Typ, der zwischen zwei Flansche passt. Ein anderer Typ, das Laschen-Wafer-Design, wird zwischen zwei Flanschen durch Schrauben gehalten, die die beiden Flansche verbinden und durch Löcher im Außengehäuse des Ventils verlaufen. Absperrklappen sind sogar mit Flansch-, Gewinde- und Stumpfschweißenden erhältlich, werden aber nicht oft eingesetzt.
Absperrklappen bieten viele Vorteile gegenüber Absperr-, Durchgangs-, Küken- und Kugelhähnen, insbesondere bei großen Ventilanwendungen. Gewichts-, Platz- und Kosteneinsparungen sind die offensichtlichsten Vorteile. Die Wartungskosten sind in der Regel niedrig, da die Anzahl der beweglichen Teile minimal ist und keine Taschen zum Auffangen von Flüssigkeiten vorhanden sind.
Absperrklappen eignen sich besonders gut für die Handhabung großer Flüssigkeits- oder Gasströme bei relativ niedrigem Druck sowie für die Handhabung von Schlämmen oder Flüssigkeiten mit großen Mengen suspendierter Feststoffe.
Absperrklappen sind nach dem Prinzip eines Rohrdämpfers aufgebaut. Das Strömungskontrollelement ist eine Scheibe mit ungefähr dem gleichen Durchmesser wie der Innendurchmesser des angrenzenden Rohrs, die sich entweder um eine vertikale oder horizontale Achse dreht. Wenn die Scheibe parallel zum Rohrleitungsverlauf liegt, ist das Ventil vollständig geöffnet. Wenn sich die Scheibe der senkrechten Position nähert, wird das Ventil geschlossen. Zwischenstellungen zur Drosselung können durch Griffarretierungen gesichert werden.
Sitzkonstruktion der Absperrklappe
Die Unterbrechung des Durchflusses wird dadurch erreicht, dass der Ventilteller gegen einen Sitz am Innenumfang des Ventilkörpers abdichtet. Viele Absperrklappen haben einen Elastomersitz, gegen den die Scheibe abdichtet. Andere Absperrklappen verfügen über eine Dichtungsringanordnung, bei der ein Klemmring und ein Stützring auf einem gezahnten Gummiring verwendet werden. Durch diese Konstruktion wird eine Extrusion der O-Ringe verhindert.
In frühen Konstruktionen wurde eine Metallscheibe zur Abdichtung gegen einen Metallsitz verwendet. Diese Anordnung sorgte zwar nicht für einen leckagefreien Verschluss, sorgte jedoch bei manchen Anwendungen (z. B. Wasserverteilungsleitungen) für einen ausreichenden Verschluss.
Körperkonstruktion der Absperrklappe
Die Konstruktion des Absperrklappengehäuses variiert. Am wirtschaftlichsten ist der Wafer-Typ, der zwischen zwei Rohrleitungsflanschen passt. Ein anderer Typ, das Laschen-Wafer-Design, wird zwischen zwei Rohrflanschen durch Schrauben gehalten, die die beiden Flansche verbinden und durch Löcher im Außengehäuse des Ventils verlaufen. Absperrklappen sind mit herkömmlichen Flanschenden zum Anschrauben an Rohrflansche und in einer Endkonstruktion mit Gewinde erhältlich.
Sitzscheibe und Schaft einer Absperrklappe
Der Schaft und die Scheibe einer Absperrklappe sind separate Teile. Die Scheibe ist gebohrt, um den Schaft aufzunehmen. Zur Befestigung der Scheibe am Schaft werden zwei Methoden verwendet, sodass sich die Scheibe beim Drehen des Schafts dreht. Bei der ersten Methode wird die Scheibe durchbohrt und mit Bolzen oder Stiften am Schaft befestigt. Die alternative Methode besteht darin, die Scheibe wie zuvor zu bohren und dann die obere Schaftbohrung so zu formen, dass sie zu einem quadratischen oder sechseckigen Schaft passt. Diese Methode ermöglicht es der Scheibe, zu „schweben“ und ihre Mitte im Sitz zu suchen. Es wird eine gleichmäßige Abdichtung erreicht und externe Schaftbefestigungen entfallen. Diese Montageart ist bei abgedeckten Scheiben und bei korrosiven Anwendungen von Vorteil.
Damit die Scheibe in der richtigen Position gehalten wird, muss der Schaft über die Unterseite der Scheibe hinausragen und in eine Buchse an der Unterseite des Ventilkörpers passen. Eine oder zwei ähnliche Buchsen befinden sich auch am oberen Teil des Vorbaus. Diese Durchführungen müssen entweder beständig gegen die Fördermedien sein oder so abgedichtet sein, dass die korrosiven Medien nicht mit ihnen in Berührung kommen können.
Die Spindelabdichtung erfolgt entweder durch Stopfbuchspackung in einer herkömmlichen Stopfbuchse oder durch O-Ring-Dichtungen. Einige Ventilhersteller, insbesondere solche, die auf den Umgang mit korrosiven Materialien spezialisiert sind, bringen eine Schaftdichtung an der Innenseite des Ventils an, damit kein Material, das vom Ventil gehandhabt wird, mit dem Ventilschaft in Kontakt kommen kann. Wenn eine Stopfbuchse oder ein externer O-Ring verwendet wird, kommt die durch das Ventil strömende Flüssigkeit mit dem Ventilschaft in Kontakt.
Typische Anwendungen von Absperrklappen
Eine Absperrklappe kann in vielen verschiedenen Flüssigkeitsanwendungen eingesetzt werden und leistet bei Schlammanwendungen gute Dienste. Im Folgenden sind einige typische Anwendungen von Absperrklappen aufgeführt:
- Kühlwasser, Luft, Gase, Brandschutz etc.
- Gülle und ähnliche Dienstleistungen
- Vakuumservice
- Hochdruck- und Hochtemperatur-Wasser- und Dampfdienstleistungen
Vorteile von Absperrklappen
- Die kompakte Bauweise benötigt im Vergleich zu anderen Ventilen deutlich weniger Platz
- Leicht im Gewicht
- Der schnelle Betrieb erfordert weniger Zeit zum Öffnen oder Schließen
- Erhältlich in sehr großen Größen
- Geringer Druckabfall und hohe Druckrückgewinnung
Nachteile von Absperrklappen
- Der Drosselbetrieb ist auf niedrige Differenzdrücke beschränkt
- Kavitation und verstopfter Fluss sind zwei potenzielle Probleme
- Die Bewegung der Scheibe erfolgt ungelenkt und wird durch Strömungsturbulenzen beeinflusst
Vanessa dreifach versetzte Absperrklappe
Anmerkung(en) des Autors…
Dichtungen und Einbau von Absperrklappen
Am 14. September 2012 erhielt ich eine E-Mail mit folgendem Kommentar:
Ich habe einen Vorschlag für Sie, der meiner Meinung nach auf Ihrer Website nicht behandelt wird. Er soll beschreiben, welche Art von Dichtung für verschiedene Absperrklappen (Typ E oder F) verwendet werden soll und welche Art von Gegenflansch verwendet werden soll (RF oder). FF) und auch dann, wenn eine Dichtung nicht erforderlich ist, da bestimmte Absperrklappen über integrierte Dichtungen verfügen. Ich habe festgestellt, dass es in dieser Angelegenheit oft zu Verwirrung kommt.
Eine gute Beobachtung und daher Folgendes:
Installationsanweisungen eines Lieferanten von Absperrklappen:
Das Ventil ist für den Einsatz zwischen allen Arten von Flach- oder Raised-Flanschen konzipiert.
KEINE FLANSCHDICHTUNGEN VERWENDEN.Das Design der Absperrklappe reduziert den Bedarf an Dichtungen. Für eine ordnungsgemäße Installation muss der Abstand zwischen den Flanschen ausreichend sein, um den Einbau des Ventils zu ermöglichen, ohne die Flanschdichtung zu beeinträchtigen. Beachten Sie, dass die Diac-Dichtungskante mit der Abflachung der Welle übereinstimmt. Drehen Sie den Schaft, um die Scheibe im Gehäuse zu positionieren, platzieren Sie das Ventil zwischen den Flanschen und ziehen Sie die Schrauben handfest an.
LANGSAM ÖFFNENDrehen Sie das Ventil gegen den Uhrzeigersinn, um zu prüfen, ob ausreichend Scheibenspiel vorhanden ist.
Bringen Sie die Scheibe wieder in die 10 % offene Position zurückZiehen Sie alle Schrauben über Kreuz an und prüfen Sie erneut, ob ausreichend Scheibenspiel vorhanden ist.
Falsch
Scheibe in geschlossener Position und Dichtungen eingebaut
zwischen Ventil und Gegenflanschen
Richtig
Es werden keine Flanschdichtungen und keine Scheibe verwendet
fast geschlossene Position.
Eine weitere Installationsanleitung eines Lieferanten von Absperrklappen:
VORSICHT
Für den Einbau der Ventile in Rohrleitungen sollten folgende Dichtungen verwendet werden.
- Art der Dichtung
Verstärkte PTFE-Dichtung (Manteldichtung, Spiraldichtung oder Metalldichtung können nicht installiert werden.) - Dimension der Dichtung
Die Abmessungen der Dichtung sollten ASME B16.21 entsprechen. (Die Mindestdicke der Dichtung beträgt 3 mm.)
Die Ventile können nicht an Stichleitungen montiert werden. Das Ventil muss gemäß einem Pfeil auf der Seite des Antriebsmontageflansches installiert werden. Der Pfeil muss bei geschlossenem Ventil von der Seite mit höherem Druck zur Seite mit niedrigerem Druck zeigen.
Es wird daher empfohlen, die Anweisungen eines Absperrklappenlieferanten zu befolgen!
Probleme mit Absperrklappen vermeiden
Die meisten Probleme mit Absperrklappen im Einsatz stehen in direktem Zusammenhang mit mangelhaften Installationsverfahren. Aus diesem Grund ist es ratsam, bei der Verlegung der Rohrleitungen und der Installation des Ventils selbst bewährte Verfahren zu berücksichtigen.
Der Sitz einer Absperrklappe mit elastischem Sitz erstreckt sich normalerweise um beide Seiten der Klappe. Daher sind keine Dichtungen erforderlich, da diese Sitze die Funktion einer Dichtung erfüllen. Das Sitzmaterial, das über die Stirnfläche hinausragt, wird beim Einbau komprimiert und fließt zur Mitte des Ventilsitzes. Jede Änderung dieser Konfiguration aufgrund einer unsachgemäßen Installation wirkt sich direkt auf die Druckstufe und die Anzugs-/Lösemomente aus.
Im Gegensatz zu den meisten Ventiltypen ragt die Scheibe der Absperrklappe bei bestimmten Öffnungswinkeln (z. B. 30° oder mehr) tatsächlich über die Oberfläche des Ventilkörpers hinaus, wenn sie zwischen Flanschen installiert wird. Daher ist es vor der Installation sehr wichtig sicherzustellen, dass sich die Scheibe frei drehen und in die Flansche und Rohrleitungen eindringen kann.
Versand und Lagerung
- Positionieren Sie die Scheiben bei 10 % Öffnung, so dass sie nicht richtig sitzen.
- Die Flächen jedes Ventils sollten abgedeckt sein, um Schäden an der Sitzfläche, der Scheibenkante oder dem Ventilinneren zu vermeiden.
- Im Innenbereich lagern, vorzugsweise bei einer Umgebungstemperatur zwischen 5 °C und 30 °C.
- Öffnen und schließen Sie die Ventile alle 3 Monate.
- Versenden und lagern Sie Ventile so, dass keine schweren Belastungen auf die Gehäuse einwirken.
Ventilposition
- Absperrklappen sollten nach Möglichkeit in einem Abstand von mindestens 6 Rohrdurchmessern von anderen Leitungselementen, z. B. Bögen, Pumpen, Ventilen usw., installiert werden. Manchmal ist dies nicht machbar, aber es ist wichtig, einen möglichst großen Abstand einzuhalten.
- Wenn die Absperrklappe an ein Rückschlagventil oder eine Pumpe angeschlossen ist, lassen Sie zwischen ihnen ausreichend Platz, um sicherzustellen, dass die Scheibe die angrenzenden Geräte nicht beeinträchtigt.
Ventilausrichtung
Als Faustregel gilt, dass Absperrklappen so installiert werden, dass sich die Spindel in vertikaler Position befindet und der Stellantrieb vertikal direkt darüber montiert ist. Es gibt jedoch einige Anwendungen, bei denen die Spindel horizontal sein sollte. In der folgenden PDF-Datei erfahren Sie, warum der Stiel manchmal horizontal positioniert werden muss.
(Installationsanweisungen für die Absperrklappe)
Installationsverfahren
- Stellen Sie sicher, dass die Rohrleitungs- und Flanschflächen sauber sind. Fremdkörper wie Metallspäne, Rohrzunder, Schweißschlacke, Schweißstäbe usw. können die Bewegung der Scheibe einschränken oder die Scheibe oder den Sitz beschädigen.
- Dichtungen sind bei Ventilen mit elastischem Sitz nicht erforderlich, da sie sich über beide Seiten des Ventils erstrecken.
- Richten Sie die Rohrleitungen aus und spreizen Sie die Flansche so weit, dass das Ventilgehäuse problemlos zwischen die Flansche eingeführt werden kann, ohne die Rohrflansche zu berühren.
- Stellen Sie sicher, dass der Ventilteller auf etwa 10 % geöffnet ist, damit er in der vollständig sitzenden Position nicht blockiert.
- Setzen Sie das Ventil wie abgebildet zwischen die Flansche ein und achten Sie darauf, die Sitzflächen nicht zu beschädigen. Heben Sie das Ventil immer an den Positionierungslöchern an oder verwenden Sie eine Nylonschlinge am Hals oder am Gehäuse. Heben Sie das Ventil niemals am Stellantrieb oder Bediener an, der am Ventil montiert ist.
- Platzieren Sie das Ventil zwischen den Flanschen, zentrieren Sie es, setzen Sie die Schrauben ein und ziehen Sie sie handfest an. Öffnen Sie die Scheibe vorsichtig und achten Sie darauf, dass die Scheibe nicht die Innenseite der angrenzenden Rohre berührt.
- Schließen Sie die Ventilscheibe sehr langsam, um sicherzustellen, dass die Scheibenkante einen Abstand zum angrenzenden Rohrflansch hat.
- Öffnen Sie die Scheibe vollständig und ziehen Sie alle Flanschschrauben wie gezeigt fest.
- Wiederholen Sie eine Drehung der Scheibe vom vollständigen Schließen bis zum vollständigen Öffnen, um den richtigen Abstand sicherzustellen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 06.05.2020