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Vor- und Nachteile verschiedener Ventile

Schieberventil: Ein Schieberventil ist ein Ventil, das mithilfe eines Schiebers (Schieberplatte) vertikal entlang der Strömungsachse bewegt wird. Es wird hauptsächlich in Rohrleitungen zur Absperrung des Mediums eingesetzt, d. h. vollständig geöffnet oder geschlossen. Schieberventile eignen sich im Allgemeinen nicht zur Durchflussregelung. Je nach Ventilmaterial können sie sowohl für Anwendungen bei niedrigen als auch bei hohen Temperaturen und Drücken verwendet werden.

 

Allerdings werden Absperrschieber im Allgemeinen nicht in Rohrleitungen eingesetzt, die Schlämme oder ähnliche Medien transportieren.

Vorteile:

Geringer Strömungswiderstand.

 

Zum Öffnen und Schließen ist ein geringeres Drehmoment erforderlich.

 

Kann in bidirektionalen Durchflusssystemen eingesetzt werden, wodurch das Medium in beide Richtungen fließen kann.

 

Im vollständig geöffneten Zustand ist die Dichtfläche im Vergleich zu Kugelventilen weniger anfällig für Erosion durch das Arbeitsmedium.

 

Einfache Konstruktion mit gutem Fertigungsprozess.

Kompakte Baulänge.

 

Nachteile:

Größere Gesamtabmessungen und mehr Installationsraum erforderlich.

Relativ höhere Reibung und Verschleiß zwischen den Dichtflächen beim Öffnen und Schließen, insbesondere bei hohen Temperaturen.

Schieberventile haben typischerweise zwei Dichtflächen, was die Bearbeitung, das Schleifen und die Wartung erschweren kann.

Längere Öffnungs- und Schließzeiten.

 

AbsperrklappeEine Absperrklappe ist ein Ventil, das ein scheibenförmiges Schließelement verwendet, das sich um etwa 90 Grad dreht, um den Flüssigkeitsstrom zu öffnen, zu schließen und zu regulieren.

Vorteile:

Einfache Struktur, kompakte Größe, geringes Gewicht und niedriger Materialverbrauch machen es geeignet für Ventile mit großem Durchmesser.

Schnelles Öffnen und Schließen bei geringem Strömungswiderstand.

Kann Medien mit suspendierten Feststoffpartikeln verarbeiten und ist je nach Festigkeit der Dichtungsfläche für pulverförmige und körnige Medien geeignet.

Geeignet für das bidirektionale Öffnen, Schließen und Regulieren in Lüftungs- und Entstaubungsleitungen. Weit verbreitet in der Metallurgie, der Leichtindustrie, der Energiewirtschaft und der petrochemischen Industrie für Gasleitungen und Wasserwege.

 

Nachteile:

 

Begrenzter Regelbereich des Durchflusses; wenn das Ventil zu 30 % geöffnet ist, beträgt die Durchflussrate mehr als 95 %.

Aufgrund von Einschränkungen hinsichtlich Konstruktion und Dichtungsmaterialien ist es für Hochtemperatur- und Hochdruck-Rohrleitungssysteme ungeeignet. Im Allgemeinen funktioniert es bei Temperaturen unter 300 °C und einer Druckfestigkeit von PN40 oder darunter.

Im Vergleich zu Kugel- und Absperrventilen weisen sie eine relativ schlechtere Dichtungsleistung auf und sind daher nicht ideal für Anwendungen mit hohen Dichtungsanforderungen.

 

Kugelhahn: Ein Kugelhahn ist eine Weiterentwicklung des Kegelhahns; sein Schließelement ist eine Kugel, die sich um 90 Grad um die Achse des Ventils dreht.VentilDie Spindel dient zum Öffnen und Schließen. Kugelhähne werden hauptsächlich in Rohrleitungen zum Absperren, Verteilen und Ändern der Durchflussrichtung eingesetzt. Kugelhähne mit V-förmiger Öffnung bieten zudem gute Durchflussregulierungsmöglichkeiten.

 

Vorteile:

 

Minimaler Strömungswiderstand (praktisch null).

Zuverlässige Anwendung in korrosiven Medien und niedrigsiedenden Flüssigkeiten, da es während des Betriebs (ohne Schmierung) nicht anhaftet.

 

Erreicht vollständige Abdichtung innerhalb eines breiten Druck- und Temperaturbereichs.

Schnelles Öffnen und Schließen, wobei bestimmte Ausführungen Öffnungs-/Schließzeiten von nur 0,05 bis 0,1 Sekunden aufweisen, geeignet für Automatisierungssysteme in Prüfständen ohne Beeinträchtigung während des Betriebs.

 

Automatische Positionierung an Grenzpositionen mit dem Kugelverschlusselement.

Zuverlässige Abdichtung auf beiden Seiten des Arbeitsmediums.

 

Keine Erosion der Dichtflächen durch Hochgeschwindigkeitsmedien bei vollständig geöffnetem oder geschlossenem Zustand.

Kompakte und leichte Bauweise, wodurch es sich am besten für Niedertemperatur-Mediensysteme eignet.

 

Symmetrische Ventilkörper, insbesondere bei geschweißten Ventilkörperkonstruktionen, können den Belastungen durch Rohrleitungen standhalten.

 

Das Schließelement hält hohen Druckdifferenzen beim Schließen stand. Vollverschweißte Kugelhähne können unterirdisch verlegt werden, wodurch die internen Komponenten vor Erosion geschützt sind. Mit einer maximalen Lebensdauer von 30 Jahren eignen sie sich ideal für Öl- und Gaspipelines.

 

Nachteile:

 

Das Hauptdichtungsmaterial eines Kugelhahns ist Polytetrafluorethylen (PTFE), das gegenüber fast allen Chemikalien inert ist und umfassende Eigenschaften wie einen niedrigen Reibungskoeffizienten, stabile Leistung, Alterungsbeständigkeit, Eignung für einen breiten Temperaturbereich und eine ausgezeichnete Dichtungsleistung aufweist.

 

Die physikalischen Eigenschaften von PTFE, insbesondere sein hoher Ausdehnungskoeffizient, seine Empfindlichkeit gegenüber Kälteströmung und seine geringe Wärmeleitfähigkeit, erfordern jedoch, dass die Konstruktion von Sitzdichtungen diese Eigenschaften berücksichtigt. Verhärtet sich das Dichtungsmaterial, wird die Zuverlässigkeit der Dichtung beeinträchtigt.

 

PTFE weist zudem eine geringe Temperaturbeständigkeit auf und kann nur unter 180 °C eingesetzt werden. Oberhalb dieser Temperatur altert das Dichtungsmaterial. Im Hinblick auf den Langzeiteinsatz wird es im Allgemeinen nicht über 120 °C verwendet.

 

Seine Regelleistung ist vergleichsweise geringer als die eines Kugelventils, insbesondere von pneumatischen Ventilen (oder elektrischen Ventilen).

 

Kugelventil: Hierbei handelt es sich um ein Ventil, bei dem sich das Schließelement (Ventilscheibe) entlang der Mittellinie des Ventilsitzes bewegt. Die Änderung der Ventilsitzöffnung ist direkt proportional zum Hub der Ventilscheibe. Aufgrund des kurzen Öffnungs- und Schließwegs, der zuverlässigen Absperrfunktion und des proportionalen Verhältnisses zwischen der Änderung der Ventilsitzöffnung und dem Hub der Ventilscheibe eignet sich dieses Ventil hervorragend zur Durchflussregelung. Daher wird es häufig zum Absperren, Regulieren und Drosseln eingesetzt.

Vorteile:

 

Beim Öffnungs- und Schließvorgang ist die Reibungskraft zwischen dem Ventilteller und der Dichtfläche des Ventilkörpers geringer als bei einem Schieberventil, wodurch es verschleißfester ist.

 

Die Öffnungshöhe beträgt im Allgemeinen nur 1/4 des Sitzkanals und ist damit viel kleiner als bei einem Absperrschieber.

 

Üblicherweise gibt es nur eine Dichtfläche am Ventilkörper und am Ventilteller, was die Herstellung und Reparatur erleichtert.

 

Es weist eine höhere Temperaturbeständigkeit auf, da die Packung üblicherweise aus einer Mischung aus Asbest und Graphit besteht. Kugelventile werden häufig für Dampfventile verwendet.

 

Nachteile:

 

Aufgrund der Änderung der Strömungsrichtung des Mediums durch das Ventil ist der minimale Strömungswiderstand eines Kugelventils höher als der der meisten anderen Ventilarten.

 

Aufgrund des längeren Hubs ist die Öffnungsgeschwindigkeit im Vergleich zu einem Kugelhahn geringer.

 

Kegelventil: Es handelt sich um ein Drehventil mit einem zylinder- oder kegelförmigen Verschlusskegel. Durch Drehen des Kegels um 90 Grad wird der Durchfluss im Ventilkörper getrennt oder verschlossen, wodurch das Ventil geöffnet oder geschlossen wird. Der Kegel kann zylindrisch oder konisch geformt sein. Das Funktionsprinzip ähnelt dem eines Kugelhahns, der auf dem Kegelventil basiert und hauptsächlich in der Erdöl- und Petrochemieindustrie eingesetzt wird.

 

Sicherheitsventil: Es dient als Überdruckschutz für Druckbehälter, Anlagen oder Rohrleitungen. Überschreitet der Druck im Inneren des Behälters, der Anlage oder der Rohrleitung den zulässigen Wert, öffnet sich das Ventil automatisch, um den gesamten Druck abzulassen und einen weiteren Druckanstieg zu verhindern. Sinkt der Druck auf den festgelegten Wert, schließt das Ventil automatisch und umgehend, um den sicheren Betrieb des Behälters, der Anlage oder der Rohrleitung zu gewährleisten.

 

Kondensatableiter: Beim Transport von Dampf, Druckluft und anderen Medien entsteht Kondenswasser. Um die Effizienz und den sicheren Betrieb des Geräts zu gewährleisten, muss dieses unerwünschte und schädliche Medium rechtzeitig abgeleitet werden. Der Kondensatableiter erfüllt folgende Funktionen: (1) Er leitet das entstehende Kondenswasser schnell ab. (2) Er verhindert Dampfverluste. (3) Er entfernt ….

 

Druckminderungsventil: Es handelt sich um ein Ventil, das den Eingangsdruck durch Justierung auf einen gewünschten Ausgangsdruck reduziert und dabei die Energie des Mediums selbst nutzt, um automatisch einen stabilen Ausgangsdruck aufrechtzuerhalten.

 

RückschlagventilRückschlagventile, auch bekannt als Rückflussverhinderer, Gegendruckventile oder Einwegventile, öffnen und schließen sich automatisch durch die Strömungskraft des Mediums in der Rohrleitung und zählen somit zu den automatischen Ventilen. Sie werden in Rohrleitungssystemen eingesetzt und dienen hauptsächlich dazu, den Rückfluss von Medien zu verhindern, die Drehrichtungsumkehr von Pumpen und Antriebsmotoren zu unterbinden und Behältermedien freizugeben. Rückschlagventile können auch in Rohrleitungen verwendet werden, die Hilfssysteme versorgen, in denen der Druck den Systemdruck überschreiten kann. Man unterscheidet im Wesentlichen zwischen Drehventilen (Drehung um den Schwerpunkt) und Hubventilen (Bewegung entlang der Achse).


Veröffentlichungsdatum: 03.06.2023