Durchgangsventil

Was ist ein Durchgangsventil?

Ein Durchgangsventil ist ein Ventil, das in Prozessrohrleitungen eingesetzt wird.

Es dient zum vollständigen Öffnen und Schließen des Durchflusswegs und zur Einstellung von Durchfluss und Druck. Prozessrohrleitungen sind Rohrleitungen, die für den Transport von Prozessflüssigkeiten, wie z. B. chemischen Produkten, verwendet werden. Sie werden von Rohrleitungen unterschieden, die für die Beförderung von Arbeitsflüssigkeiten, wie z. B. Flüssigkeitsmaschinen, verwendet werden, da in einigen Fällen besondere Sorgfalt erforderlich ist.

Durchgangsventile zeichnen sich durch einen abgerundeten Ventilkasten (Gehäuse) und einen gekrümmten inneren Strömungsweg aus. Aufgrund des kugelförmigen Ventilgehäuses werden sie auch als Kugelventile bezeichnet.

Anwendungen von Durchgangsventilen

Durchgangsventile eignen sich hervorragend zum Absperren von Flüssigkeiten und zur Regulierung von Durchfluss und Druck und werden daher als Absperrventile eingesetzt, wenn eine leckagefreie Absperrung von Flüssigkeiten erforderlich ist. Aufgrund ihres hohen Druckabfalls können jedoch Schieber, Kugelhähne und Absperrklappen mit geringem Druckabfall für „immer offene“ Anwendungen verwendet werden.

Durchgangsventile werden in versorgungsrelevanten Wasser-, Dampf- und Luftleitungen in Fabriken und Kraftwerken in der allgemeinen Industrie verwendet und kommen häufig in Anlagen und Geräten zum Einsatz, in denen Rohre verlegt werden. Sie werden auch in Rohrleitungen um Wasserzähler, Gaszähler und Warmwasserbereiter in Haushalten verwendet.

Sie haben ein sehr breites Einsatzspektrum, da sie für viele Anwendungen geeignet sind, einschließlich Hochtemperatur- und Hochdruckanwendungen sowie Anwendungen mit großem Durchmesser. Nadelventile eignen sich jedoch am besten für den Einsatz in Rohrleitungen mit kleinem Durchmesser zur Feinregulierung von Durchflussmengen. Der Ventilkegel ist konisch und nadelförmig und ermöglicht die Einstellung des Durchflusses in kleinsten Mengen. Der grundsätzliche Aufbau entspricht dem eines Durchgangsventils, da das Nadelventilgehäuse zum Öffnen und Schließen auf und ab bewegt wird.

Funktionsweise der Durchgangsventile

Der Ventilkegel (Teller) im Ventilgehäuse (Körper) eines Durchgangsventils wird durch einen an der Ventilspindel befestigten Griff oder Antrieb (Antriebseinheit) gedreht und auf und ab bewegt. Dadurch berührt der Kegel den Sitz (Ventilsitz) und sperrt die Flüssigkeit ab.

Der Abstand zwischen Ventilkegel und Ventilsitz ändert sich in dem Maße, in dem der Griff oder der Antrieb gedreht wird, wodurch sich der Querschnitt des Durchflussweges ändert und somit der Durchfluss und der Druck eingestellt werden können. Ventile werden verwendet, um das Volumen von Versorgungseinrichtungen wie Dampf, Kühlwasser, Heißwasser, Druckluft und Vakuumleitungen zu regulieren, wenn Durchfluss und Druck eingestellt werden müssen.

Das Ventilgehäuse ist kugelförmig und der Durchflussweg vom Einlass über den Ventilsitz bis zum Auslass ist S-förmig. Die Strömungsrichtung wird im Ventilgehäuse geändert, wodurch sich der Strömungsweg schnell ausdehnt und zusammenzieht, was zu einem sehr hohen Druckabfall führt.

Wenn das Ventil jedoch geschlossen ist, wird der Ventilkegel von oben gegen den Sitz gedrückt, was zu einer geringen Leckage und einer hohen Absperrleistung führt. Darüber hinaus kann die Position des Ventilkegels fein eingestellt werden, was eine Feinjustierung der Durchflussmenge ermöglicht.

Weitere Informationen zu Durchgangsventilen

1. Öffnen und Schließen des Durchgangsventils

Durchgangsventile können auf zwei Arten geöffnet und geschlossen werden: manuell oder automatisch.

Manuell betätigte Ausführung
Handbetätigte Ventile werden im Allgemeinen durch Drehen des runden Griffs und Auf- und Abbewegen der Ventilstange geöffnet und geschlossen.

Automatisch betätigte Ausführung
Automatisch betätigte Ausführungen sind entweder mit einem elektrischen oder einem pneumatischen Antrieb (Antriebseinheit) erhältlich. Elektrische Antriebe verwenden eine Kombination aus einem Elektromotor (Motor) und einem Untersetzungsgetriebe, um die Ventilspindel auf und ab zu bewegen und das Ventil zu öffnen und zu schließen.

Der pneumatische Antrieb hingegen verwendet Druckluft oberhalb und unterhalb des Luftzylinders, um den Zylinder und die Ventilstange auf und ab zu bewegen und das Ventil zu öffnen und zu schließen.

2. Vergleich mit anderen Ventiltypen

Kugelventile
Kugelventile ermöglichen die Einstellung des Durchflusses, wenn sie in der mittleren Öffnungsposition verwendet werden. Bei Verwendung in der Zwischenöffnungsstellung kann sich jedoch Flüssigkeit zwischen dem Ventilsitz (Kugelsitz) und der Kugel ansammeln, was zu Leckagen und möglichen Schäden am Ventilsitz führt.

Daher sollten Kugelhähne in vollständig geöffneter und vollständig geschlossener Stellung verwendet werden. Insbesondere Kugelhähne lassen sich durch einfaches Drehen des Griffs leicht ganz öffnen oder ganz schließen. Einige Hersteller bieten jedoch auch Kugelhähne an, die in Zwischenstellungen verwendet werden können.

Im Allgemeinen werden Durchgangsventile verwendet, wenn sowohl Absperr- als auch Durchflussregelfunktionen erforderlich sind, während Kugelhähne eingesetzt werden, wenn die Absperrung die Hauptanwendung ist und ein vollständiges Öffnen und Schließen leicht erreicht werden kann.

Schieberventile
Schieberventile können mit Zwischenöffnungen verwendet werden, sollten aber vollständig geöffnet oder geschlossen werden, da der Ventilkegel vibrieren kann. Wie bei den Kugelhähnen wird ein Durchgangsventil im Allgemeinen verwendet, wenn sowohl Absperr- als auch Durchflussregelfunktionen erforderlich sind, während ein Schieber verwendet wird, wenn die Absperrung die Hauptanwendung ist und ein vollständiges Öffnen und Schließen leicht erreicht werden kann.

Absperrklappen
Absperrklappen ermöglichen die Einstellung des Durchflusses, wenn sie in der mittleren Öffnungsposition eingesetzt werden. Absperrklappen haben einen geringeren Druckabfall als Durchgangsventile, haben aber den Nachteil, dass sie aufgrund der Plattenform des Ventilkegels anfällig für Unwucht und Wasserschlag sind.

Sie haben einen kleineren Ventilkasten und kürzere Baulängen (Abstand zwischen Flüssigkeitsein- und -auslass) und bieten eine bessere Absperrleistung. Im Allgemeinen werden Durchgangsventile verwendet, wenn sowohl Absperr- als auch Durchflussregelfunktionen erforderlich sind und eine volle Öffnungs-/Schließzeit gewährt werden kann, während Absperrklappen verwendet werden, wenn eine volle Öffnungs-/Schließzeit in kurzer Zeit erforderlich ist und der Abstand zwischen den Stirnflächen kurz ist.

3. Vor- und Nachteile von Durchgangsventilen

Die Vor- und Nachteile von Durchgangsventilen lassen sich kurz wie folgt zusammenfassen:

Vorteile

• Ausgezeichnetes Absperrverhalten mit geringer Leckage
• Ausgezeichnete Durchflussregelung

Nachteile

• Zeitaufwändig, da der Griff oder der Stellantrieb mehrmals gedreht werden muss, um vollständig zu schließen und vollständig zu öffnen
• Großer Druckverlust in der Ventilbox