Industriegebäude sind nicht nur auf Produktionsmaschinen angewiesen. Wasserversorgung, Drainage, Kühlung, Brandschutz, Druckluft, Umgang mit Chemikalien, und Prozessrohrleitungen erfordern alle eine zuverlässige Durchflusskontrolle.
Bei der Auswahl des richtigen Industrieventils kommt es daher nicht nur auf die Wahl des richtigen Rohrdurchmessers an. Ingenieure und Beschaffungsteams müssen die Flüssigkeit berücksichtigen, Betriebsdruck, Temperatur, Flussanforderungen, Installationsraum, Häufigkeit des Betriebs, Wartungsbedingungen, und Umgebung.
In diesem Leitfaden wird erklärt, wie Ventile für gängige industrielle Gebäude- und Versorgungssysteme bewertet werden und wo Absperrschieber eingesetzt werden, Absperrklappen, Kugelhähne, und Kugelventile sind in der Regel am besten geeignet.
Beginnen Sie mit der Funktion des Ventils
Vor der Auswahl eines Ventiltyps, Bestimmen Sie genau, was das Ventil tun muss.
Die meisten Industrieventile erfüllen eine oder mehrere von drei Grundfunktionen:
Isolierung
Das Ventil ist normalerweise vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen. Die Hauptanforderung ist eine zuverlässige Absperrung mit akzeptablem Druckverlust im geöffneten Zustand.
Durchflussregulierung
Das Ventil muss in Zwischenpositionen arbeiten, um den Durchfluss zu steuern. In diesem Fall, Drosselverhalten und Erosionsbeständigkeit gewinnen an Bedeutung.
Automatik oder Fernbedienung
Das Ventil benötigt möglicherweise Pneumatik, elektrisch, oder hydraulischer Betätigung und kann Teil eines Anlagenautomatisierungssystems sein.
Verwendung eines Absperrventils zur kontinuierlichen Drosselung, oder die Spezifikation eines steuerungsorientierten Ventils, bei dem eine einfache Absperrung erforderlich ist, kann sowohl die Anschaffungskosten als auch den langfristigen Wartungsaufwand erhöhen.
Absperrschieber für Hauptisolationsleitungen
Absperrschieber werden häufig verwendet, wenn eine Rohrleitung vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen werden muss.
Bei vollständiger Öffnung, Der Schieber wird vom Hauptströmungsweg wegbewegt. Dies macht Absperrschieber besonders nützlich für Rohrleitungen, bei denen ein geringer Strömungswiderstand erwünscht ist.
Zu den typischen industriellen Anwendungen gehören:
- Hauptwasserversorgungsleitungen
- Kühlwassersysteme
- Löschwassernetze
- Versorgungsverteilungsleitungen
- Prozessrohrleitungen mit großem Durchmesser
Absperrschieber eignen sich im Allgemeinen besser zur Isolierung als zur häufigen Durchflussregulierung. Wenn ein Schieber über einen längeren Zeitraum teilweise geöffnet bleibt, können der Schieber und die Dichtflächen einer höheren Flüssigkeitsgeschwindigkeit und einem höheren Verschleiß ausgesetzt sein.
Für Systeme, bei denen das Ventil normalerweise vollständig geöffnet bleibt und nur zu Wartungs- oder Notabschaltungszwecken geschlossen wird, Ein Absperrschieber ist oft eine praktische Option.
Absperrklappen für Versorgungsleitungen mit großem Durchmesser
Absperrklappen verwenden eine rotierende Scheibe, um den Durchfluss durch die Rohrleitung zu steuern. Ihre kompakte Bauweise macht sie besonders attraktiv für den mittleren Einsatz- und Systeme mit großem Durchmesser, wo Installationsraum vorhanden ist, Ventilgewicht, und Bedienkomfort sind wichtig.
A Wafer-Absperrklappe wird zwischen Rohrleitungsflanschen eingebaut, Dies ermöglicht eine relativ kompakte Ventilbaugruppe.
Absperrklappen werden häufig in Betracht gezogen:
- Industrielles Kühlwasser
- Wasseraufbereitungssysteme
- HVAC-Wasserkreisläufe
- Brandschutzsysteme
- Allgemeine Wasserversorgung und -entsorgung
- Großer Durchmesser niedrig- und Mitteldruckleitungen
Im Vergleich zu vielen Ganzkörper-Ventilkonstruktionen, Absperrklappen können den Platzbedarf rund um die Rohrleitung deutlich reduzieren.
Jedoch, Ingenieure sollten dennoch das Sitzmaterial überprüfen, Scheibenmaterial, Druckrate, Betriebstemperatur, Flüssigkeitsverträglichkeit, und erforderliche Dichtungsleistung, bevor Sie eine Absperrklappe spezifizieren.
Kugelhähne für zuverlässige Vierteldrehabsperrung
Kugelhähne verwenden ein gebohrtes kugelförmiges Verschlusselement, das sich ungefähr dreht 90 Grad zwischen der offenen und geschlossenen Position.
Durch ihren schnellen Betrieb und ihre effektive Abschaltung eignen sie sich für viele industrielle Versorgungs- und Prozessanwendungen.
A Flanschkugelhahn Bietet eine Schraubverbindung zum Rohrleitungssystem und wird häufig dort in Betracht gezogen, wo sichere Rohrleitungsverbindungen und eine bequeme Entfernung für Wartungsarbeiten erforderlich sind.
Zu den typischen Anwendungen gehören::
- Rohrleitungen für die chemische Verarbeitung
- Wasseraufbereitungssysteme
- Öl- und Gasdienstleistungen
- Druckluft
- Versorgungssysteme
- Isolierung von Prozessflüssigkeiten
Bei der Auswahl eines Kugelhahns sollte mehr als nur das Gehäusematerial berücksichtigt werden. Das Sitzmaterial ist wegen der Temperatur besonders wichtig, Druck, Chemikalien, Schwebstoffe, und Betriebsfrequenz können sich alle auf die Dichtungsleistung und die Lebensdauer auswirken.
Kugelventile, bei denen es auf die Durchflussregulierung ankommt
Wenn eine genaue Durchflusseinstellung wichtiger ist als ein minimaler Druckverlust, Ein Kugelventil ist möglicherweise besser geeignet.
Sein interner Strömungsweg ermöglicht es, dass die Position der Scheibe den Fluss zunehmend beeinflusst, Dies macht Absperrventile nützlich für Anwendungen wie z:
- Kühlwasserregulierung
- Dampfsysteme
- Prozessflusskontrolle
- Bypass-Pipelines
- Versorgungskontrollsysteme
Der Nachteil ist ein höherer Strömungswiderstand im Vergleich zu Ventiltypen, die hauptsächlich für die Absperrung mit vollem Durchgang ausgelegt sind.
Aus diesem Grund, Ingenieure sollten zwischen einem Ventil, das lediglich den Durchfluss stoppen muss, und einem Ventil, das ihn aktiv regulieren muss, unterscheiden.
Berücksichtigen Sie die Flüssigkeit, bevor Sie das Ventil auswählen
Die gleiche Ventilkonstruktion kann sich je nach durchströmendem Medium sehr unterschiedlich verhalten.
Sauberes Wasser
Für gewöhnliche industrielle Wassersysteme, Gusseisen, Sphäroguss, Kohlenstoffstahl, Abhängig vom Druck kommen alle Ventile aus Edelstahl und Edelstahl in Betracht, Wasserqualität, und Projektspezifikationen.
Korrosive Flüssigkeiten
Bei Säuren wird die chemische Verträglichkeit entscheidend, Alkalien, Salze, oder andere aggressive Medien vorhanden sind.
Der Körper, trimmen, Stengel, Dichtflächen, und Sitzmaterialien sollten alle bewertet werden, anstatt ein Ventil nur auf der Grundlage seines äußeren Gehäusematerials auszuwählen.
Flüssigkeiten, die Feststoffe enthalten
Schwebeteilchen, Gülle, Sediment, oder Abwasser kann Dichtungsflächen beschädigen oder sich um interne Komponenten herum ansammeln.
Die Ventilgeometrie und das Dichtungsdesign sollten daher entsprechend der tatsächlichen Feststoffkonzentration und Partikeleigenschaften ausgewählt werden.
Dampf und Hochtemperaturflüssigkeiten
Die Temperatur beeinflusst die Körpermaterialien, Verpackung, Dichtungen, Sitze, und Aktoren.
Ein Ventil, das für Wasser mit Umgebungstemperatur geeignet ist, kann nicht automatisch für Dampf oder Prozessflüssigkeiten mit hoher Temperatur verwendet werden, nur weil der Nenndruck ausreichend erscheint.
Druck und Temperatur müssen gemeinsam ausgewertet werden
Ein häufiger Fehler beim Kauf besteht darin, den Nenndruck zu prüfen und dabei die Temperatur zu ignorieren.
Der zulässige Arbeitsdruck kann sich mit steigender Betriebstemperatur ändern. Ventilkörpermaterial, Sitzmaterial, Verpackung, Verschraubung, und Flanschnormen können sich alle auf die tatsächlichen Betriebsgrenzen auswirken.
Bei der Spezifikation eines Industrieventils, stellen Sie dem Hersteller mindestens zur Verfügung:
- Nennrohrgröße
- Auslegungsdruck
- Normaler Betriebsdruck
- Auslegungstemperatur
- Normale Betriebstemperatur
- Flüssig oder mittel
- Erforderliche Karosserie- und Verkleidungsmaterialien
- Verbindung beenden
- Betätigungsmethode
- Anwendbarer Standard
Diese Informationen ermöglichen es dem Ventilhersteller, die Anwendung zu bewerten, anstatt einfach ein Ventil basierend auf dem Durchmesser anzubieten.
Ventilmaterialien müssen zur Betriebsumgebung passen
Die interne Flüssigkeitskompatibilität ist nur ein Teil der Auswahl des Ventilmaterials.
Auch Industrieanlagen können Geräte Feuchtigkeit aussetzen, Salz, chemische Dämpfe, Regenwasser, Staub, und Temperaturschwankungen. Diese äußeren Bedingungen können zur Korrosion der Ventilgehäuse beitragen, Verbindungselemente, Aktuatoren, unterstützt, und umgebende Rohrleitungen.
Für Außenbereiche oder korrosive Anlagen, Ingenieure sollten daher die gesamte Betriebsumgebung berücksichtigen.
Dieser Grundsatz gilt auch für das Gebäude selbst. Industrieanlagen in feuchter Umgebung, Küste, landwirtschaftlich, oder chemisch aggressiven Umgebungen werden häufig korrosionsbeständige Baumaterialien verwendet, um den langfristigen Wartungsaufwand zu reduzieren. Zum Beispiel, Hersteller von Industriedachplatten PVC bereitstellen, UPVC, ASA und andere Dachsysteme für Fabriken, Lagerhäuser, Werkstätten, und ähnliche Gebäude.
Offensichtlich erfüllen Dachmaterial und Rohrleitungsventil sehr unterschiedliche Funktionen, aber das technische Prinzip ist ähnlich: Die Materialauswahl sollte die tatsächliche Serviceumgebung widerspiegeln und nicht nur den anfänglichen Kaufpreis.
Handbuch, Elektrisch, oder pneumatischer Betrieb?
Die Ventilbetätigung sollte durch die Betriebsfrequenz und die Systemarchitektur bestimmt werden.
Manueller Betrieb
Manuelle Ventile sind normalerweise geeignet, wenn:
- Die Operation erfolgt selten
- Das Ventil ist zugänglich
- Eine automatische Prozesssteuerung ist nicht erforderlich
- Eine Not-Fernschließung ist nicht erforderlich
Elektrische Betätigung
Elektrische Stellantriebe können dort geeignet sein, wo Ventile ferngesteuert werden müssen und Strom leicht verfügbar ist.
Sie sind üblicherweise in Steuerungssysteme zum automatischen Öffnen und Schließen integriert.
Pneumatische Betätigung
Pneumatische Aktuatoren werden häufig in der industriellen Automatisierung eingesetzt, wo bereits Druckluft verfügbar ist.
Sie ermöglichen einen schnellen Betrieb und werden häufig in Prozessanlagen und automatisierten Produktionssystemen eingesetzt.
Die Größe des Stellantriebs sollte sich nach den tatsächlichen Anforderungen an das Ventildrehmoment und nicht nur nach dem Ventildurchmesser richten.
Wählen Sie Industrieventile nicht allein nach dem Preis aus
Zwei Ventile mit gleicher Nennweite können sehr unterschiedliche Spezifikationen haben.
Preisunterschiede können sich daraus ergeben:
- Körpermaterial
- Besatzmaterial
- Sitzmaterial
- Gieß- oder Schmiedeverfahren
- Druckklasse
- Flanschstandard
- Prüfanforderungen
- Aktuatorkonfiguration
- Beschichtung
- Zertifizierung
- Inspektionsanforderungen
Ein niedrigerer Anschaffungspreis bringt kaum Vorteile, wenn das Ventil vorzeitig ausgetauscht werden muss, verursacht Leckagen, erhöht die Wartungsausfallzeit, oder die Projektspezifikation nicht erfüllen kann.
Für Auftragnehmer, Händler, und Käufer von Industrieprojekten, Der Vergleich der Ventile anhand der vollständigen technischen Spezifikation ist aussagekräftiger als der Vergleich der Einzelpreise allein.
Ein praktischer Ventilauswahlprozess
Für die meisten Industrieprojekte, Die Ventilauswahl kann einem einfachen Ablauf folgen.
Erste, Stellen Sie fest, ob das Ventil zur Absperrung erforderlich ist, Verordnung, Nichtrückgabe, Druckregelung, oder automatisierter Betrieb.
Nächste, Definieren Sie das Medium, Druck, Temperatur, Rohrgröße, und erwartete Betriebsbedingungen.
Bestimmen Sie dann den geeigneten Ventiltyp und die geeigneten Materialien.
Danach, Bestätigen Sie den erforderlichen Verbindungsstandard, Druckklasse, Aktuator, Prüfanforderungen, und anwendbare Projektstandards.
Endlich, Bauraum auswerten, Wartungszugang, erwartete Betriebsfrequenz, und Lebenszyklusanforderungen, bevor Sie die Bestellung aufgeben.
Dieser Ansatz trägt dazu bei, ein häufiges Problem bei der industriellen Beschaffung zu vermeiden: Auswahl eines Ventils, das technisch zum Rohr passt, aber nicht zur Anwendung passt.
Es gibt keinen einzigen Ventiltyp, der für jedes Industriegebäude oder jede Rohrleitung am besten geeignet ist.
Absperrschieber sind gute Kandidaten für die Vollstromabsperrung. Absperrklappen bieten kompakte Lösungen für viele Versorgungssysteme mit großem Durchmesser. Kugelhähne bieten eine schnelle Absperrung durch Vierteldrehung und eine zuverlässige Abdichtung für ein breites Spektrum industrieller Anwendungen, während Kugelventile weiterhin wertvoll sind, wenn die Durchflussregulierung die Hauptanforderung ist.
Die richtige Auswahl hängt davon ab, wie diese Eigenschaften mit dem tatsächlichen Medium interagieren, Druck, Temperatur, Betriebsfrequenz, Umfeld, und Projektstandards.
Für Industrieprojekte, Die Bereitstellung vollständiger Betriebsbedingungen für den Ventilhersteller vor der Anforderung eines Angebots ist eine der einfachsten Möglichkeiten, Spezifikationsfehler zu reduzieren und eine Ventilkonfiguration zu erhalten, die der tatsächlichen Anwendung entspricht.