Was ist eine Absperrklappe?
Eine Absperrklappe ist ein kompaktes und kostengünstiges Regelgerät, das den Durchfluss von Flüssigkeiten, Gasen oder Feststoffen in einer Rohrleitung regelt oder absperrt. Die Scheibe dreht sich, um den Flüssigkeitsstrom entweder zuzulassen oder zu blockieren. Sie hat ihren Namen von der schmetterlingsförmigen Scheibe.
Die Absperrklappe ist bekannt für ihre leichte Bauweise und ihren geringen Platzbedarf und wird daher in vielen industriellen Anwendungen eingesetzt. Im Vergleich zu Absperrschiebern, Sitzventilen oder Kugelventilen sind die Installationskosten geringer und sie eignen sich daher ideal für Rohre mit grossem Durchmesser. Da sie weniger bewegliche Teile hat, ist sie weniger wartungsintensiv und bietet langfristig eine zuverlässige Leistung.Absperrklappen sind vielseitig einsetzbar und ideal für Systeme mit niedrigem bis mittlerem Druck, bei denen Korrosionsbeständigkeit und Dichtheit erforderlich sind. Sie können je nach Anwendung manuell, pneumatisch oder elektrisch betätigt werden. Durch ihre bidirektionale Durchflusseigenschaft und ihre schnelle Drehbewegung eignen sie sich hervorragend für eine schnelle Durchflussregelung, insbesondere in Notabschaltszenarien.
Wie funktioniert eine Absperrklappe?
Eine Absperrklappe regelt den Durchfluss durch eine Vierteldrehung. Die Klappenscheibe dreht sich um 90 Grad, um den Durchfluss zu sperren oder freizugeben. In geschlossener Stellung steht die Klappenscheibe senkrecht zum Durchfluss und dichtet ab. In geöffneter Stellung ist die Klappenscheibe parallel zum Durchfluss ausgerichtet, so dass Flüssigkeiten, Gase oder Feststoffe mit minimalem Widerstand passieren können. Der Durchfluss kann durch die Wahl des Klappenscheibenwinkels zwischen 20 und 70 Grad gesteuert werden.
Komponenten einer Absperrklappe
Eine Absperrklappe besteht aus wenigen Komponenten, die eine effiziente Durchflussregelung in verschiedenen Industrien ermöglichen. Nachfolgend ein kurzer Überblick über die wichtigsten Bauteile:
1. GehäuseDas Absperrklappengehäuse ist die zentrale Struktur, in der alle wesentlichen Komponenten des Ventils untergebracht sind. Er ist aus robusten Materialien gefertigt und bietet eine sichere und dichte Umfassung für die internen Komponenten des Ventils. Die gebräuchlichsten Gehäusetypen sind Wafer, Lug und Doppelflansch.
2. Klappenscheibe
Die Klappenscheibe ist der rotierende Teil, der den Durchfluss der Flüssigkeit steuert. Das Material und die Ausführung der Scheibe (zentrisch oder exzentrisch) sind entscheidend für die Leistungsfähigkeit, insbesondere bei korrosiven oder Mitteldruckanwendungen.
3. Welle
Die Welle verbindet die Klappenscheibe mit dem Antrieb und überträgt die Drehkraft.
4. Manschette (Sitz bei exzentrischen Klappen)
Die Auskleidung sorgt für eine dichte Abdichtung zwischen Klappenscheibe und Gehäuse und verhindert so Leckagen. Die Werkstoffe variieren je nach Medium, Druck und Temperatur.
5. Antrieb
Der Antrieb dient zur Betätigung der Armatur. Antriebe können manuell, pneumatisch, elektrisch oder hydraulisch sein.
Gehäuseformen von Absperrklappen
Gehäuse von Absperrklappen sind für die verschiedenen Rohrleitungsflanschverbindungen und Druckanforderungen konzipiert. Der Gehäusetyp hängt von den Installationsanforderungen des Systems und dem Druckniveau ab, dem das Ventil standhalten muss.
1. Wafer (Zwischenflansch)Das Zwischenflanschgehäuse passt zwischen zwei Flansche in der Rohrleitung und wird durch Schrauben gehalten, die durch die Flansche und entlang des Gehäuses verlaufen. Es handelt sich um eine leichte und äusserst kostengünstige Option.
2. Lug (Endabsperrklappe)
Das Endabsperrklappengehäuse verfügt über Gewindebohrungen (Ohren), die eine Verschraubung mit den Flanschen ermöglichen. Es wird häufig dort eingesetzt, wo das Ventil entfernt werden muss, ohne die Rohrleitungen auf beiden Seiten zu beeinträchtigen.
3. U-Section (Doppelflansch)
Das Doppelflanschgehäuse bietet maximale Stabilität mit Flanschen auf beiden Seiten für eine sichere Installation. Es wird durch Schrauben gehalten, die durch die Flansche und das Gehäuse verlaufen. Diese Ausführung wir meistens für grössere Ventilabmessungen verwendet.
Typen von Absperrklappen
Zu den zentrischen Absperrklappen von InterApp gehören die mit PTFE ausgekleidete Bianca sowie die mit Elastomer ausgekleidete Aquaria plus, Desponia und Desponia plus. Das Sortiment wird durch die doppelexzentrische Absperrklappe Elara sowie das dreifachexzentrische Absperrklappe Titania vervollständigt.
1. Zentrierte (konzentrische) AbsperrklappenBei zentrischen Absperrklappen befindet sich die Welle in der Mitte des Gehäuses, der Klappenscheibe und der Manschette. Diese Konstruktion ist kostengünstig und ideal für Anwendungen mit niedrigem bis mittlerem Druck, jedoch nicht geeignet für Hochdruckanwendungen oder den Betrieb mit hohen Differenzdrücken.
2. Doppelexzentrische Absperrklappen
Das doppelexzentrische Ventil weist zwei Versätze auf, die die Reibung zwischen Klappenscheibe und Sitz verringern. Diese Konstruktion ermöglicht Hochdruck- und Hochtemperaturanwendungen. Diese Ventile werden häufig in Industriezweigen wie Energieerzeugung, Wasserverteilung und Dampfanwendungen eingesetzt und bieten eine lange Lebensdauer in Anwendungen mit hoher Beanspruchung.
3. Dreifach exzentrische Absperrklappen
Das dreifach exzentrische Ventil fügt einen dritten Winkelversatz hinzu, der die Reibung zwischen Klappenscheibe und Sitz vermeidet und somit Leckage frei ist. Diese Ventile sind für die höchsten Temperaturen und Drücke ausgelegt, die von einer Absperrklappe bewältigt werden können, und sind daher die beste Wahl für die kritischsten industriellen Anwendungen.
Vorteile von Absperrklappen
Absperrklappen bieten eine Reihe von Vorteilen, die sie zur bevorzugten Wahl in verschiedenen Industriezweigen machen.
Hauptvorteile:- Kompaktes Design: Absperrklappen sind leicht und benötigen wenig Platz, wodurch sie sich ideal für Rohrleitungen mit grossem Durchmesser und Installationen mit begrenztem Platz eignen.
- Schnelle Betätigung: Die Drehbewegung um 90° ermöglicht ein schnelles Öffnen und Schliessen, ideal für Notabsperrungen und Anwendungen mit hoher Schalthäufigkeit.
- Kostengünstig: Mit weniger Bauteilen und einer einfachen Konstruktion sind Absperrklappen kostengünstiger in Herstellung, Installation und Wartung als andere Ventiltypen.
- Geringer Wartungsaufwand: Weniger bewegliche Teile bedeuten weniger Verschleiss und geringeren Wartungsaufwand, was zu minimalen Ausfallzeiten im industriellen Betrieb führt.
- Vielseitigkeit: Absperrklappen eignen sich für eine Vielzahl von Medien und können in unterschiedlichen Druck- und Temperaturbedingungen eingesetzt werden, mit Ausführungen für korrosive oder abrasive Medien.
- Korrosionsbeständigkeit: Die Auskleidung schützt das Metallgehäuse der Armatur vor Korrosion, so dass sie für den Umgang mit korrosiven Medien geeignet ist.
- Grosse Auswahl an Nennweiten und Ausführungen: Absperrklappen sind in einer Vielzahl von Grössen, Gehäusetypen (Wafer, Lug, Doppelflansch) und Werkstoffen erhältlich und können für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden.
Dank dieser Eigenschaften sind Absperrklappen äusserst vielseitig für verschiedenste industrielle Anwendungen einsetzbar.
Trotz all dieser Vorteile weisen Absperrklappen einige Einschränkungen auf:
- Drosselung: Absperrklappen können zwar zur Drosselung verwendet werden, sind jedoch möglicherweise nicht so präzise wie andere Ventiltypen, wie z. B. Sitzventile, insbesondere in kleinen Durchflussbereichen.
- Hohe Differenzdrücke: Zentrische Absperrklappen sind wegen des auf die Klappenscheibe wirkenden hydrodynamischen Drehmoments in der Regel nicht für Anwendungen mit hohem Druckabfall geeignet.
ValveFinder® - Betätigung der Absperrklappe
Die Betätigungsart einer Absperrklappe bestimmt, ob sie manuell oder automatisch betrieben wird. Die Wahl des richtigen Antriebs ist entscheidend für einen effizienten Betrieb auf der Grundlage der Systemanforderungen.
Nachfolgend sind die Antriebsarten und ihre Anwendungen aufgeführt:1. Manuelle Betätigung
Die manuelle Betätigung erfolgt von Hand, normalerweise mit einem Handhebel oder einem Getriebe, und ist ideal für leicht zugängliche Klappen, die nicht oft betätigt werden müssen.
- Handhebel: Am besten geeignet für kleinere Ventile in Niederdrucksystemen.
- Getriebe: Bietet einen mechanischen Vorteil bei grösseren Ventilen in industriellen Anwendungen, bei denen höhere Drücke auftreten, oder zur Vermeidung von Druckstössen bei kleinen Ventilen.
2. Pneumatischer Antrieb
Pneumatische Antriebe verwenden Druckluft für schnelle Schaltvorgänge und sind daher ideal für automatisierte Systeme, die hohe Schaltzyklen erfordern, wie z. B. in der Prozessautomatisierung.
- Doppeltwirkende Antriebe: Verwenden Luft zum Öffnen und Schliessen.
- Einfachwirkende Antriebe: Verwenden Steuerluft für die eine Betätigung mit Federrückstellung für die andere Position.
3. Elektrische Antriebe
Elektrische Antriebe verwenden Elektromotoren zur präzisen Steuerung und werden häufig in HLK-Systemen, Wasseraufbereitungsanlagen und bei der Stromerzeugung eingesetzt.
4. Hydraulische Antriebe
Hydraulische Stellantriebe verwenden Hochdruckflüssigkeit für ein hohes Drehmoment und eignen sich daher für Ventile mit grossem Durchmesser und für Hochdrucksysteme, wie z. B. in der Öl- und Gasindustrie und in der Schifffahrt.
Auswahl des richtigen Antriebs
Folgendes muss berücksichtigt werden:- Regelanwendungen: Für diese Anwendungen sind pneumatische oder elektrische Antriebe am besten geeignet, wobei elektrische Antriebe genauer reagieren als pneumatische.
- Schalthäufigkeit: Bei häufigen Schaltvorgängen bieten pneumatische Antriebe eine schnellere Reaktion.