Duplex-Ventil

Was ist ein Duplex-Ventil? 

Ein Duplex-Ventil ist ein Ventil, das aus Duplex-Stahl hergestellt wird. Duplex-Stahl ist eine Art von rostfreiem Stahl mit zwei Phasen in der metallurgischen Struktur: Austenit und Ferrit, in fast gleichen Anteilen. Duplex-Stahl bietet eine bessere Korrosionsbeständigkeit und eine höhere Festigkeit als Standardstahl. Duplex-Ventile sind daher im Vergleich zu anderen Stahlventilen sehr widerstandsfähig. In Anbetracht des hohen Schmelzpunkts von Duplex hat diese Armatur eine hohe thermische Beständigkeit und ist daher für Hochtemperaturanwendungen wie Kessel und Kraftwerke geeignet. Die Hersteller von Duplex-Armaturen empfehlen diese Armatur aufgrund ihrer hohen Festigkeit für den Einsatz in Hochdruckanwendungen. Die Funktion besteht darin, den Flüssigkeitsstrom zuzulassen, zu drosseln und zu stoppen. Zur Steuerung des Flüssigkeitsstroms wird ein Scheiben- oder Kugelelement verwendet. Das Ventil arbeitet als manuelles automatisches Ventil. Das manuelle Ventil hat einen Griff oder ein Handrad, während das automatische Ventil einen pneumatischen oder elektrischen Antrieb verwendet.

Typen von Duplex-Ventilen 

Duplex-Durchgangsventile 

Dies ist das beste Ventil für Drosselanwendungen. Die Grundkonstruktion dieses Ventils hat einen kugelförmigen Körper. Eine im Inneren des Ventils installierte Scheibe hilft, den Flüssigkeitsstrom zu stoppen und zu regulieren. Das Ventilgehäuse besteht aus zwei Hälften, die durch eine interne Ablenkplatte getrennt sind. Diese Konstruktion macht Reinigung und Reparatur zu einer Herausforderung. Außerdem führt die Konstruktion im Vergleich zu allen anderen Ventilen zu einem hohen Druckverlust. Die Hersteller von Duplex-Ventilen bieten verschiedene Typen dieses Ventils an: das Z-Muster, das Schrägmuster und das Winkelmuster.

Abbildung: Duplex-Durchgangsventil.

Wie funktioniert das Duplex-Durchgangsventil? 

Ein Duplex-Durchgangsventil verwendet ein Handrad oder einen Stellantrieb, um die Ventilstange nach oben oder unten zu bewegen, um den Durchfluss zu öffnen bzw. zu schließen. Das Funktionsprinzip bleibt das gleiche, unabhängig davon, ob das Ventil mit einem Handrad, einem elektrischen oder einem pneumatischen Antrieb ausgestattet ist. Wenn der Bediener der Armatur das Handrad gegen den Uhrzeigersinn dreht, dreht sich die Armaturenspindel mit dem Ventilteller nach oben. Wenn sich der Ventilteller nach oben bewegt, kann die Flüssigkeit durch das Ventil fließen. Wenn das Handrad im Uhrzeigersinn gedreht wird, bewegen sich Spindel und Ventilteller nach unten. Der Ventilsitz und der Ventilteller bilden eine dichte Dichtung, die verhindert, dass Flüssigkeit durch das Ventil strömt.

Abbildung: Funktionsweise eines Doppeldurchgangsventils.

Vorteile des Duplex-Durchgangsventils 

• Diese Ventile sind hervorragend zum Absperren und Drosseln geeignet.
• Sie arbeiten schneller.
• Sie haben einen festen Verschluss.

Nachteile von Duplex-Absperrventilen 

• Diese Ventile sind schwer.
• Sie haben einen hohen Strömungswiderstand.

Duplex-Absperrschieber 

Dieses Duplex-Ventil wird zum Absperren des Flüssigkeitsstroms mit einem Keil- oder Rechteckschieber verwendet. Ein Stellantrieb oder ein Handrad steuert den Schieber über eine als Spindel/Welle bekannte Komponente. Dieses Ventil gehört zu den Absperrventilen, die häufig in industriellen Anlagen eingesetzt werden. Es wird wegen seiner einfachen Mechanik bevorzugt, was die Reparatur erleichtert. Es gibt verschiedene Arten dieser Armatur, unter anderem Duplex-Plattenschieber, Keilschieber, Parallelschieber, Schieber mit steigender Spindel und Schieber mit nicht steigender Spindel. Jeder Typ hat seinen bevorzugten Einsatzbereich und seine Vor- und Nachteile.

Abbildung: Duplex-Schieber.

Wie funktioniert ein Duplex-Schieber? 

Dieses Ventil funktioniert, indem der Schieber nach oben und unten bewegt wird, um den Flüssigkeitsstrom zu öffnen bzw. zu schließen. Wenn der Schieberbetätiger das Handrad mehrmals gegen den Uhrzeigersinn dreht, dreht sich die Schieberstange in dieselbe Richtung. Diese Drehung erzeugt eine lineare Aufwärtsbewegung des Schieberventils. Dadurch bewegt sich der Schieber nach oben und lässt den Durchfluss frei. Wenn der Schieberbetätiger das Handrad im Uhrzeigersinn dreht, bewegt sich der Schieber nach unten und dichtet mit den Ventilsitzen ab. In diesem Zustand ist das Ventil geschlossen, und es fließt keine Flüssigkeit hindurch.

Abbildung: Funktionsweise eines Duplex-Schiebers.

Vorteile von Duplex-Schiebern 

• Diese Ventile haben einen einfachen Aufbau.
• Sie sind leicht zu reparieren.
• Sie haben einen geringen Druckabfall, wenn sie vollständig geöffnet sind.
• Es handelt sich um bidirektionale Ventile.

Nachteile von Duplex-Schiebern 

• Sie sind nicht ideal für die Drosselung.
• Sie sind im Vergleich zu anderen Ventilen geräusch- und vibrationsempfindlich.

Duplex-Absperrklappe 

Dies ist eine spezielle Version des Ventils, die durch Drehen des Handrads um eine Vierteldrehung betätigt wird, um den Flüssigkeitsstrom zu öffnen und zu schließen. Es ist eines der am einfachsten zu bedienenden Ventile. Dieses Ventil verwendet eine Scheibe zur Steuerung des Flüssigkeitsdurchflusses. Die Hersteller von Duplex-Ventilen konstruieren dieses Ventil so, dass die Scheibe in der Mitte des Durchflussweges angebracht ist. Diese Konstruktion macht das Ventil einfach und leicht zu reparieren. Außerdem ist das Ventil leicht, da nur wenig Material verwendet wird und es eine dünne Konstruktion hat. Zu den verschiedenen Arten dieses Ventils gehören Drehventile, Nasenventile, konzentrische Ventile, Zwischenflanschventile und exzentrische Ventile.

Abbildung: Duplex-Absperrklappe.

Wie funktioniert eine Duplex-Absperrklappe? 

Wenn der Bediener den Griff oder das Handrad um 90 % gegen den Uhrzeigersinn dreht^o Grad dreht sich der Ventilteller, um den Flüssigkeitsdurchgang offen zu lassen. Die Scheibe ist mit dem Handrad durch ein Bauteil verbunden, das als Spindel oder Welle bezeichnet wird. Diese Welle überträgt die Drehkraft vom Handgriff auf die Scheibe. Dreht der Bediener den Griff um eine weitere Vierteldrehung im Uhrzeigersinn, dreht sich die Scheibe und dichtet den Ventilsitz ab, so dass der Flüssigkeitsdurchfluss geschlossen wird. Wenn der Bediener das Ventil benötigt, um die Durchflussmenge zu regulieren, wird der Griff leicht um einen Winkel von weniger als 90° gedreht.^o Grad, so dass ein gewisser Durchfluss durch das Ventil möglich ist. Hersteller von Duplex-Ventilen empfehlen die Verwendung dieses Ventils zur Drosselung bei Niederdruckanwendungen.

Abbildung: Funktionsweise einer Duplex-Absperrklappe.

Vorteile von Duplex-Absperrklappen 

• Diese Ventile haben kleine Abmessungen und sind daher sehr leicht.
• Sie sind für schlammhaltige Flüssigkeiten und Schlämme geeignet.
• Sie sind leicht zu bedienen.
• Sie sind leicht zu installieren, zu reinigen und zu reparieren.  

Nachteile von Duplex-Absperrklappen 

• Der Ventilteller ist auf dem Durchflussbereich montiert, was den Durchflusswiderstand und damit den Druckverlust erhöht.
• Eine hervorragende Abdichtung ist bei Hochdruckanwendungen schwierig.

Duplex-Kegelventil 

Bei diesem Ventil wird ein konischer oder zylindrisch verjüngter Kegel verwendet. Der Kegel wird im Inneren des Ventils gedreht, um den Durchfluss zu regulieren. Der Kegel ist in der Mitte mit einem oder mehreren Durchgangslöchern versehen. Die Flüssigkeit fließt durch diese Löcher, wenn das Ventil geöffnet wird. Dieser Ventiltyp ist bei Hochdruckanwendungen einfach und zuverlässig. Das Ventil wird mit einem Handrad, einem pneumatischen oder elektrischen Antrieb betätigt. Hersteller von Duplex-Ventilen produzieren verschiedene Arten von Ventilen dieser Kategorie, darunter Expansionsventile, ungeschmierte Ventile, geschmierte Ventile und Mehrwegeventile.

Abbildung: Duplex-Kegelventil und seine Bestandteile.

Wie funktioniert ein Duplex-Kegelventil? 

Dieses Ventil wird durch Drehen des Handrads um eine Vierteldrehung betätigt. Der Ventilteller ist über die Ventilstange mit dem Handrad verbunden. Wenn das Handrad um eine ganze Vierteldrehung gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, dreht sich der Ventilteller um 90^o Grad. Durch diese Drehung wird die Durchgangsbohrung des Kegels auf das an das Ventil angeschlossene Rohr ausgerichtet, so dass Flüssigkeit hindurchfließt. Wenn das Handrad um eine weitere volle Vierteldrehung in die entgegengesetzte Richtung gedreht wird, dreht sich die Scheibe und richtet die Kegelbohrung senkrecht zur Durchflussrichtung aus. In diesem Zustand ist das Ventil geschlossen und es fließt keine Flüssigkeit durch, da der Kegel und die Ventilsitze dicht abschließen.

Abbildung: Funktionsweise eines Kegelventils.

Vorteile von Duplex-Kegelventilen 

• Diese Ventile sind auslaufsicher.
• Sie haben eine hohe Festigkeit und sind für Hochdruckanwendungen geeignet.
• Sie benötigen nur eine Vierteldrehung des Handrads zum Öffnen/Schließen.
• Sie können repariert und gereinigt werden, während sie sich im Rohrleitungssystem befinden.

Nachteile von Duplex-Kegelventilen 

• Beim Drehen des Kegels entsteht eine hohe Reibung.
• Die konischen und sich verjüngenden Formen erhöhen den Strömungswiderstand und den Druckabfall.

Duplex-Rückschlagventil 

Diese spezielle Art von Duplex-Ventil arbeitet automatisch, um zu verhindern, dass Flüssigkeit in die entgegengesetzte Richtung fließt. Im Gegensatz zu allen anderen oben genannten Ventilen benötigt dieses Ventil kein Handrad oder einen Stellantrieb. Es verwendet ein Scheiben- oder Kugelelement zum Öffnen oder Schließen des Durchflusses. Dieses Ventil ist besonders empfehlenswert für Anwendungen, bei denen der Rückfluss zu einer Verunreinigung der Flüssigkeit führen kann, z. B. in der Wasserversorgung, in Kesselanlagen, in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie und in der Pharmazie. Die Hersteller von Duplex-Ventilen bieten verschiedene Arten von Ventilen an, wie z. B. Rückschlagventile, federbelastete Ventile, Kugelrückschlagventile und Hub-Fuß-Ventile, um nur einige zu nennen.

Abbildung: Duplex-Rückschlagventil.

Wie funktioniert ein Duplex-Rückschlagventil? 

Dieses Ventil wird nicht über ein Handrad oder einen Stellantrieb betätigt. Die Hersteller von Duplex-Ventilen konstruieren dieses Ventil so, dass es sich aufgrund des Druckunterschieds zwischen der vor- und nachgelagerten Seite öffnet und schließt. Wenn der Druck auf der Anströmseite höher ist als der Druck auf der Abströmseite oder wenn die Pumpe in Betrieb ist, wirkt der Flüssigkeitsdruck auf den Ventilteller und zwingt ihn zum Öffnen. Sobald das Ventil geöffnet ist, strömt die Flüssigkeit so lange durch das Ventil, bis die Pumpe stoppt oder der Druck vor dem Ventil sinkt. Sobald die Pumpe stoppt oder der Druck vor dem Ventil unter den Druck hinter dem Ventil sinkt, versucht die Flüssigkeit, die Flussrichtung umzukehren. Der Ventilteller schließt sich jedoch sofort und verhindert die Umkehrung der Strömungsrichtung.

Abbildung: Funktionsweise eines Duplex-Rückschlagventils.

Vorteile von Duplex-Rückschlagventilen 

• Dieses Ventil ist im Vergleich zu anderen Ventilen wie Schieber und Ventile billiger.
• Er benötigt kein Handrad und keinen Antrieb.
• Sie ist äußerst zuverlässig.
• Kein Rückfluss.
• Geringer Strömungswiderstand der Flüssigkeit.

Nachteile von Duplex-Rückschlagventilen 

• Es handelt sich um ein unidirektionales Ventil.
• Nicht geeignet für pulsierende Strömungen.

Anwendungen von Duplex-Ventilen 

Duplex-Ventile werden aufgrund ihrer zahlreichen Vorteile gegenüber anderen Ventilen in vielen industriellen Anwendungen eingesetzt. Typische Anwendungen für dieses Ventil sind:

• Öl- und Gasindustrie.
• Papier- und Zellstoffherstellung.
• Chemische und petrochemische Anwendungen.
• Lebensmittel und Getränke.
• Pharmazeutische Industrie.
• Abwasser und Abwasserbehandlung.
• Kommunaler und häuslicher Wassertransport.
• Anwendungen im Bergbau.
• Dampfkraftwerke.
• Einsatz bei der Brandbekämpfung.
• Anwendungen in der Schifffahrt.

Vorteile von Duplex-Ventilen 

• Diese Ventile sind in ihrer Größe vielseitig und daher für kleine und große Durchflussmengen geeignet.
• Sie sind vielseitig einsetzbar, da sie in fast allen industriellen Anwendungen verwendet wurden.
• Sie haben eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit.
• Sie sind robust und eignen sich für Hochdruck- und Hochtemperaturanwendungen.
• Duplex-Ventile sind resistent gegen abrasiven Verschleiß.
• Diese Ventile sind sehr langlebig.

Nachteile von Duplex-Ventilen 

• Das Duplex-Material ist recht teuer, und damit auch das Ventil.
• Sie sind schwer.

Fehlersuche bei Duplex-Ventilen 

Das Handrad/der Handgriff ist schwer zu bedienen 

• Beschädigung am Ventilschaft. Reparieren oder ersetzen Sie den Schaft.
• Schmutz auf dem Ventilschaft. Entfernen Sie den Schmutz.

Das Ventil schließt nicht vollständig 

• Schmutz auf den Ventilsitzen. Entfernen Sie den Schmutz.
• Verschlissene Sitze. Ersetzen Sie die Ventilsitze.
• Abgenutzter Ventilteller. Ersetzen Sie den Ventilteller.

Flüssigkeitsaustritt im Inneren des Ventils 

• Beschädigte oder abgenutzte Sitze. Ventilsitze auswechseln.
• Beschädigter oder abgenutzter Ventilteller. Ersetzen Sie den Ventilteller.

Leckage zwischen dem Ventil und dem Rohr

• Verschlissene Dichtung. Ersetzen Sie die Dichtung.
• Hoher Fließdruck. Ersetzen Sie das Ventil durch ein höherwertiges Ventil. Das Ventil sollte mit dem vom Hersteller des Duplex-Ventils empfohlenen Durchfluss und Druck verwendet werden.

Das Ventil vibriert stark 

• Hohe Durchflussmenge. Verwenden Sie das Ventil mit der empfohlenen Durchflussrate und dem empfohlenen Druck.
• Das Ventil ist nicht vollständig geöffnet. Öffnen Sie das Ventil vollständig.

Zusammenfassung 

Ein Duplex-Ventil ist ein Ventil, das aus einem Duplex-Stahl hergestellt wird. Duplex-Stahl hat hervorragende mechanische und chemische Eigenschaften, die ihn zu einer der bevorzugten Legierungen für Industrieventile machen. Dieses Ventil funktioniert manuell oder automatisch. Das manuelle Ventil arbeitet mit einem Handrad oder Handhebel, während das automatische Ventil einen pneumatischen oder elektrischen Antrieb verwendet. Das Ventil verwendet eine Scheibe oder eine Kugel, um den Flüssigkeitsdurchfluss zu steuern. Ein als Spindel bezeichnetes Bauteil verbindet das Handrad/den Stellantrieb mit dem Ventilteller/der Ventilkugel. Wenn das Handrad gedreht wird, wird die Scheibe/Kugel bewegt, um den Flüssigkeitsdurchfluss zuzulassen oder zu schließen.

Die Hersteller von Duplex-Ventilen produzieren verschiedene Arten von Ventilen, darunter Schieber, Ventile, Rückschlagventile, Absperrklappen und Kegelventile, um nur einige zu nennen. Zu den verschiedenen Industriezweigen, in denen diese Ventile eingesetzt werden, gehören u. a. Bergbau, Papier und Zellstoff, Wasserversorgung, Abwasseraufbereitung, Öl und Gas, Chemie, Lebensmittel und Getränke, Pharmazeutika, Schifffahrt und Feuerlöschsysteme. Die Vorteile dieses Ventils sind hohe Festigkeit, Vielseitigkeit in Größe und Anwendung, Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit.