Geflanschte Absperrklappe

Was ist eine geflanschte Absperrklappe? 

Es handelt sich um eine Absperrklappe, die mit Flanschen an der Ein- und Auslassseite ausgestattet ist. Ein Flansch ist eine ebene Fläche, die eine Verbindung zwischen einer Armatur und dem Rohr sehr einfach und leckagefrei macht.

Bei der Flanschklappe sind die Flansche mit Löchern versehen. Das an die Armatur anzuschließende Rohrende ist ebenfalls mit einem Flansch und Löchern der gleichen Größe wie bei der Flanschklappe versehen. Die Armatur wird mit Schrauben und Muttern am Rohrleitungssystem befestigt. Die Hersteller von geflanschten Absperrklappen konstruieren diese Ventile für eine einwandfreie und problemlose Funktion. Diese Ventile sind weitgehend für den Einsatz in Schwerlastanwendungen gedacht, da sie einer harten und rauen Umgebung standhalten können. Dieses Ventil ist für Absperr- und Drosselanwendungen gedacht. Die Funktionsweise dieses Ventils basiert auf einer Vierteldrehung des Ventilschließkörpers, der den Flüssigkeitsstrom je nach Bedarf öffnet und schließt. Dieser Ventiltyp kann manuell oder durch Stellantriebe betätigt werden. 

Abbildung: Absperrklappe mit Flansch.

Bestandteile einer Flanschklappe

Handrad/Antrieb 

Dieses Bauteil liefert die Kraft, die zum Starten und Stoppen des Ventils benötigt wird. Das Handrad oder der Handhebel wird bei manuellen Ventilen verwendet. Der Ventilbediener wendet Kraft auf den Handhebel oder das Handrad an, um das Ventil zu öffnen und zu schließen. Der Stellantrieb wird in automatischen und halbautomatischen Ventilen verwendet und liefert die für den Betrieb des Ventils erforderliche Kraft sowie ein Automatisierungssystem, das den Zeitpunkt des Öffnens und Schließens des Flüssigkeitsstroms bestimmt. 

Körper 

Dies ist der wichtigste Teil einer Absperrklappe Flanschtyp, der alle anderen Teile aufnimmt und trägt. Andere Teile der Armatur werden durch das Gehäuse gestützt. Daher entwerfen die Hersteller von Flanschklappen das Gehäuse aus starken metallischen Werkstoffen wie Kohlenstoffstahl und Edelstahl, um sicherzustellen, dass das Ventilgehäuse stark genug ist, um dem Gewicht anderer Teile und hohem Flüssigkeitsdruck standzuhalten. Das Gehäuse schützt außerdem die inneren Teile vor Schäden durch herabfallende Gegenstände. 

Vorbau 

Dies ist das Bauteil einer Flanschklappe, das die Klappenscheibe mit dem Handrad verbindet. Die Spindel ist eine Welle, die die auf das Handrad ausgeübte Drehkraft auf die Klappenscheibe überträgt, so dass der Flüssigkeitsstrom je nach Bedarf gestartet oder gestoppt werden kann. 

Scheibe 

Sie ist das Schließelement einer Flanschklappe und sorgt dafür, dass bei geschlossener Klappe keine Flüssigkeit fließt. Die Scheibe wird über die Spindel durch das Handrad in Drehung versetzt. 

Sitz 

Dabei handelt es sich um ein weiches oder metallisches Material, das zwischen dem Ventilteller und dem Gehäuse angeordnet ist, um ein Austreten von Flüssigkeit zu verhindern, wenn das Ventil geschlossen ist. Der Sitz dient als Sitzfläche, auf der die Klappenscheibe aufliegt, wenn die Klappe geschlossen ist. Geflanscht Hersteller von Absperrklappen den Sitz je nach Betriebstemperatur und Art des Mediums, für das das Ventil verwendet wird, aus verschiedenen Materialien herstellen. 

Verpacken 

Dabei handelt es sich um ein Dichtungsmaterial, das zwischen der Spindel und dem Ventilgehäuse angebracht wird, um das Austreten von Flüssigkeit sowie das Eindringen von Staub und Schmutz in das Ventil zu verhindern. 

Dichtung 

Es handelt sich um ein Bauteil, das zwischen der Armatur und den Flanschflächen der Rohrleitung angeordnet ist. Es hilft, das Austreten von Flüssigkeit zu verhindern, indem es eine dichte Abdichtung gewährleistet. 

Abbildung: Bestandteile einer geflanschten Absperrklappe.

Wie funktioniert eine geflanschte Absperrklappe? 

Eine geflanschte Absperrklappe ist eine Klappe mit Vierteldrehung. Das bedeutet, dass die Klappenscheibe um eine Vierteldrehung gedreht wird, um den Flüssigkeitsstrom zu starten oder zu stoppen. Zum Öffnen einer Absperrklappe mit Flansch wird der Handhebel oder das Handrad um eine Vierteldrehung gegen den Uhrzeigersinn gedreht (90^o Grad). Diese Drehbewegung des Handrads wird auf den Ventilteller übertragen. Dadurch wird der Ventilteller gezwungen, kollinear zum Rohr zu bleiben. Dadurch wird die Klappenscheibe gezwungen, einen ungehinderten Weg für den Flüssigkeitsstrom zu schaffen. Zum Schließen einer Flanschklappe wird das Handrad um eine Vierteldrehung in die entgegengesetzte Richtung (im Uhrzeigersinn) gedreht, als beim Öffnen. Dadurch wird die Scheibe gezwungen, sich in die entgegengesetzte Richtung zu drehen, wo sie sich senkrecht zum Rohr ausrichtet. So blockiert sie jede Flüssigkeit, die versucht, durch das Ventil zu fließen. Um dieses Ventil zur Drosselung zu verwenden, wird das Handrad leicht um einen Winkel von weniger als 90^o Grad. Dadurch kann eine gewisse Menge an Flüssigkeit durch das Ventil fließen. Die Hersteller von Flanschklappen empfehlen die Verwendung dieses Ventils zur Drosselung nur dann, wenn der Druckabfall gering ist, um das Erreichen des Zielortes nicht zu behindern. 

Abbildung: Funktionsweise einer geflanschten Absperrklappe.

Typen von Flanschklappen 

Manuelle Flanschklappe 

Es handelt sich um eine Flanschklappe, die mit einem Handrad oder Handhebel betätigt wird. Die Hersteller von Flanschklappen konstruieren einige dieser Armaturen mit einem Getriebesystem. Das Getriebesystem dient dazu, die Richtung des Drehmoments von horizontal auf vertikal zu ändern. Das Handrad ist so konstruiert, dass es horizontal und senkrecht zur Spindel steht. Daher verwenden die Hersteller von Flanschklappen das Getriebesystem, um das Drehmoment entlang der horizontalen Achse in ein Drehmoment entlang der vertikalen Achse umzuwandeln. Das Getriebesystem trägt auch dazu bei, das vom Armaturenbediener aufgebrachte Drehmoment zu vervielfachen, um das Öffnen und Schließen der Armatur zu erleichtern. Manuelle Flanschklappe Ventile sind im Vergleich zu den automatischen oder halbautomatischen Typen billiger. Diese Ventile sind vielseitiger einsetzbar, da sie dort verwendet werden, wo kein Strom oder eine andere Energiequelle verfügbar ist. Außerdem können manuelle Flanschklappen automatisiert werden, wenn der Benutzer dies für notwendig hält. Wenn jedoch das Drehmoment der Armatur hoch ist oder die Armatur zu häufig betätigt wird, ermüdet der Armaturenbediener. 

Abbildung: Handbetätigte Absperrklappe in Flanschausführung (Handrad und Handhebel).

Betätigte Flanschabsperrklappen 

Dies ist eine Kategorie von Flanschklappen, die mit einem Stellantrieb betrieben werden. Der Stellantrieb ist die Kraftquelle, die das Öffnen und Schließen der Armatur bewirkt. Die Hersteller von Flanschklappen konstruieren diese Armaturen so, dass sie ferngesteuert werden können und auch in der Lage sind, den Zeitpunkt des Öffnens und Schließens des Flüssigkeitsstroms zu bestimmen. Das Automatisierungssystem wird mit dem verwendeten Stellantrieb geliefert. Diese betätigten Flanschklappen sind im Vergleich zu manuellen Armaturen wesentlich sicherer, vor allem wenn die Armatur mit gefährlichen und unter hohem Druck stehenden Flüssigkeiten betrieben wird, da jede Leckage zu Verletzungen des Bedieners führen kann. Außerdem werden durch diese Armaturen die Kosten für das Bedienungspersonal gesenkt. Für diese Armaturen können drei Arten von Antrieben verwendet werden: pneumatische, elektrische und hydraulische Antriebe. 

Abbildung: Betätigte Absperrklappe in Flanschausführung.

Doppelt geflanschte Absperrklappe 

Bei diesem Ventil ist die Spindelachse hinter der Mittellinie des Sitzes und des Gehäuses versetzt. Die Spindel ist wiederum gegenüber der vertikalen Mittellinie des Ventils versetzt. Damit ergibt sich eine Gesamtzahl von zwei Versätzen, daher die Bezeichnung "doppelt versetzte" Flanschklappe. Die Hersteller von Flanschklappen konstruieren diese Klappen so, dass sich der Sitz beim Öffnen der Klappe von der Dichtung abhebt, wodurch die Reibung beim Anfahren und Anhalten der Klappenscheibe in den ersten und letzten zehn Grad verringert wird. Durch diese Konstruktion ist die Klappe sehr leichtgängig und verfügt über bessere Dichtungseigenschaften und folglich über eine längere Lebensdauer im Vergleich zu anderen Klappen mit Nullpunktverschiebung. Hersteller von Flanschklappen konstruieren diese Armaturen mit weichen Sitzen. Aufgrund der weichen Sitze können diese doppelt gekröpfte Absperrklappen sind geeignet für den Einsatz bei niedrigen Temperaturen unter 60 ^oC. Diese Ventile werden in verschiedenen Bereichen wie Wasseraufbereitung, Abwasserbehandlung, Brandschutz, Heizung, Lüftung und Klimatisierung (HVAC) und anderen eingesetzt. 

Abbildung: Doppelt gekröpfte Absperrklappe in Flanschausführung.

Dreifach geflanschte Absperrklappe 

Dies ist eine geflanschte Absperrklappe mit drei Absätzen. Bei dieser Klappe sind die ersten beiden Kröpfungen als Doppeltyp ausgeführt, die dritte Kröpfung ist ein eckiger Körperdichtungskegel. Dieser dritte Versatz ist mit einem rechtwinkligen Kegelprofil des Ventilsitzes ausgestattet. Dieser Versatz trägt dazu bei, den Kontakt zwischen Scheibe und Sitz während des Starts und des Stopps des Ventils zu eliminieren, was wiederum die Reibung beseitigt. Der Kontakt findet nur statt, wenn die Klappe vollständig geschlossen ist, und dies wirkt wie ein Anschlag, der sicherstellt, dass sich die Klappenscheibe nicht weiter dreht. Hersteller von Absperrklappen mit Flansch konstruieren diese Art von Klappen mit Metallsitzen. Metallische Sitze sind im Vergleich zu weichen Sitzen steifer und widerstandsfähiger. Daher halten diese Sitze hohen Temperaturen und hohem Druck stand. Diese Eigenschaften tragen zur Verringerung des Verschleißes bei. Dreifach gekröpfte Flanschklappen haben im Vergleich zu den doppelt gekröpften Typen eine lange Lebensdauer.

Abbildung: Dreifach gekröpfte Absperrklappe in Flanschausführung.

Anwendungen von Flanschklappen 

• S-Team-Kraftwerke. 
• Sie werden im Bergbau eingesetzt. 
• Lebensmittel und Getränke verarbeitende Betriebe, weil sie leicht zu reinigen sind. 
• Diese Ventile werden auch bei der Herstellung von pharmazeutischen Produkten verwendet, da sie gereinigt werden können, um ein hohes Maß an Hygiene zu gewährleisten. 
• Kommunale Wasserversorgung und Abwasserentsorgung. 
• Feuerschutz. 
• Herstellung von Papier und Zellstoff. 
• Sie werden bei der Raffination von Erdölprodukten verwendet. 
• Herstellung von verschiedenen Chemikalien. 
• SS-Absperrklappen werden in HLK-Systemen verwendet.

Vorteile von Flanschklappen 

• Diese Ventile können manuell oder automatisch betätigt werden. 
• Geringe Größe und geringes Gewicht im Vergleich zu Absperrschieber, Rückschlagventil und Durchgangsventil. 
• Sie sind kompakt und einfach aufgebaut. 
• Kann je nach Ventilsitzwerkstoff sowohl in Hochdruck- als auch in Hochtemperaturanwendungen eingesetzt werden. 
• Frei von Flüssigkeitsaustritt. 
• Im Gegensatz zu anderen Großventilen können sie auch bei beengten Platzverhältnissen eingebaut werden. 
• Anwendungen zum Absperren und Drosseln des Flüssigkeitsstroms. 
• Diese Ventile funktionieren durch eine Vierteldrehung, wodurch sie sehr schnell arbeiten. 
• Einfach zu installieren, zu reinigen und zu reparieren. 

Nachteile von Flanschklappen 

• Diese Ventile haben im Vergleich zu anderen Ventilen schlechte Dichtungseigenschaften wie Kugelhahn. 
• Geeignet für den Einsatz in Drosselanwendungen, wenn der Druckabfall gering ist.
• Der Ventilteller verbleibt im Flüssigkeitsweg, wenn das Ventil geöffnet ist, was die Wahrscheinlichkeit eines Druckabfalls und damit eines geringen Wirkungsgrads erhöht. 

Fehlersuche bei geflanschten Absperrklappen 

Ventil ist schwer zu bedienen 

• Verstopfte Materialien im Inneren des Ventils. Öffnen Sie das Ventil und entfernen Sie solche Materialien. 
• Korrodierte Innenteile. Öffnen Sie das Ventil und reinigen Sie es von Korrosion. 

Interner Flüssigkeitsaustritt 

• Beschädigte Sitze. Ersetzen Sie die Ventilsitze. 
• Verschlissene O-Ringe. Ersetzen Sie die O-Ringe. 
• Verschmutzung des Ventils. Öffnen Sie das Ventil und reinigen Sie den Schmutz.

Austritt von Flüssigkeit nach außen 

• Hoher Flüssigkeitsdruck. Stellen Sie sicher, dass die Armatur mit dem vom Hersteller der Flanschklappe empfohlenen Druckniveau arbeitet. 
• Lose Bolzen. Ziehen Sie die Schrauben mit dem vom Hersteller der Flanschklappe vorgeschriebenen Drehmoment an.
• Verschlissene Dichtung. Ersetzen Sie die Dichtung. 
• Verschlissene Packung. Ersetzen Sie die Packung. 

Zusammenfassung 

Eine Flanschklappe ist eine Armatur mit Flanschen an der Einlass- und Auslassseite. Die Flansche sind mit Löchern versehen, die zur Befestigung von Bolzen beim Anschluss der Armatur an das Rohr dienen. Zwischen der Armatur und dem Rohr befindet sich eine Dichtung, um die Dichtheit zu verbessern.

Hersteller von Flanschklappen produzieren diese Ventile aus verschiedenen Materialien für unterschiedliche Anwendungen. Diese Ventile funktionieren durch Drehen der Scheibe um eine Vierteldrehung, um den Flüssigkeitsstrom zu starten und zu stoppen. Die Betätigung des Ventils kann manuell oder mit Hilfe von Ventilantrieben erfolgen. Absperrklappen mit Flansch sind im Vergleich zu anderen Arten von Absperrklappen stabiler.