Getriebebetätigte Absperrklappe

Was ist eine getriebebetriebene Absperrklappe? 

Es handelt sich um eine manuelle Absperrklappe, die mit einem Getriebe ausgestattet ist, um die Drehmomentvervielfachung zu verbessern. Bei getriebebetätigten Klappen ist das Getriebe über eine kurze Welle mit dem Handrad verbunden. Dadurch kann das vom Klappenbediener aufgebrachte Drehmoment direkt auf das Getriebesystem übertragen werden. Das Drehmoment wird dann über ein Getriebesystem vervielfacht, wodurch sich Klappen mit hohem Drehmomentbedarf leicht öffnen lassen. Dies erleichtert dem Armaturenbediener das Öffnen und Schließen des Flüssigkeitsstroms, selbst wenn die Armatur häufig und mit hohem Drehmoment eingesetzt wird. Hersteller von zahnradgetriebenen Absperrklappen konstruieren diese Art von Armaturen für den Einsatz in Auf- und Absperr- sowie Drosselanwendungen. Zahnradgetriebene Absperrklappen gehören zur Kategorie der Vierteldrehklappen. Diese Armaturen benötigen nur eine 90^o Grad Drehung des Handrads zum Öffnen oder Schließen. Außerdem benötigen solche Ventile einen leichten Winkel für Drosselungsanwendungen. Zahnradbetätigte Absperrklappen helfen, beim Öffnen und Schließen des Flüssigkeitsstroms Zeit zu sparen, im Gegensatz zu anderen Ventilen wie Schieberventilen, die zum Öffnen und Schließen zahlreiche Umdrehungen benötigen. Die Hersteller von zahnradgetriebenen Absperrklappen verwenden bei der Herstellung dieser Ventile einfache Konstruktionen, was sie kostengünstiger macht. 

Abbildung: Getriebebetriebene Absperrklappe.

Bestandteile einer getriebebetätigten Absperrklappe 

Ventilkörper 

Dies ist die Komponente des Getriebes, die Absperrklappe in dem die inneren Teile untergebracht sind. Dieser Teil besteht aus starken metallischen Werkstoffen wie Sphäroguss, Nickellegierungen, Edelstahl und Kohlenstoffstahl sowie anderen Materialien. Diese Materialien sind stark und tragen somit zu einem starken Ventilgehäuse bei. Die hohe Festigkeit ist notwendig, da sie dafür sorgt, dass das Ventil dem Gewicht des gesamten Ventils standhält und vor Aufprallschäden durch herabfallende Gegenstände geschützt ist. 

Handrad 

Das Handrad ist das Bauteil, mit dem der Armaturenbediener das zum Öffnen oder Schließen der Armatur erforderliche Drehmoment aufbringt. Das Handrad ist über eine kurze Welle mit dem Getriebe verbunden. 

Getriebe/Getriebe 

Es handelt sich um ein mechanisches System, das aus ineinandergreifenden Zahnrädern besteht. Es ist oben auf der Armatur angebracht. Diese Zahnräder dienen dazu, das vom Armaturenbediener auf das Handrad ausgeübte Drehmoment zu vervielfachen. Dieses System trägt dazu bei, dass das zum Öffnen oder Schließen der Armatur erforderliche Drehmoment wesentlich geringer ist und somit die Arbeitsbelastung des Armaturenbedieners reduziert wird. 

Vorbau 

Es handelt sich um ein Wellenelement, das zur Übertragung des vom Klappenbediener aufgebrachten Drehmoments auf die Klappenscheibe dient. Die Spindel verbindet die Klappenscheibe mit dem Getriebesystem. Als solche erhält sie das Drehmoment von diesem Getriebesystem.

Scheibe 

Dies ist der Teil der getriebebetriebenen Absperrklappe, der zum Öffnen und Schließen der Klappe dient. Die Scheibe erhält ihre Kraft vom Getriebe über die Spindel. 

Sitz 

Dies ist das Bauteil, das dem Ventilteller beim Schließen des Ventils eine Auflagefläche bietet. Es werden zwei Sitze verwendet, die gemeinsam dafür sorgen, dass beim Schließen des Ventils keine Flüssigkeit austritt. 

Dichtung 

Dieses Teil befindet sich zwischen der Rohrleitung und den Gegenflächen des Ventils, um das Austreten von Flüssigkeit zu verhindern. 

Abbildung: Bestandteile einer getriebebetätigten Absperrklappe.

Wie funktioniert eine getriebebetriebene Absperrklappe? 

Eine zahnradgetriebene Absperrklappe wird durch den Antrieb der Armatur betätigt. Der Bediener übt eine Kraft auf das Handrad aus, um die Armatur zu betätigen. Das Handrad ist über eine kurze Welle mit einem Zahnradsystem verbunden. Um die Armatur zu öffnen, dreht der Bediener das Handrad um eine Vierteldrehung gegen den Uhrzeigersinn. Dadurch wird das auf das Handrad ausgeübte Drehmoment (oder die Drehkraft) über die Spindel auf den Ventilteller übertragen. Der Ventilteller macht eine Vierteldrehung, bei der er parallel zum Flüssigkeitsstrom ausgerichtet wird. In diesem Zustand des Ventiltellers fließt die Flüssigkeit ungehindert durch das Ventil. Um den Flüssigkeitsstrom zu schließen, dreht der Klappenbediener das Handrad im Uhrzeigersinn. Dadurch wird die Klappenscheibe gezwungen, eine 90°-Drehung auszuführen._o Grad drehen und senkrecht zum Flüssigkeitsstrom stehen. In diesem Zustand blockiert die Scheibe den Flüssigkeitsstrom durch das Ventil. Zahnradgetrieben Hersteller von Absperrklappen machen diese Ventile auch für den Einsatz in Drosselanwendungen geeignet. Der Einsatz dieser Ventile in solchen Drosselungsanwendungen wird jedoch empfohlen, wenn der Druckabfall gering ist. Wenn das Ventil in Drosselanwendungen eingesetzt werden soll, dreht der Ventilbetätiger das Handrad leicht um einen Winkel von weniger als 90^o Grad, je nach der erforderlichen Durchflussmenge. 

Abbildung: Funktionsweise einer getriebebetriebenen Absperrklappe.

Typen von getriebebetriebenen Absperrklappen 

Doppelflansch-Absperrklappe mit Zahnradantrieb 

Es handelt sich um eine zahnradbetriebene Absperrklappe, die mit zwei Flanschen an den Ein- und Auslassöffnungen ausgestattet ist. Das Ventil ist mit zwei Rohrenden mit gleich großen Flanschen wie das Ventil verbunden. Zwei Schraubensätze halten die Armatur und das Rohr zusammen und gewährleisten eine leckagefreie Verbindung. Hersteller von zahnradgetriebenen Absperrklappen empfehlen diese Ventile für den Einsatz in Hochdruckanwendungen, um das Rohrleitungssystem wirtschaftlich zu gestalten. Je nach Einsatzgebiet werden diese Ventile mit weichdichtenden oder metallischen Sitzen gefertigt. Doppelt Flanschklappen sind im Vergleich zu anderen Absperrklappen schwerer. Das hohe Gewicht ist auf die doppelten Metallflansche und die verwendeten Schrauben und Muttern zurückzuführen. 

Abbildung: Doppelflansch-Absperrklappe mit Getriebe.

Zahnradgetriebene Zwischenflanschklappe 

Dieses Ventil wird zwischen zwei Rohrflanschen an das Rohr angeschlossen. Die Rohrflansche und die Armatur werden mit langen Schrauben verbunden, die von einem Rohrende zum anderen über das Ventilgehäuse reichen. Die Hersteller von zahnradgetriebenen Absperrklappen stellen diese Armaturen mit oder ohne Flanschbohrungen am Gehäuse her. Dichtungen und O-Ringe werden auf einer flachen Seite des Ventils auf der Einlass- und Auslassseite zwischen den Rohrflanschen angebracht, um eine dichte Abdichtung ohne Flüssigkeitsaustritt zu gewährleisten. Diese Ventile gehören zu den wirtschaftlichsten und preiswertesten Absperrklappen. Diese Art von getriebebetriebenen Absperrklappen kann jedoch nicht für die Absperrung oder den End-of-Line-Service verwendet werden. Daher muss die gesamte Rohrleitung abgeschaltet werden, wenn Wartungsarbeiten an den stromaufwärts oder stromabwärts gelegenen Teilen der Armatur durchgeführt werden. 

Getriebe betrieben Zwischenflanschklappe.

Getriebebetätigte Absperrklappe 

Es handelt sich um eine zahnradgetriebene Absperrklappe, die ebenfalls zwischen zwei Rohrleitungsflanschen montiert wird. Die Armatur und die Rohrleitung werden mit Hilfe von Bolzen fest zusammengehalten. Die Bolzen werden durch Gewindenasen eingeführt, die um das Ventilgehäuse herum angebracht sind. Es gibt zwei separate Schraubensätze, die das Ventil auf jeder Seite des Ventils halten. Diese Schrauben halten das Rohr und das Ventil ohne die Verwendung von Muttern. Dies trägt dazu bei, dass sich die Armatur für die Absperrung oder den Einsatz in einem End-of-Line-Service eignet. Die Hersteller von zahnradgetriebenen Absperrklappen konstruieren solche Armaturen so, dass ein Ende der Armatur leicht demontiert werden kann, ohne das andere Ende zu beeinträchtigen. Daher benötigen diese Ventile im Vergleich zu anderen Ventilen weniger Zeit für die Wartung. Die Herausforderung bei diesen Ventilen besteht darin, dass sie das Gewicht der Pipeline auf ihrem Gehäuse tragen. Das Ventilgehäuse muss daher sehr stabil sein, da es sonst unter einer solchen Gewichtsbelastung versagt. 

Abbildung: Betriebenes Getriebe Laschenklappenventil.

Getriebebetriebene exzentrische Absperrklappe 

Dies ist eine der gebräuchlichsten Absperrklappen. Dieser Ventiltyp ist in verschiedenen Ausführungen erhältlich, die sich dadurch auszeichnen, wo die Spindel in Bezug auf die Mittellinie der Scheibe verläuft. Es gibt drei Arten dieser Klappe, darunter: 

1. Einzelne exzentrische Klappe. Bei dieser Art von zahnradgetriebener Absperrklappe ist die Spindel hinter der Mittellinie der Klappenscheibe angebracht. Die Hersteller zahnradgetriebener Absperrklappen konstruieren diese Klappen mit dem Ziel, den Kontakt zwischen der Klappenscheibe und der Dichtung zu reduzieren, bevor die Klappe vollständig geschlossen wird. Diese Konstruktion trägt dazu bei, die Lebensdauer der Armatur zu erhöhen. 

1. Doppelexzentrisches Ventil. Dies ist ein zahnradgetriebenes Ventil, bei dem die Spindel so konstruiert ist, dass sie mit einem zusätzlichen Versatz hinter der Scheibe liegt. Durch diese Konstruktion kann sich der Ventilteller auf die Mitte einstellen, was eine dichte Abdichtung gegen Flüssigkeitsaustritt fördert.
2. Dreifach exzentrisches Ventil. Dieses Ventil ist für den Einsatz in kritischen Anwendungen geeignet. Hersteller von zahnradbetätigten Absperrklappen konstruieren diese Klappe ähnlich wie die doppelte Ausführung, jedoch mit einem zusätzlichen Versatz. Der dritte Versatz ist die Kontaktachse zwischen dem Sitz und der Scheibe. Der verwendete Sitz ist aus Metall und verjüngt sich, um den Verschleiß zu verringern und die Effizienz zu erhöhen. Der Metallsitz trägt dazu bei, dass diese Klappe für Hochtemperaturanwendungen geeignet ist und ein dichtes Absperren ermöglicht. 

Abbildung: Getriebebetriebene exzentrische Absperrklappe.

Anwendungen von getriebebetätigten Absperrklappen 

• Anwendungen in Erdölraffinerien und im Transportwesen. 
• Wasserversorgung und Abwasserentsorgung. 
• Bergbauindustrie zur Kontrolle des Schlammflusses. 
• Wird bei der Herstellung verschiedener Arten von Chemikalien verwendet. 
• Anwendungen in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie. 
• Regelung von Dampf in Kesselanwendungen. 
• Papier- und Zellstoffindustrie. 
• Sie werden bei der Brandbekämpfung eingesetzt. 

Vorteile von getriebebetätigten Absperrklappen 

• Zum Öffnen und Schließen ist ein geringeres Drehmoment erforderlich. 
• Sie arbeiten sehr schnell, da sie zum Öffnen und Schließen des Flüssigkeitsstroms eine Vierteldrehung des Handrads benötigen. 
• Diese Ventile sind preiswert im Vergleich zu anderen Ventilen wie Durchgangsventil. 
• Einfaches und kompaktes Design, das sie stark macht. 
• Diese Ventile nehmen beim Einbau nur wenig Platz ein. 
• Sie sind frei von Flüssigkeitsaustritt. 
• Sie sind vielseitig, da sie in verschiedenen industriellen Anwendungen eingesetzt werden können. 
• Zahnradgetriebene Absperrklappen haben einen geringen Druckabfall, was zur Verbesserung der Pumpleistung beiträgt. 
• Diese Ventile eignen sich sowohl für große Flüssigkeitsströme als auch für Medien mit Schwebstoffen. 
• Sie sind leicht zu installieren, zu reinigen und zu reparieren. 
• Sie können als Absperr- und Drosselventile verwendet werden. 
• Sie haben eine geringe Größe und ein geringes Gewicht. 

Nachteile von getriebebetätigten Absperrklappen 

• Die Drosselungsfähigkeit von getriebebetriebenen Absperrklappen ist auf eine geringe Druckdifferenz begrenzt. 
• Diese Ventile leiden unter Verstopfung und Kavitation. 
• Bei Anwendungen, die einen hohen Flüssigkeitsdruck erfordern, kann ein hohes Drehmoment zum Öffnen und Schließen erforderlich sein, was zu einer hohen Ermüdung führt. 
• Diese Ventile sind im Vergleich zu anderen Ventilen schlecht abdichtbar Kugelhahn. 

Fehlersuche bei getriebebetätigten Absperrklappen 

Ventil ist schwer zu öffnen/schließen 

• Korrosion im Ventil. Öffnen Sie das Ventil und reinigen Sie die Korrosion. 
• Fremdkörper behindern die Bewegung von Klappe und Spindel. Öffnen Sie das Ventil und entfernen Sie alle Fremdkörper. 
• Das Getriebe ist trocken. Schmieren Sie die Zahnräder gemäß den Empfehlungen der getriebebetriebenen Absperrklappe. 

Interner Flüssigkeitsaustritt 

• Die O-Ringe sind beschädigt oder abgenutzt. Tauschen Sie die O-Ringe aus. 
• Die Sitze sind beschädigt. Tauschen Sie die Sitze aus. 
• Beschädigte Ventilscheibe. Ersetzen Sie die Scheibe. 

Austritt von Flüssigkeit nach außen 

• Lose Bolzen. Ziehen Sie die Schrauben mit dem vom Hersteller der getriebebetriebenen Absperrklappe vorgeschriebenen Drehmoment an. 
• Verschlissene Dichtung. Ersetzen Sie die Dichtung. 

Zusammenfassung 

Zahnradgetriebene Absperrklappen sind manuelle Klappen mit einem Zahnradsystem, das zur Erleichterung der Bedienung das vom Klappenbediener aufgebrachte Drehmoment vervielfacht. Diese Klappen funktionieren durch eine Vierteldrehung der Klappenscheibe. Die Fähigkeit der Klappenscheibe, eine Vierteldrehung zu machen, wird durch das vom Handrad über die Spindel übertragene Drehmoment verstärkt. Sobald die Scheibe eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn vollzieht, wird sie parallel zum Flüssigkeitsstrom ausgerichtet, wodurch der Durchflussweg offen bleibt und die Flüssigkeit durch das Ventil fließen kann. Das Ventil schließt sich, wenn das Handrad um 90 % im Uhrzeigersinn gedreht wird.^o Grad und dreht sich dann senkrecht zum Flüssigkeitsstrom. Diese Ausrichtung blockiert den Strömungsweg, so dass keine Flüssigkeit das Ventil passieren kann.