Hochtemperatur-Kugelhahn 

Was ist ein Hochtemperatur-Kugelhahn? 

Hochtemperatur-Kugelhähne sind Armaturen, die bei sehr hohen Temperaturen über 400 °C arbeiten können. ^oC. Hochtemperatur-Kugelhähne sollten aus sehr festen metallischen Werkstoffen mit hohem Schmelzpunkt hergestellt werden. Einige metallische Werkstoffe, wie z. B. Aluminiumlegierungen, werden mit steigender Temperatur schwächer. Werkstoffe wie Bronze werden für die Verwendung als Hochtemperaturkugelhahn nicht empfohlen. Kugelhahn da sich mit steigender Temperatur die Eigenschaften der zu regelnden Flüssigkeit ändern können. Bei der Auswahl eines Hochtemperatur-Kugelhahns sind zunächst die für die Herstellung des Hahns verwendeten Materialien zu berücksichtigen. Dies ist die erwartete Betriebstemperatur des Hochtemperatur-Kugelhahns, die mit den internen Komponenten und dem Gehäuse des Hahns kompatibel sein muss. Die inneren Komponenten des Hahns müssen außerdem aus sehr starken metallischen Werkstoffen mit hohem Schmelzpunkt bestehen. Hochtemperatur-Kugelhähne werden unter anderem in der Petrochemie, der Düngemittelindustrie, der chemischen Industrie, der Metallurgie und der Stromerzeugung eingesetzt. Die gebräuchlichsten metallischen Werkstoffe, die bei der Herstellung von Hochtemperatur-Kugelhähnen einen zuverlässigen Betrieb gewährleisten, sind Kohlenstoffstahl und Edelstahl mit einem hohen Schmelzpunkt von 1425 ^oC bis 1540°C bis 1400 ^oC bis 1530°C. Hochtemperatur-Kugelhähne werden entweder manuell oder mit einem Stellantrieb betätigt. Die Armaturen werden mit Hilfe von Schrauben und Muttern oder durch Schweißen mit der Rohrleitung verbunden. 

Wie funktioniert ein Hochtemperatur-Kugelhahn? 

Der Hochtemperatur-Kugelhahn besteht aus einer Kugel mit einer Bohrung im mittleren Bereich. Der Hochtemperatur-Kugelhahn wird mit einem Handrad, einem Handhebel oder einem Stellantrieb betätigt. Das Handrad und der Handhebel werden für manuelle Ventile verwendet, während der Stellantrieb für betätigte Kugelhähne. Das Handrad oder der Stellantrieb ist mit der Kugel durch eine Komponente verbunden, die als Spindel bezeichnet wird. Um einen Hochtemperatur-Kugelhahn zu öffnen, dreht sich das Handrad oder der Handhebel bzw. der Stellantrieb. Die Drehkraft wird über die Armaturenspindel auf die Kugel übertragen, wodurch die Kugelbohrung gedreht wird und mit der Rohrleitung in einer Linie liegt. Sobald die Kugelbohrung im Hochtemperatur-Kugelhahn mit der Rohrleitung kollinear ist, fließt die Flüssigkeit, da sie nicht durch die Kugel blockiert ist. Um den Hochtemperatur-Kugelhahn zu schließen, dreht sich der Handhebel oder das Handrad bzw. der Stellantrieb in die entgegengesetzte Richtung wie beim Öffnen. Dadurch wird die Kugelbohrung des Hochtemperatur-Kugelhahns gedreht und steht senkrecht zur Rohrleitung. In diesem Fall sperrt die Kugel die Flüssigkeit aus der Rohrleitung ab und der Hochtemperatur-Kugelhahn befindet sich in einem geschlossenen Zustand. 

Abbildung: Funktionsweise eines Hochtemperatur-Kugelhahns.

Typen von Hochtemperatur-Kugelhähnen

Zweiteiliger Hochtemperatur-Kugelhahn 

Dies ist ein Hochtemperatur-Kugelhahn, dessen Gehäuse aus zwei Teilen besteht. Die beiden Teile werden mit Hilfe von Gewinden, Schweißnähten oder Bolzen und Muttern miteinander verbunden. Eines der beiden Teile eines Hochtemperatur-Kugelhahns bildet ein Endgelenk und die Kugel, während das zweite Teil die inneren Teile und das andere Endgelenk bildet. Der zweiteilige Hochtemperatur-Kugelhahn ist auf dem Markt und in der Industrie sehr verbreitet, da er für Inspektion, Reinigung, Reparatur und Wartung zerlegt werden kann. Außerdem ist dieser Hahn im Vergleich zu anderen Kugelhähnen klein und leicht.

Abbildung: Zweiteiliger Hochtemperatur-Kugelhahn.

Dreiteiliger Hochtemperatur-Kugelhahn 

Dies ist ein dreiteiliger Hochtemperatur-Kugelhahn. Die drei Teile bestehen aus dem Ventilkörper und zwei Endverbindungen. Die drei Teile werden mit Schrauben und Muttern zusammengehalten, wie in der Abbildung unten dargestellt. Die Enden des dreiteiligen Hochtemperatur-Kugelhahns werden entweder durch Schweißen, Schrauben oder Gewindeschneiden an der Rohrleitung befestigt. Dreiteilige Hochtemperatur-Kugelhähne können leicht gereinigt, inspiziert und repariert werden, während sie mit der Rohrleitung verbunden sind, ohne dass sie ausgebaut werden müssen. Der dreiteilige Hochtemperatur-Kugelhahn eignet sich für Anwendungen, die häufig repariert und gewartet werden müssen oder bei denen ein hohes Maß an Hygiene erforderlich ist, wie z. B. in der Pharma-, Lebensmittel- und Getränkeindustrie, da er sich effektiv und einfach reinigen lässt. 

Abbildung: Dreiteiliger Hochtemperatur-Kugelhahn.

Hochtemperatur-Kugelhahn mit seitlichem Eintritt 

Es handelt sich um Hochtemperatur-Kugelhähne, die, wie in der Abbildung unten gezeigt, von der Seite montiert werden. Hochtemperatur-Kugelhähne mit seitlichem Anschluss sind großformatige Kugelhähne, die aus starken metallischen Werkstoffen hergestellt werden, damit sie bei hohen Temperaturen und hohem Druck eingesetzt werden können. Zu den Anwendungen, bei denen Hochtemperatur-Kugelhähne mit seitlichem Anschluss eingesetzt werden, gehören die petrochemische Industrie, Öl- und Gasanlagen sowie Dampfkraftwerke. Hochtemperatur-Kugelhähne mit seitlichem Eintritt bestehen aus zwei oder drei Teilen. Die Teile werden durch das Schmiedeverfahren hergestellt. Nach der Herstellung der Teile werden diese mit Schrauben und Muttern zum Endprodukt des Hochtemperatur-Kugelhahns mit seitlichem Anschluss zusammengesetzt. Einer der Vorteile eines Seitenkugelhahn ist, dass es vor Ort inspiziert, gereinigt und repariert werden kann. Außerdem lassen sich die internen Komponenten des Ventils leicht ausrichten.

Abbildung: Hochtemperatur-Kugelhahn mit seitlichem Eintritt.

Hochtemperatur-Kugelhahn mit oberem Eingang 

Dies ist ein Hochtemperatur-Kugelhahn, der von der Oberseite montiert wird. Top-Entry-Kugelhähne werden im Gießverfahren hergestellt. Dadurch wird die Gefahr von Flüssigkeitsleckagen verringert. Das Ventilgehäuse und die Ventilhaube sind an der Oberseite miteinander verbunden. Hochtemperatur-Kugelhähne mit Oberseite erleichtern die Inspektion, Reinigung und Reparatur von der Oberseite aus, ohne dass der Hahn aus der Rohrleitung ausgebaut werden muss. Hochtemperatur-Kugelhähne mit oberem Anschluss werden zerstörungsfreien Prüfungen unterzogen, um sicherzustellen, dass sie frei von Mängeln sind, die während des Betriebs zu Flüssigkeitslecks führen können. Top-Entry-Kugelhähne werden mit Bolzen oder durch Schweißen mit der Rohrleitung verbunden. Top-Entry-Kugelhähne eignen sich für Anwendungen, bei denen starke, feuersichere Armaturen benötigt werden oder bei denen durch regelmäßige Reinigung ein hohes Maß an Hygiene gewährleistet werden kann. 

Abbildung: Hochtemperatur-Kugelhahn mit oberem Eingang.

Hochtemperatur-Kugelhähne mit geschweißtem Gehäuse 

Hochtemperatur-Kugelhähne mit geschweißtem Gehäuse sind Kugelhähne, die durch Schweißen zusammengebaut werden. Das Gehäuse dieses Hochtemperatur-Kugelhahns wird durch das Verbinden aller Teile durch Schweißen hergestellt. Nach dem Verschweißen des Gehäuses wird eine zerstörungsfreie Prüfung entlang des Umfangs des Ventilgehäuses an den Schweißnähten durchgeführt, um sicherzustellen, dass keine Defekte vorhanden sind, die ein Austreten von Flüssigkeit verursachen können. 

Eine der größten Herausforderungen bei Hochtemperatur-Kugelhähnen mit geschweißtem Gehäuse ist, dass sie nicht vor Ort gereinigt, repariert oder inspiziert werden können. Diese Armaturen werden in Anwendungen eingesetzt, bei denen keine Wartung zu erwarten ist, z. B. in Unterwasser- und Gastransportsystemen. 

Abbildung: Hochtemperatur-Kugelhahn mit geschweißtem Gehäuse.

Hochtemperatur-Kugelhahn mit vollem Durchgang 

Es handelt sich um einen Hochtemperatur-Kugelhahn mit einem Kugelbohrungsdurchmesser, der dem Rohrdurchmesser entspricht. Bei einem Hochtemperatur-Kugelhahn mit vollem Durchgang gibt es keine Reibungsverluste, was ihn energieeffizient macht. Die Konstruktion eines Hochtemperatur-Kugelhahns mit vollem Durchgang macht die Reinigung einfacher. Die Herausforderung bei diesem Ventil besteht darin, dass die Kugel und das Ventilgehäuse im Vergleich zu Ventilen mit Standardanschluss größer sind. Daher sind Hochtemperatur-Kugelhähne mit vollem Durchgang im Vergleich zu Standard- oder Ventilen mit reduziertem Durchgang teurer. Hochtemperatur-Kugelhähne mit vollem Durchgang werden dort eingesetzt, wo ein geringer Flüssigkeitswiderstand erforderlich ist, z. B. in Pumpensaugleitungen, wo der Druckabfall die Pumpenleistung beeinträchtigt. Außerdem eignet sich der Hochtemperatur-Kugelhahn mit vollem Durchgang für Anwendungen, bei denen die Flüssigkeit wahrscheinlich Feststoffe enthält, die sich ablagern und den Hahn verstopfen können. 

Abbildung: Hochtemperatur-Kugelhahn mit vollem Durchgang.

Hochtemperatur-Kugelhähne mit reduziertem Anschluss 

Dies sind Hochtemperatur-Kugelhähne, deren Kugelbohrungsdurchmesser kleiner als der Rohrdurchmesser ist. Hochtemperatur-Kugelhähne mit reduziertem Bohrungsdurchmesser weisen hohe Reibungsverluste und Turbulenzen auf, da die Strömung aufgrund des unterschiedlichen Durchmessers von Rohr und Kugel nicht strömungsgünstig ist. Hochtemperatur-Kugelhähne mit reduziertem Durchgang eignen sich für den Einsatz in Fällen, in denen Druckverluste und Strömungsturbulenzen kein großes Problem darstellen. Der Hauptvorteil eines Hochtemperatur-Kugelhahns mit reduziertem Durchgang besteht darin, dass er kleiner ist und daher im Vergleich zu einem Hahn mit vollem Durchgang weniger kostet. 

Anwendungen von Hochtemperatur-Kugelhähnen 

• Wird in der Rohölindustrie für On- und Off-Anwendungen verwendet, die hohe Temperaturen zur Trennung verschiedener Rohölprodukte erfordern. 
• Sie werden in Dampfkraftwerken zur Stromerzeugung eingesetzt. 
• Öl- und Gasindustrie.
• Herstellung von Düngemitteln. 
• Verfahren zur Herstellung von Hüttenstahl. 
• Verarbeitung von Lebensmitteln und Getränken. 
• Pharmazeutische Industrie wegen ihrer einfachen Reinigung.

Vorteile von Hochtemperatur-Kugelhähnen 

• Sie halten hohen Temperaturen stand, ohne sich durch die thermische Belastung zu verformen. 
• Langlebig. 
• Vielseitig einsetzbar, da sie für verschiedene Anwendungen verwendet werden können. 
• Gereinigt, repariert und inspiziert. 
• Schnell zu bedienen. 
• Diese Ventile sind stark genug, um hohem Druck standzuhalten. 
• Sie haben eine perfekte Dichtung ohne Flüssigkeitsaustritt. 
• Kann manuell oder mit Hilfe eines Stellantriebs betätigt werden. 

Nachteile von Hochtemperatur-Kugelhähnen 

• Nicht geeignet für Drosselungsanwendungen. 
• Diese Ventile schließen und öffnen sich schnell, so dass sie Wasserschläge und Überdruckprobleme verursachen. 
• Hohlräume um Sitze und Kugeln neigen zu Verstopfungen durch Feststoffe, die das Öffnungs-/Schließdrehmoment erhöhen oder zum Ausfall der Armatur führen können. 

Fehlersuche am Hochtemperatur-Kugelhahn 

Flüssigkeitsaustritt bei geschlossenem Ventil 

• Beschädigte Dichtungsfläche. Reparieren oder ersetzen Sie die Dichtungsfläche. 
• Sitz beschädigt. Reparieren oder ersetzen Sie den Sitz. 
• Stellantrieb oder Getriebe (bei manuellen Ventilen) nicht richtig eingestellt. Stellen Sie die Steuerzeiten des Antriebs oder des Getriebes ein. 

Unruhiger Kugelbetrieb 

• Fremdkörper zwischen Sitz und Kugel oder zwischen Gehäusehohlraum und Kugel. Nehmen Sie das Ventil auseinander und reinigen Sie den Hohlraum, den Sitz und die Kugel. 

Der Hochtemperatur-Kugelhahn ist schwer zu öffnen/schließen

• Der Sitz ist beschädigt. Tauschen Sie den Sitz aus. 
• Das Ventil hat eine hohe Innentemperatur. Prüfen Sie die Betriebstemperatur des Ventils gemäß den Empfehlungen des Kugelhahnhersteller. 
• Der Hohlraum des Gehäuses ist durch Fremdkörper verstopft. Bauen Sie das Ventil aus und reinigen Sie die Materialien. 

Leckage am Stiel 

• Lose Flanschbolzen. Ziehen Sie die Flanschbolzen fest. 
• Dichtungsfläche beschädigt. Ersetzen Sie die Dichtungsfläche. 

Leckage an der Rohrleitung oder an der Verbindung zwischen Ventil und Rohrleitung 

• Lockere Rohr-Ventil-Verbindung. Ziehen Sie die Verbindung entweder mit Gewinde oder mit Schrauben und Muttern fest. 
• Fremdkörper in der Leitung. Überprüfen Sie das Rohr auf Verstopfungen und reinigen Sie es. 

Zusammenfassung 

Hochtemperatur-Kugelhähne sind Armaturen, die bei hohen Temperaturen von 400 ^oC, ohne chemische oder thermische Veränderungen zu erfahren. Sie werden aus metallischen Werkstoffen mit hoher Festigkeit und hohem Schmelzpunkt hergestellt. Zu diesen Werkstoffen gehören Edelstahl und Kohlenstoffstahl. Bei den Ventilen kann es sich um manuelle oder angetriebene Ventile handeln. Hochtemperatur-Kugelhähne sind feuerfest, um sicherzustellen, dass sie hohen Temperaturen standhalten, auch wenn sie zur Regelung des Durchflusses von brennbaren Produkten eingesetzt werden. Sie werden mit Gewinden, Schrauben und Muttern an die Rohrleitung angeschlossen oder an die Rohrleitung geschweißt. Diese Armaturen werden in verschiedenen Bereichen eingesetzt, z. B. in der Öl- und Gasindustrie, der Petrochemie, der Düngemittelindustrie, in Dampfkraftwerken, der Metallurgie und der chemischen Industrie. Zu den verschiedenen Arten von Hochtemperatur-Kugelhähnen gehören zweiteilige Hochtemperatur-Kugelhähne, dreiteilige Hochtemperatur-Kugelhähne, Hochtemperatur-Kugelhähne mit seitlichem Anschluss, Hochtemperatur-Kugelhähne mit oberem Anschluss, Hochtemperatur-Kugelhähne mit geschweißtem Gehäuse, Hochtemperatur-Kugelhähne mit vollem Anschluss und Hochtemperatur-Kugelhähne mit reduziertem Anschluss. Hochtemperatur-Kugelhähne haben verschiedene Vorteile wie schnelle Bedienung, Langlebigkeit, Vielseitigkeit, Feuerbeständigkeit, Reparaturfähigkeit, hohe Festigkeit und Leckagesicherheit.