Metallisch dichtender Kugelhahn 

Was ist ein metallisch dichtender Kugelhahn? 

Metallisch dichtende Kugelhähne sind Ventile, die mit einer Metall-Metall-Dichtung zwischen der Kugel und den Sitzen ausgestattet sind. Metallisch dichtende Kugelhähne sind für den Einsatz in Anwendungen mit Korrosion, Abrieb, hohem Druck oder hohen Temperaturen vorgesehen. Metallisch dichtende Kugelhähne verbessern die Dichtheit bei bidirektionalem und unidirektionalem Flüssigkeitsstrom in schwierigen Anwendungen. Metallisch dichtende Kugelhähne können härter gemacht werden, indem man sie z. B. mit Ultraschallbeschichtung, Chromkarbid, Satellitenpanzerung und Wolframkarbid beschichtet. Bei metallisch dichtenden Kugelhähnen werden metallische Werkstoffe wie Edelstahl 316 oder Monel für den Ventilsitz verwendet. Die meisten Kugelhähne verwenden weiche Sitze aus Thermoplasten wie PTFE, die im Gegensatz zu metallisch dichtenden Kugelhähnen nur für sauberen Betrieb gedacht sind. Metallisch dichtende Kugelhähne gehören nach wie vor zu den besten Lösungen für anspruchsvolle Anwendungen. Jeder Typ von metallisch dichtenden Kugelhahn hat seine eigenen Merkmale, die einzigartige Vor- und Nachteile mit sich bringen. 

Bestandteile eines metallisch dichtenden Kugelhahns 

Ventilkörper 

Das Ventilgehäuse ist die Komponente eines metallisch dichtenden Kugelhahns, die die inneren Komponenten des Ventils abdeckt. Das Gehäuse trägt dazu bei, die Sicherheit der inneren Teile zu erhöhen. Das Gehäuse enthält die Anschlüsse, über die die Flüssigkeit in den metallisch dichtenden Kugelhahn ein- und austritt. Das Gehäuse muss stabil sein, damit es eine zuverlässige Barriere für den Flüssigkeitsdruck bilden kann.

Motorhaube 

Das Ventiloberteil ist der Teil eines metallisch dichtenden Kugelhahns, der zur Abdeckung der Spindel und der Packung dient. Das Ventiloberteil erhöht die Sicherheit der Stopfbuchse und der Spindel. Das Ventiloberteil wird auf das Ventilgehäuse aufgesetzt und die beiden Teile werden durch Schweißen oder mit Schrauben und Muttern verbunden. Das Ventiloberteil besteht aus dem gleichen metallischen Werkstoff wie das Ventilgehäuse. 

Betätigungselement 

Der Stellantrieb ist eine in den automatischen Kugelhahn mit metallischem Sitz integrierte Komponente, die das zum Öffnen/Schließen des Hahns erforderliche Drehmoment bereitstellt. Mit einem Stellantrieb ist kein Antrieb für einen metallisch dichtenden Kugelhahn erforderlich. Zu den Stellantrieben, die in metallisch dichtenden Kugelhähnen verwendet werden können, gehören elektrische, pneumatische und hydraulische Stellantriebe. Ein automatisches System wird verwendet, um die Flüssigkeitssteuerung durch den Stellantrieb zu verbessern. 

Handgriff 

Der Griff ist ein Bauteil in einem handbetätigten metallisch dichtenden Kugelhahn. Am Griff übt der Bediener der Armatur das Drehmoment zum Öffnen oder Schließen des metallisch dichtenden Kugelhahns aus. 

Ventilkugel 

Es handelt sich um ein metallisches Bauteil eines Kugelhahns mit Metallsitz, das zum Öffnen oder Schließen des Flüssigkeitsstroms verwendet wird. Die Kugel hat in ihrer Mitte ein Loch, durch das die Flüssigkeit fließt. 

Vorbau 

Eine Spindel ist eine Welle in einem metallisch dichtenden Kugelhahn, die dazu dient, das zum Öffnen oder Schließen des Hahns erforderliche Drehmoment zu übertragen. Die Spindel verbindet den Antrieb oder den Griff mit der Kugel.

Sitze 

Als Sitze werden die Scheiben bezeichnet, die zwischen dem Ventilgehäuse und der Kugel eingebaut sind. Ein metallisch dichtender Kugelhahn hat zwei Sitze, die eine Dichtung zwischen der Kugel und dem Gehäuse bilden. Die Kugel sitzt zwischen den Sitzen, um den Flüssigkeitsdurchfluss zu blockieren oder zu ermöglichen. Es gibt einen stromabwärts gelegenen Sitz in der Nähe der Ausgangsseite und einen stromaufwärts gelegenen Sitz in der Nähe der Eingangsseite des Ventils. Die beiden Sitze sind einander gegenüberliegend eingebaut. 

Verpacken 

Die Packung ist eine Dichtung, die auf dem Schaft angebracht wird, um das Austreten von Flüssigkeit durch den Schaft zu verhindern. 

Abbildung: Bestandteile eines metallisch dichtenden Kugelhahns.

Wie funktioniert ein metallisch dichtender Kugelhahn? 

Ein metallisch dichtender Kugelhahn verwendet eine Kugel mit einer Bohrung im mittleren Bereich, um den Flüssigkeitsstrom zu öffnen/zu schließen. Ein metallisch dichtender Kugelhahn funktioniert durch Drehen des Griffs um eine Vierteldrehung, um den Flüssigkeitsstrom zu öffnen oder zu schließen. Die Kugel eines metallisch dichtenden Kugelhahns ist über die Spindel mit dem Antrieb oder dem Griff verbunden. Wenn der Griff gedreht wird, dreht sich die Spindel, und da sie mit der Kugel verbunden ist, dreht sich auch die Kugel. Zum Öffnen eines metallisch dichtenden Kugelhahns wird der Griff um eine Vierteldrehung, d. h. um 90°, gedreht.^o gegen den Uhrzeigersinn. Dadurch drehen sich der Schaft und die Kugel gleichzeitig, wenn der Griff gedreht wird. Dadurch befindet sich die Kugelbohrung in einer Linie mit der Rohrleitung. Wenn die Kugelbohrung mit der Flüssigkeit in der Rohrleitung übereinstimmt, fließt die Flüssigkeit durch den Hahn. Um einen metallisch dichtenden Kugelhahn zu schließen, wird der Griff im Uhrzeigersinn um einen Winkel von 90^o. Dadurch wird die Kugelbohrung so gedreht, dass sie senkrecht zum Flüssigkeitsstrom steht. Dadurch blockiert die Kugel den Flüssigkeitsstrom und der metallisch dichtende Kugelhahn wird als geschlossen bezeichnet. 

Abbildung: Funktionsweise eines metallisch dichtenden Kugelhahns.

Arten von metallisch dichtenden Kugelhähnen

Metallisch dichtender Kugelhahn mit seitlichem Eintritt 

Dies ist ein metallisch dichtender Kugelhahn, der aus seinen Seitenteilen zusammengesetzt wird. Der metallisch dichtende Kugelhahn mit Seitenanschluss hat zwei oder drei miteinander verbundene Gehäuseteile. Jedes Teil eines metallisch dichtenden Kugelhahns mit Seitenanschluss wird mit Schrauben/Bolzen und Muttern verbunden, ähnlich wie zwei Flansche mit Schrauben verbunden werden können. Kugelhähne mit seitlichem Eintritt werden aus starken metallischen Werkstoffen im Schmiedeverfahren hergestellt. Jedes Teil eines metallisch dichtenden Kugelhahns mit seitlichem Eintritt wird durch das Schmiedeverfahren hergestellt und dann zusammengesetzt. Die Schmiedemethode zur Herstellung eines metallisch dichtenden Kugelhahns mit seitlichem Eintritt trägt dazu bei, Fehler zu minimieren, die bei einem im Gießverfahren hergestellten Ventil auftreten. Metallisch dichtende Kugelhähne mit seitlichem Eintritt sind leicht zu montieren, und die Ausrichtung der Garniturteile ist einfach. Metallisch dichtende Kugelhähne mit seitlichem Anschluss können zur Reinigung, Inspektion, Reparatur und Wartung geöffnet werden, was sie im Gegensatz zu anderen Ventilen, die entsorgt werden müssen, sobald eine Komponente kaputt geht, oder die nicht gewartet oder gereinigt werden können, langlebig macht. 

Abbildung: Metallisch dichtender Kugelhahn mit seitlichem Anschluss.

Obenliegender metallisch dichtender Kugelhahn 

Der metallisch dichtende Top-Entry-Kugelhahn ist ein Ventil, dessen Komponenten von der Oberseite her montiert werden. Dieser metallisch dichtende Kugelhahn verbessert den Zugang zu Reinigungs-, Reparatur- und Wartungszwecken, ohne dass der Hahn aus der Rohrleitung ausgebaut werden muss. Metallisch dichtende Kugelhähne mit Zugang von oben sind meist groß dimensionierte Kugelhähne, die für Hochdruck- und Hochtemperaturanwendungen benötigt werden. In den meisten Fällen werden metallisch dichtende Kugelhähne im Gießverfahren hergestellt, damit sie keine Leckagen aufweisen. Nach einer Top-Entry-Kugelhahn Wenn ein Kugelhahn im Gussverfahren hergestellt wird, wird er einer zerstörungsfreien Prüfung unterzogen, um sicherzustellen, dass er keine Fehler aufweist, die vom Gussprozess herrühren könnten. Top-Entry-Kugelhähne mit Metallsitz werden mit Schrauben und Muttern an die Rohrleitung angeschlossen, was die Installation der Armatur vereinfacht und die Leckagefreiheit erhöht. 

Eingang oben: Metallisch dichtender Kugelhahn.

Metallisch dichtender Kugelhahn mit geschweißtem Gehäuse

Es handelt sich um einen metallisch dichtenden Kugelhahn, der vollständig durch Schweißen montiert wird. Ein metallisch dichtender Kugelhahn mit geschweißtem Gehäuse gewährleistet, dass das Ventil im Gegensatz zu Verbindungen mit Schrauben und Muttern, die bei abgenutzter Dichtung Leckagen verursachen können, leckagefrei ist. Ein Kugelhahn mit geschweißtem Gehäuse und Metallsitz kann jedoch nicht zur Reinigung oder Reparatur und Wartung vor Ort geöffnet werden. Metallisch dichtende Kugelhähne mit geschweißtem Gehäuse werden in erdverlegten oder unterirdischen Anwendungen eingesetzt, bei denen eine Wartung und Instandhaltung nicht zu erwarten ist, wie z. B. bei Unterwasseranwendungen und der Gasübertragung. An den umlaufenden Schweißnähten des Ventilgehäuses werden zerstörungsfreie Prüfungen durchgeführt, um sicherzustellen, dass das Ventil keine Poren aufweist, aus denen Flüssigkeit austreten kann. 

Abbildung: Metallisch dichtender Kugelhahn mit geschweißtem Gehäuse.

Metallisch dichtender Kugelhahn mit Zapfen 

Dies ist ein metallisch dichtender Kugelhahn, der so konstruiert ist, dass die Kugel in einer festen Position rotieren kann. Die Kugel in einem metallisch dichtenden Kugelhahn mit Zapfen bewegt sich nicht in seitlicher Richtung, da sie unten und oben von einer Welle, dem Zapfen, gehalten wird. Ein metallisch dichtender Kugelhahn mit Zapfen erzeugt eine Dichtung, indem er einen schwimmenden Metallsitzring gegen die Kugel drückt. Die Zapfenkomponente in diesem metallisch dichtenden Kugelhahn nimmt den Druck aus dem Flüssigkeitsstrom auf, wodurch der Kontakt zwischen Sitz und Kugel nicht übermäßig belastet wird und das Schließ- bzw. Öffnungsmoment geringer bleibt, was das Öffnen bzw. Schließen im Vergleich zu anderen metallisch dichtenden Kugelhähnen erleichtert. A Kugelhahn mit Zapfen arbeiten effizient in einem breiten Druckbereich, wodurch sie sich für zahlreiche Hochdruckanwendungen eignen. Der Betrieb eines metallisch dichtenden Kugelhahns mit Zapfen erfordert ein geringeres Drehmoment im Vergleich zu anderen metallisch dichtenden Kugelhähnen. 

Abbildung: Metallisch dichtender Kugelhahn mit Zapfen.

Anwendungen von metallisch dichtenden Kugelhähnen

• Wird für den Transfer von sauren Produkten verwendet. 
• Sie werden in der Öl- und Gasindustrie eingesetzt. 
• Dampfkraftwerke. 
• Übertragung von Medien mit Schlämmen. 
• Lebensmittel- und Getränkeindustrie. 
• Pharmazeutische Industrie. 
• Wird in der Erdölindustrie verwendet. 

Vorteile von metallisch dichtenden Kugelhähnen 

• Schnell operieren. 
• Widerstandsfähig gegen Abrieb. 
• Widerstandsfähig gegen Korrosion. 
• Hohe Festigkeit für Anwendungen bei hohen Temperaturen und hohem Druck. 
• Sie können repariert, gereinigt und inspiziert werden, wodurch sie lange halten. 
• Vielseitig, da sie in verschiedenen Branchen für unterschiedliche Anwendungen eingesetzt werden können. 
• Dichte und auslaufsichere Dichtungen. 

Nachteile von metallisch dichtenden Kugelhähnen

• Teurer im Vergleich zu anderen Kugelhähnen. 
• Sie haben Hohlräume um den Sitz und die Kugel herum, wodurch sich der Schlamm verfestigt oder den Hohlraum verstopft, so dass sich das Ventil nur schwer öffnen/schließen lässt.
• Der Antriebsmechanismus eines metallisch dichtenden Kugelhahns muss senkrecht eingebaut werden. 

Fehlersuche bei einem metallisch dichtenden Kugelhahn 

Leckage beim Schließen des metallisch dichtenden Ventils

• Beschädigte Kugel. Ersetzen Sie die Kugel. 
• Beschädigte Kugelsitze. Ersetzen Sie die Sitze. 
• Der Ball ist nicht vollständig geschlossen. Überprüfen Sie die Einstellungen für den geschlossenen/offenen Ball. 

Unregelmäßige Ballbewegung 

• Fremdkörper zwischen Sitz und Kugel oder Gehäuse und Kugel. Reinigen Sie die Dichtungsflächen, spülen Sie das Innere des Ventils und ersetzen Sie die Sitze. 

Metallisch dichtende Kugelhähne benötigen ein sehr hohes Drehmoment 

• Beschädigte Ventilsitze. Verwenden Sie Notdichtungen, indem Sie Dichtungsmittel in die Einspritzöffnungen der Endanschlüsse füllen. Ersetzen Sie die Dichtungen und Sitze so bald wie möglich. 
• Hoher Druck oder hohe Temperatur. Stellen Sie sicher, dass der metallisch dichtende Kugelhahn bei der empfohlenen Temperatur und Druckstufe arbeitet. 
• Fremdkörper im metallisch dichtenden Kugelhahn. Reinigen Sie das Innere des Ventils. 

Geräuschvoller Betrieb oder Wasserschlag 

• Die Flüssigkeit fließt mit hoher Geschwindigkeit oder es liegt ein Fehler bei der Ventilauslegung vor. Stellen Sie sicher, dass die Ventilgröße mit dem Flüssigkeitsstrom übereinstimmt. 

Austritt von Stammzellenflüssigkeit 

• Die Schraube der Stopfbuchse ist locker. Ziehen Sie die Schraube fest. 
• Beschädigter Schaft. Tauschen Sie den Vorbau aus. 

Zusammenfassung 

Metallisch dichtende Kugelhähne sind Ventile, die mit einer Metall-Metall-Dichtung zwischen den Sitzen und der Kugel ausgestattet sind. Metallisch dichtende Kugelhähne funktionieren auch bei Korrosion, Abrieb, hohem Druck und hohen Temperaturen gut. Metallisch dichtende Kugelhähne können auch in schwierigen Anwendungen dicht schließen. Der Sitz und die Kugel in einem metallisch dichtenden Kugelhahn bestehen aus einem metallischen Werkstoff wie Stahl oder Monel.

Verschiedene Arten von metallisch dichtenden Kugelhähnen haben unterschiedliche Eigenschaften und Vorteile. Zu diesen Arten von metallisch dichtenden Kugelhähnen gehören metallisch dichtende Kugelhähne mit geschweißtem Gehäuse, metallisch dichtende Kugelhähne mit Zapfen, metallisch dichtende Kugelhähne mit seitlichem Eintritt und metallisch dichtende Kugelhähne mit oberem Eintritt. Metallisch dichtende Kugelhähne haben mehrere Vorteile, darunter schnelles Öffnen/Schließen, Vielseitigkeit, Langlebigkeit, hohe Festigkeit, sie können zur Inspektion, Reparatur und Reinigung geöffnet werden, sind korrosions- und abriebfest und bieten eine gute Abdichtung. Metallisch dichtende Kugelhähne werden in verschiedenen Anwendungsbereichen eingesetzt, z. B. in Dampfkraftwerken, in der Öl- und Gasindustrie, in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, in der pharmazeutischen Industrie, in der Landwirtschaft, in der Wasserversorgung und in anderen Bereichen.