Ventil aus Titan

Was ist ein Titanventil? 

Ein Titan-Ventil ist ein Ventil, das aus Titan-Material hergestellt ist. Die Farbe des Titans ist Silber, und damit auch das Ventil. Titan ist ein einzigartiges Metall mit einer ausgezeichneten Kombination aus physikalischen, chemischen und mechanischen Eigenschaften. Die Hersteller von Titanventilen verwenden Titan in seinem metallischen Zustand oder legieren es mit anderen Elementen, um seine Eigenschaften zu verbessern und so fortschrittlichere Ventile herzustellen. Korrosionsbeständigkeit und ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Dichte sind die Haupteigenschaften, die Titanventile so begehrt machen. So lassen sich Ventile herstellen, die sehr stabil und leicht sind. Das geringe Gewicht ist auf die niedrige Dichte des Titanmaterials zurückzuführen, 4540 kg/m³im Vergleich zu Stahl, 7750 kg/m³. Titan ist besser geeignet, um Stahl zu widerstehen. Das liegt daran, dass es sich mit Sauerstoff zu Titanoxid verbindet, das passiv und hartnäckig ist und nicht wie Rost auf Stahl abblättert.

Abbildung: Ventil aus Titan.

Wie funktioniert ein Titanventil? 

Es gibt verschiedene Arten von Titan, die in unterschiedlichen industriellen und privaten Anwendungen eingesetzt werden. Das grundlegende Funktionsprinzip eines Titanventils ist das gleiche. Das Ventil arbeitet mit mindestens einem Verschlussteil. Das Verschlussteil ist für das Öffnen und Schließen des Flüssigkeitsstroms durch das Ventil verantwortlich. Die Schließkomponente schließt oder öffnet das Ventil, indem sie durch ein Handrad oder einen Handhebel für manuelle Ventile aktiviert wird. Bei automatischen und halbautomatischen Ventilen betätigt ein Stellantrieb die Schließkomponente, um den Flüssigkeitsdurchfluss je nach Bedarf zu ermöglichen oder zu stoppen. 

Arten von Titanventilen 

Kugelhahn aus Titan 

Ein Kugelventil aus Titan besteht aus einem kugelförmigen Teil, das den Flüssigkeitsstrom schließt und öffnet. Die Kugel hat in ihrer Mitte ein Loch, durch das die Flüssigkeit fließt. Die Position der Kugel wird über ein Handrad oder einen Stellantrieb gesteuert.

Abbildung: Kugelhahn aus Titan.

Dieser Ventiltyp kann verschiedene Fluide steuern, leiten, lenken und modulieren. Dieser Ventiltyp wird auch als Vierteldrehventil bezeichnet, weil er sich durch Drehen des Handrads um einen Winkel von 90 Grad öffnet oder schließt.^o Grad. Wenn das Handrad eine Vierteldrehung macht, macht die Kugel eine ähnliche Vierteldrehung, und so wird das Loch in ihrer Mitte mit einem an das Ventil angeschlossenen Rohr ausgerichtet. Die Flüssigkeit strömt also durch den Hohlraum des Ventils in das Rohrleitungssystem. Diese Art von Ventil ist sehr zuverlässig und hat eine lange Lebensdauer. Es kann auch mit pneumatischen oder elektrischen Antrieben für automatische oder halbautomatische Rohrleitungssysteme betrieben werden. Die Hersteller von Titanventilen empfehlen dieses Ventil jedoch nicht zum Drosseln.

Abbildung: Funktionsweise eines Kugelhahns aus Titan. 

Die Vorteile der Verwendung von Kugelhähnen aus Titan sind: 

• Einfaches und kompaktes Design, das Reparatur, Wartung und Reinigung erleichtert. 
• Vielseitig in der Größe, geeignet für unterschiedliche Durchflussmengen in verschiedenen Anwendungen. 
• Einfach zu installieren, zu montieren und zu demontieren. 
• Hoher Förderstrom und geringer Druckabfall. Geringe Förderhöhenverluste entlang des Rohrleitungssystems. 
• Sie sind schnell zu bedienen, da sie nur eine Vierteldrehung benötigen, um den Flüssigkeitsstrom zu starten und zu stoppen.
• Er dichtet den Flüssigkeitsstrom im geschlossenen Zustand perfekt ab, ohne dass es zu Leckagen kommt.

Dieses Ventil hat jedoch einige Nachteile, die da wären 

• Schnelles Öffnen und Schließen, was zu Überdruck und Wasserschlag führt.
• Hohe Abnutzungsrate der Kugel, die den Durchfluss stoppt.

Rückschlagventil aus Titan 

Dieses Ventil wird verwendet, um das Zurückfließen von Flüssigkeit in einem Rohrleitungssystem zu verhindern. Dieses Ventil verfügt nicht über einen Stellantrieb oder ein manuelles Handrad, wie es bei anderen Ventilen üblich ist. Es ist so konstruiert, dass es automatisch arbeitet, ohne dass ein Bediener erforderlich ist. Es ist auch als Rückschlag-, Fuß- oder Einwegventil bekannt. Die Hersteller von Rückschlagventilen aus Titan konstruieren dieses Ventil so, dass die Flüssigkeit nur in eine Richtung fließen kann, nämlich von der Saugseite zur Druckseite. Das Ventil unterbricht immer jeden Versuch der Flüssigkeit, zurückzufließen. Dieses Ventil verwendet eine Scheibe oder eine Kugel, um den Rückfluss der Flüssigkeit zu stoppen. 

Abbildung: Rückschlagventil aus Titan.

Dieses Ventil arbeitet nach dem Prinzip der Druckdifferenz. Das Ventil öffnet sich, wenn die von der Saugseite strömende Flüssigkeit einen hohen Druck hat, d. h. wenn die Pumpe Flüssigkeit fördert. Der hohe Druck auf der Saugseite wirkt auf den Ventilteller oder die Kugel und zwingt sie, sich anzuheben. Durch diesen Vorgang bleibt das Ventil offen, und die Flüssigkeit fließt. Die Flüssigkeit fließt so lange, bis der Saugdruck abnimmt oder die Pumpe ausgeschaltet wird. Wenn die Pumpe ausgeschaltet wird, sinkt der Ansaugdruck auf Null, und die Flüssigkeit fließt zurück. Bei Verwendung eines Rückschlagventils wird jedoch keine Flüssigkeit zurückfließen, da die Hersteller von Titan-Rückschlagventilen diese Ventile so konstruieren, dass sie sehr empfindlich auf Druck- und Durchflussänderungen reagieren. Daher wird jeder Rückfluss sofort gestoppt, nachdem der Vorwärtsfluss gestoppt wurde. Diese Art von Ventil eignet sich für verschiedene Anwendungen wie Lebensmittel und Getränke, Wasserversorgung, Kesselsysteme und Pharmazeutika. 

Abbildung: Funktionsweise eines Rückschlagventils aus Titan.

Die Vorteile dieses Ventils sind: 

• Automatisch im Betrieb. 
• Günstiger als andere Ventile, die einen Antrieb oder ein Handrad benötigen. 
• Vielseitig in der Größe für unterschiedliche Durchflussmengen.  
• Niedriger Druckabfall verhindert große Druckverluste.
• Schnell zu bedienen. 
• Kein Rückfluss und somit keine Verunreinigung auf der stromaufwärts gelegenen Seite des Rohrsystems.

Zu den Nachteilen dieses Ventils gehören: 

• Nur für eine Durchflussrichtung geeignet. 
• Anfällig für Wasserschlag. 
• Nicht ideal für pulsierende Strömung. 

Schieber aus Titan 

Dieses Ventil arbeitet mit einem rechteckigen oder keilförmigen Bauteil, das als Scheibe oder Schieber bezeichnet wird. Die Scheibe ist für das Schließen und Öffnen des Flüssigkeitsstroms durch das Ventil verantwortlich. Diese Art von Ventil eignet sich am besten für Rohre mit einem großen Durchmesser ab 2 Zoll. Dieses Ventil wird mit einem manuellen Handrad, einem pneumatischen oder elektrischen Antrieb bedient. Die Hersteller von Titanventilen empfehlen dieses Ventil nicht für den Einsatz in Drosselanlagen. Der Grund dafür ist, dass der hohe Druck der Flüssigkeit zu Erosion oder Beschädigung des Schieberventils führen kann, wodurch sich seine Lebensdauer drastisch verringert.

Abbildung: Schieber aus Titan.

Die Hersteller von Titanschiebern konstruieren diese Schieber mit drei Hauptkomponenten: Gehäuse, Haube und Garnitur. Die Verkleidung besteht aus der Scheibe, den Sitzen und der Spindel. Das Gehäuse verbindet das Ventil mit dem Rohr, während die Haube die beweglichen Teile des Ventils enthält. Das Ventil wird durch mehrmaliges Drehen des Handrads betätigt. Die Spindel wandelt die Drehung des Handrads in eine lineare Aufwärts- und Abwärtsbewegung um, damit der Ventilteller den Flüssigkeitsstrom öffnen bzw. schließen kann. 

Abbildung: Funktionsweise eines Schieberventils aus Titan.

Die Vorteile von Schieberventilen aus Titan sind: 

• Geeignet für bidirektionalen Flüssigkeitsstrom. 
• Niedriger Druckabfall, wodurch die Fließeffizienz verbessert wird.
• Ermöglicht einen hohen Druck und einen großen Flüssigkeitsdurchsatz. 
• Perfektes Absperrverhalten ohne Flüssigkeitsaustritt.

Nachteile von Schieberventilen aus Titan sind: 

• Nicht ideal zur Drosselung des Flüssigkeitsstroms. 
• Langsam im Betrieb. Benötigt mehr als eine Umdrehung zum vollständigen Öffnen oder Schließen des Flüssigkeitsstroms. 

Durchgangsventil aus Titan 

Dies ist ein Titanventil mit einem kugelförmigen Körper. Dieses Ventil ist dem Schieberventil ähnlich. Allerdings ist dieses Ventil einfach zu bedienen, da es weniger Umdrehungen benötigt als ein Titanschieberventil. Das Bauteil, das zum Schließen und Öffnen des Flüssigkeitsstroms verwendet wird, ist eine Scheibe. Hersteller von Durchgangsventilen aus Titan konstruieren dieses Ventil für den Einsatz zum Absperren und Drosseln des Flüssigkeitsstroms. Das Ventil ist so konstruiert, dass es zwei Richtungsänderungen des Flüssigkeitsstroms bewirkt, was im Gegensatz zu anderen Titanventilen zu einem hohen Strömungswiderstand und damit zu einem hohen Druckabfall führt.

Abbildung: Durchgangsventil aus Titan.

Ein Titan-Durchgangsventil besteht aus einer Scheibe, die sich auf und ab bewegt, um den Flüssigkeitsstrom zu starten, zu stoppen oder zu regulieren. Wenn das Handrad im Uhrzeigersinn gedreht wird, bewegt sich die Scheibe nach oben und lässt das Ventil für den Flüssigkeitsstrom offen. Wenn das Handrad gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, bewegt sich die Scheibe nach unten und stoppt so den Flüssigkeitsdurchfluss. 

Abbildung: Funktionsweise eines Durchgangsventils aus Titan.

Die Vorteile von Durchgangsventilen aus Titan sind: 

• Geeignet zur Drosselung des Flüssigkeitsstroms. 
• Zuverlässig bei Absperranwendungen, da keine Flüssigkeit austreten kann. 
• Im Vergleich zu Schieberventilen schnell zu bedienen.
• Erhältlich in verschiedenen Mustern für unterschiedliche Anwendungen. 

Benachteiligungen: 

• Hoher Druckabfall. 
• Schwer im Gewicht.
• Benötigt zum Betrieb ein hohes Drehmoment. 

Absperrklappe aus Titan 

Dieses Ventil öffnet, reguliert oder schließt den Flüssigkeitsstrom durch eine Vierteldrehung. Es besteht aus einer Scheibe entlang des Flüssigkeitsstroms. Diese Scheibe steuert den Flüssigkeitsdurchfluss. Ein Handrad, ein pneumatischer oder elektrischer Antrieb wird verwendet, um die Scheibe über eine Ventilspindel anzutreiben.

Abbildung: Absperrklappe aus Titan.

Das Titan-Absperrventil funktioniert ähnlich wie das Kugelventil. Die Absperrklappe wird jedoch bevorzugt, weil sie einfach zu bedienen und leicht ist. Außerdem wird bei diesem Ventil keine Kugel als Verschlussorgan verwendet, sondern eine Scheibe. Der Flüssigkeitsdurchfluss beginnt, wenn das Handrad um 90 % im Uhrzeigersinn gedreht wird.^o Grad. Dadurch dreht sich der Ventilteller parallel zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit. Der Flüssigkeitsstrom wird gestoppt, wenn das Handrad in die entgegengesetzte Richtung gedreht wird, wodurch der Ventilteller eine Vierteldrehung macht und somit senkrecht zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit steht. In diesem Zustand ist der Flüssigkeitsdurchfluss gestoppt. Wenn das Handrad teilweise im Uhrzeigersinn gedreht wird, zwingt es die Scheibe, einen kleinen Raum für den Flüssigkeitsstrom zu lassen. 

Abbildung: Funktionsweise einer Absperrklappe aus Titan.

Vorteile einer Absperrklappe aus Titan: 

• Einfaches und schnelles Öffnen/Verschließen des Flüssigkeitsstroms. 
• Geeignet für den Umgang mit sauberen und schlammhaltigen Flüssigkeiten.
• Relativ preiswert. 

Benachteiligungen: 

• Nicht geeignet für die Drosselung bei hohem Druck. 
• Anfällig für Kavitation. 

Anwendungen von Titanventilen 

• Diese Ventile werden in der Öl- und Gasindustrie eingesetzt. 
• Sie werden aufgrund ihrer hervorragenden Korrosionsbeständigkeit in der petrochemischen und chemischen Industrie eingesetzt.  
• Titanventile werden in Dampfkraftwerken eingesetzt. 
• Sie werden in der kommunalen und gewerblichen Wasserversorgung eingesetzt. 
• Ventile aus Titan werden in der Wasseraufbereitung und der Lebensmittelverarbeitung eingesetzt. 

Vorteile von Titanventilen 

• Titanventile sind im Vergleich zu Stahlventilen sehr leicht. 
• Sie haben eine hohe mechanische Festigkeit. 
• Diese Ventile weisen eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf, selbst bei ungünstigen Flüssigkeiten wie Chlorwasser, Schwefelsäure, Königswasser und anderen. 
• Titanventile sind in ihrer Größe vielseitig und daher für verschiedene Durchflussmengen geeignet. 
• Sie haben einen hohen Schmelzpunkt und eignen sich für Hochtemperaturanwendungen. 
• Sie sind sehr widerstandsfähig gegen Schlagschäden. 

Nachteile von Titanventilen 

• Diese Ventile sind teurer als Stahl-, Bronze- und Messingventile. 

Fehlersuche bei Titanventilen 

Kein Flüssigkeitsdurchfluss durch das Ventil 

• Verstopfung auf der Saugseite der Leitung. Überprüfen Sie das Rohr und entfernen Sie alle Materialien, die eine Verstopfung verursachen könnten. 

Leckage zwischen dem Ventil und dem Rohranschluss 

• Lose Verbindung. Ziehen Sie die Schrauben und Muttern an, die das Ventil mit dem Rohr verbinden. 
• Verschlissene Dichtung. Ersetzen Sie die Dichtung. 

Leckage durch das Ventilgehäuse 

• Lose Verbindung. Die Schrauben des Ventilgehäuses und der Haube festziehen. 
• Verschlissene Dichtungen. Ersetzen Sie die Dichtungen. 
• Hoher Flüssigkeitsdruck. Verwenden Sie das Ventil mit dem vom Hersteller des Titanventils empfohlenen Flüssigkeitsdruck.  

Handrad/Handhebel ist schwer zu bedienen 

• Fremdkörper im Ventil. Das Ventil zerlegen und Fremdkörper entfernen. 
• Beschädigter Ventilschaft. Tauschen Sie den Schaft aus. 

Das Ventil schließt nicht vollständig 

• Abgenutzte Scheibe. Ersetzen Sie die Scheibe. 
• Verschlissene Ventilsitze. Ersetzen Sie die Sitze. 
• Fremdkörper im Ventil. Demontieren Sie das Ventil und entfernen Sie die Materialien. 

Zusammenfassung 

Titanventile sind Ventile, die aus dem Werkstoff Titan hergestellt werden. Diese Ventile haben hervorragende Eigenschaften, die in den meisten Industriezweigen benötigt werden. Das Ventil arbeitet mit einer Schließkomponente, die den Flüssigkeitsdurchfluss je nach Bedarf zulässt oder sperrt. Die Schließkomponente wird durch ein Handrad oder einen Stellantrieb über eine Ventilspindel betätigt. Das Ventil kann automatisiert, halbautomatisiert oder vollständig manuell sein. Hersteller von Titanventilen produzieren verschiedene Arten von Ventilen, darunter Titan-Rückschlagventile, Titan-Schieberventile, Titan-Kugelventile, Titan-Klappenventile und Titan-Durchgangsventile und andere. Diese Ventile werden in industriellen Anwendungen mit korrosiven Medien, hohen Temperaturen und hohem Druck eingesetzt. Zu diesen Anwendungen gehören unter anderem Kraftwerke, Chemie und Petrochemie, Öl und Gas sowie Wasserversorgung. 

Diese Ventile werden anderen Ventilen vorgezogen, weil sie leicht sind, eine hohe Festigkeit aufweisen, hohen Temperaturen standhalten, vielseitig einsetzbar sind, eine hohe Schlagfestigkeit aufweisen und eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit besitzen. Allerdings sind Titanventile teurer als Stahl-, Bronze- und Messingventile.