Hochdruck-Durchgangsventiltypen und Arbeitsprinzip

Wie funktioniert ein Hochdruck-Durchgangsventil? 

Ein Hochdruck-Durchgangsventil wird mit einem manuellen Handrad oder einem Stellantrieb betätigt. Das Ventil startet, wenn das Handrad im Uhrzeigersinn gedreht wird. Das Funktionsprinzip ist das gleiche, unabhängig davon, ob es sich um ein handbetätigtes oder ein automatisiertes Ventil handelt. Ein Bauteil, die so genannte Spindel, überträgt das auf das Handrad ausgeübte Drehmoment auf den Ventilteller. Die Spindel dreht sich bei der Aufwärtsbewegung, und dadurch bewegt sich der Ventilteller nach oben. Dieser Vorgang lässt das Innere des Ventils offen, so dass ein Flüssigkeitsdurchfluss stattfinden kann. Der Flüssigkeitsdurchfluss wird gestoppt, wenn sich das Handrad gegen den Uhrzeigersinn dreht. Dadurch dreht sich die Spindel in die gleiche Richtung und bewegt sich nach unten. Die Abwärtsbewegung der Spindel bewirkt, dass sich der Ventilteller nach unten in seine Sitzposition bewegt. In dieser Position verschließt der Ventilteller den Durchflussweg vollständig, so dass keine Flüssigkeit durch das Ventil fließt. Bei der Drosselung bewegt sich der Ventilteller durch eine leichte Drehung des Handrads leicht nach oben und lässt das Ventil teilweise offen.

Abbildung: Funktionsweise eines Hochdruck-Durchgangsventils.

Typen von Hochdruck-Absperrventilen 

Hochdruck-Durchgangsventil in Z-Form 

Der Z-Muster-Hochdruck Durchgangsventil ist einer der gängigsten Ventiltypen. Dieses Ventil wird auch als Standardventil bezeichnet. Es hat eine flache Sitzeinstellung, die es dem Ventilteller und der Spindel ermöglicht, sich normal zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit zu bewegen. Der Durchflusswiderstand ist bei diesem Ventil im Vergleich zu anderen Ventilen sehr hoch. Der erhöhte Strömungswiderstand führt zu einem hohen Druckabfall. Es ist daher ratsam, dieses Ventil nur dann zu kaufen, wenn der Anwendungsbereich durch den geringen Druckabfall nicht stark beeinträchtigt wird. Bei der Drosselung leistet dieses Ventil jedoch sehr gute Dienste.

Abbildung: T-förmiges Hochdruck-Durchgangsventil.

Hochdruck-Durchgangsventil in Winkelausführung 

Dies ist ein einzigartiges Ventil, das den Medienstrom in einem Winkel von 90^o Grad, ohne dass die Rohrleitung einen Krümmer verwendet. Wie bei anderen Ventilen bewegt sich der Ventilteller nach oben, um den Medienstrom zu öffnen, und nach unten in die Sitzposition, wenn er das Ventil schließt. Ein Hauptvorteil dieses Ventils besteht darin, dass es sowohl als Ventil als auch als Rohrkrümmer dienen kann, wodurch die Kosten des Rohrleitungssystems gesenkt werden.

Abbildung: Hochdruck-Durchgangsventil in Winkelausführung.

Hochdruck-Durchgangsventil in Y-Form 

Dieses Ventil wird auch als Hochdruck-Durchgangsventil mit schrägem Profil bezeichnet. Es ist als Alternative für den bei anderen Ventilen üblichen hohen Druckabfall konzipiert. Das Ventil ist so konstruiert, dass die Ventilstange und der Sitz in einem Winkel von 45° aufeinandertreffen.^o Grades. Diese Konstruktion führt zu einem geraden Durchflussweg, wenn das Ventil vollständig geöffnet ist, was zu einem geringen Strömungswiderstand führt. Der geringe Strömungswiderstand trägt zur Verringerung des Druckabfalls bei. Das Ventil kann über einen langen Zeitraum teilweise geöffnet bleiben, ohne dass es zu Erosion kommt.

Abbildung: Y-förmiges Hochdruck-Durchgangsventil.

Hochdruck-Durchgangsventile mit Flanschanschluss 

Dies sind Armaturen, die mit Flanschenden hergestellt werden. Die Flanschenden enthalten die Löcher, mit denen die Armatur an das Rohr angeschlossen wird. Das anzuschließende Rohrende sollte ebenfalls ein Flanschende in der gleichen Größe wie das Ventil haben. Hochdruck Hersteller von Durchgangsventilen konstruieren diese Ventile mit dicken Flanschen, um sicherzustellen, dass sie der hohen Festigkeit standhalten, die zur Befestigung des Ventils und des Rohrs erforderlich ist. Dieser Ventiltyp lässt sich leicht montieren und von der Rohrleitung demontieren. Aufgrund seiner hohen Festigkeit ist es außerdem sehr zuverlässig und leckagefrei. Allerdings ist es schwer. Das erhöhte Gewicht ergibt sich aus den Flanschenden und der Anzahl der verwendeten Schrauben und Muttern.

Abbildung: Hochdruck-Durchgangsventil mit Flanschanschluss.

Hochdruck-Durchgangsventil mit geschweißtem Ende

Dies sind Ventile, die durch Schweißen mit dem Rohr verbunden werden. Das Schweißverfahren wird vor allem dort eingesetzt, wo die durch das Rohrleitungssystem beförderte Flüssigkeit sehr gefährlich ist. So kann jede noch so kleine Leckage zu erheblichen Verlusten für die Umwelt oder das Leitungspersonal führen. Das Ventil ist mit einem Stumpf- oder Muffenende ausgestattet. Die Enden werden in das Rohr eingeführt und mit Hilfe einer Schweißmaschine mit dem Rohr verschweißt. Diese Art der Verbindung ist sehr zuverlässig bei hohen Drücken, hohen Temperaturen, entflammbaren und korrosiven Produkten. Ist die Armatur jedoch einmal mit dem Rohr verbunden, kann sie nicht mehr entfernt werden, es sei denn, die Schweißnaht wird ordnungsgemäß entfernt.

Abbildung: Hochdruck-Durchgangsventil mit geschweißtem Ende.

Elektrisches Hochdruck-Durchgangsventil 

Es handelt sich um ein Hochdruck-Durchgangsventil, das mit einem elektrischen Antrieb arbeitet. Ein elektrischer Stellantrieb arbeitet mit Hilfe von elektrischer Energie. Die elektrische Energie aus dem Stromnetz treibt einen Motor im Stellantrieb an. Der Motor dreht dann seine Welle und wandelt die elektrische Energie in mechanische Energie um. Die mechanische Energie sorgt für das Drehmoment bzw. die Drehbewegung, die die Armaturenspindel benötigt, um den Ventilteller zum Öffnen oder Schließen des Flüssigkeitsstroms zu bewegen. Diese Armatur kann automatisiert oder halbautomatisiert sein. Es handelt sich um eine Armatur mit hohem Hygienestandard, da sie nicht zur Verschmutzung beiträgt. In Anbetracht des hohen Reinheitsgrades kann das Ventil in Anwendungen eingesetzt werden, die ein hohes Maß an Hygiene erfordern. Allerdings ist dieses Ventil stromabhängig und kann daher bei einem Stromausfall den Betrieb der Anlage beeinträchtigen.

Abbildung: Elektrisches Hochdruck-Durchgangsventil.

Pneumatisches Hochdruck-Durchgangsventil 

Es handelt sich um ein Ventil, das mit einem pneumatischen Antrieb arbeitet. Der Stellantrieb funktioniert mit Hilfe von Druckluft. Dieser Aktuator benötigt jedoch eine Energiequelle, um die Luft zu komprimieren, und daher ist Strom erforderlich. Die Druckluft wirkt auf einen Kolben in einem Zylinder und erzeugt eine Drehbewegung. Diese Bewegung wird auf die Ventilstange übertragen und zwingt die Scheibe, den Flüssigkeitsstrom zu öffnen oder zu schließen. Dieses Ventil kann automatisiert werden, um die Arbeitskosten und die Verletzungsgefahr für den Ventilbediener zu verringern. Das Ventil ist sehr sauber und eignet sich daher für den Einsatz in Bereichen, in denen ein hohes Maß an Hygiene erforderlich ist.

Abbildung: Pneumatisches Hochdruck-Durchgangsventil.