Gesmede kogelkraan

Wat is een gesmede kogelkraan? 

Een gesmede kogelklep is een klep die werkt met een kogelvormig onderdeel om de vloeistofstroom te openen en te sluiten. De klep wordt gemaakt volgens de smeedmethode. De smeedmethode houdt in dat metalen en legeringen in vaste vorm worden gebracht. Industriële gereedschappen en hitte zorgen voor drukkrachten die de legeringen en metalen buigen. Er worden ook matrijzen gebruikt om de materialen te vormen en te snijden tot de gesmede kogelklep. Afhankelijk van het materiaal dat gebruikt wordt om de klep te maken, kan het smeden bij verschillende temperaturen gebeuren. Smeden heeft bepaalde voordelen, zoals materiaalbesparing. Omdat deze kogelkranen gesmeed worden, is er ook weinig moeite nodig om het materiaal in de juiste vorm en grootte te krijgen, waardoor de totale kosten van de kogelkraan dalen. De meeste klepgebruikers geven de voorkeur aan gesmede kogelkleppen omdat ze sterk zijn, waardoor ze ideaal zijn voor gebruik in toepassingen met hoge druk en hoge temperaturen. Door de smeedmethode wordt de korrelstructuur van het materiaal verfijnd, wat leidt tot een hogere algemene sterkte en slagvastheid. 

Figuur: Gesmede kogelkraan

Onderdelen van een gesmede kogelkraan 

Hendel/handwiel 

Het handwiel of de hendel op een gesmede kogelklep is waar de operator kracht uitoefent om de klep te draaien om de vloeistofstroom te sluiten of te openen. 

Stam 

De stang van een gesmede kogelkraan verbindt de kogel met het handwiel. Hij zorgt ervoor dat de kracht van de handhendel op de kogel wordt overgebracht wanneer de operator de klep moet bedienen. 

Kogel 

Dit is een kogelvormig onderdeel met een doorgang. De kogel opent de vloeistofstroom wanneer het gat zich uitlijnt met de leiding die de vloeistof transporteert en sluit wanneer het onder een hoek van 90° is uitgelijnd.^o graden naar dezelfde pijp. De kogel sluit of opent de klep wanneer dat nodig is. 

Stoel 

De zitting is een onderdeel dat de binnenkant van de klep afdicht en de spanning op de zitting van de kogel gelijkmatig verdeelt. Hij voorkomt ook vloeistoflekkage tussen de kogel en het kleplichaam wanneer de klep gesloten is. Fabrikanten van gesmede kogelkleppen maken de zittingen van metalen of zachte materialen zoals rubber en plastic. De keuze van het zittingmateriaal hangt af van het toepassingsgebied en de verwachte temperaturen van de vloeistof. Voor hete vloeistoffen worden metalen zittingen gebruikt, terwijl voor temperaturen onder 65^oC worden zachte materialen gebruikt. 

Klepbehuizing 

Het klephuis, ook wel klephuis genoemd, omvat alle interne onderdelen van de pomp, zoals de kogel, zittingen, afdichtingen en ringen. Het huis biedt de in- en uitlaatpoorten van de klep voor de vloeistofstroom. Het helpt ook voorkomen dat verontreinigingen en vaste deeltjes de pomp binnendringen. 

Bonnet 

Het bovendeel is gemonteerd op het kleplichaam en de twee zijn met bouten en moeren aan elkaar verbonden. Het bovendeel bedekt de klepsteel en de pakking. Het verhoogt ook de veiligheid van de stang en pakking. 

Verpakking 

Pakking is een afdichting die vloeistoflekkage rond de spindel voorkomt. Het voorkomt ook dat vuil en vaste stoffen via de spindel in de pomp terechtkomen. 

Afbeelding: Onderdelen van een gesmede kogelkraan.

Hoe werkt een gesmede kogelkraan? 

Een gesmede kogelkraan sluit of opent de vloeistofstroom afhankelijk van de uitlijning van het gat in het midden van de kogel ten opzichte van de ingangspoort van de kraan. De kogel krijgt de kracht om te openen/sluiten van het handwiel of de handhendel via de stang. De klep opent wanneer het handwiel met de klok mee wordt gedraaid totdat het een hoek van 90° maakt.^o graden. Door aan het handwiel te draaien wordt de stang gedwongen te draaien. Aangezien de stang en de kogel met elkaar verbonden zijn, draait de kogel ook met de wijzers van de klok mee. Doordat de kogel een kwartslag draait, wordt het gat in het midden uitgelijnd met de klepingang en de pijp die op de klep is aangesloten. De klep blijft dus open staan, waardoor er vloeistof door de klep kan stromen.

De klep sluit wanneer het handwiel 90 seconden linksom wordt gedraaid.^o graden. Hierdoor komt het centrale gat van de kogel loodrecht te staan op de pijp die op de klep is aangesloten. Deze opstelling sluit de vloeistofstroom af, waardoor de klep gesloten is. Door de klepzitting kan de vloeistof moeilijk lekken of door de klep stromen. De klep kan ook worden gebruikt om te smoren, waarbij de hendel iets wordt gedraaid. Hierdoor kan er wat vloeistof doorstromen. Het gebruik van een gesmede kogelkraan voor het smoren onder hoge druk zorgt er echter voor dat de klepzittingen snel slijten. 

Afbeelding: Werking van een gesmede kogelkraan.

Soorten gesmede kogelkleppen 

Drieweg gesmede kogelkleppen 

Dit type klep heeft drie poorten, in tegenstelling tot de meest voorkomende klep met twee poorten (inlaat- en uitlaatpoort). Fabrikanten van gesmede kogelkleppen ontwerpen deze klep voor het mengen en omleiden van vloeistofstromen in verschillende industriële toepassingen. Deze klep is voordelig omdat hij het werk doet dat twee of meer kleppen kunnen doen. De klep werkt door de kogel via het handwiel te draaien. De rotatie van de kogel lijnt de centrale uitgesneden kanalen uit met de inlaat- en uitlaatpoorten van de klep. Er zijn twee versies van de klep: de T-versie en de L-versie. De klep met L-vormig uitgesneden gat laat vloeistofstroming toe met een 90^o graden van de ene poort naar de andere. De klep heeft twee inlaten en één uitlaat. Voor de L-vormige klep kan vloeistof van twee verschillende inlaten naar de uitgang stromen onder een hoek van 90^o graden.

Figuur: T en L gesmede kogelkraan.

De T-klep staat ook bekend als een kogelkraan met een mixerpatroon. Hij wordt ook gebruikt om de vloeistofstroom van rechts, links of rechtdoor te leiden. Omdat de klep twee vloeistofstromen kan combineren tot één uitgangsstroom, is deze klep goed voor toepassingen waarbij vloeistof gemengd moet worden, zoals in de chemische en farmaceutische industrie. 

Figuur: Drieweg gesmede kogelkraan

Gesmede kogelkraan met zij-ingang. 

Een gesmede kogelkraan met zij-ingang is een klep waarbij de kogel vanaf de zijkanten wordt gemonteerd. De assemblage verbindt twee of drie stukken van het kleplichaam. Bouten of tapeinden verbinden elk lichaamsdeel tot twee stukken. De assemblage gebeurt na het smeden van elk stuk van het kleplichaam. Kleptypes met zij-ingang hebben het voordeel dat ze minder defecten vertonen wanneer de klep via de gietmethode wordt gemaakt. De klep heeft ook het voordeel dat hij gemakkelijk te monteren is en dat de onderdelen gemakkelijk uit te lijnen zijn. Deze kleppen zijn wijdverspreid in de markt en industrieën vanwege hun eenvoudige montage, reparatie en reiniging.

Figuur: Gesmede kogelkraan met zij-ingang.

Gesmede kogelkraan met boveninlaat. 

Een gesmede kogelkraan met boveninstap is een kogelkraan waarbij de kogel vanaf de bovenkant wordt gemonteerd. Deze klep is vergelijkbaar met de globe valve, maar gebruikt een kogel om de vloeistofstroom te regelen. De klep bestaat uit één enkel lichaam. Fabrikanten van gesmede kogelkleppen raden deze klep aan voor gebruik met een minimum aan demontage voor onderhoud van interne onderdelen. Deze klep is stevig en geschikt voor zware toepassingen met hoge debieten en druk. De constructie van deze klep maakt een minimale schroefdraadverbinding mogelijk, wat de kans op vloeistoflekkage vermindert. 

Figuur: Gesmede kogelkraan met bovenaansluiting.

Gesmede kogelkraan met één behuizing. 

Dit is een gesmede kogelkraan waarbij het huis uit één stuk bestaat. Dit type klep is zeer betrouwbaar omdat er nauwelijks vloeistoflekkage optreedt zoals bij andere kleppen waarvan het lichaam is samengevoegd met behulp van bouten. De klep heeft ook het voordeel dat hij klein is en weinig kost. Deze klep kan zijn behuizing echter niet openen voor reparatie, onderhoud of reiniging. Als de klep eenmaal defect is, is hij niet langer nuttig. De gesmede kogelkraan met één behuizing is het beste voor toepassingen met een klein debiet en een kleine druk waarbij de vloeistof vrij is. 

Figuur: Enkelhuis gesmede kogelkraan.

Tweedelige gesmede kogelkraan. 

Dit is de gesmede kogelkraan die uit twee delen bestaat. Een van de stukken bevat de eindverbinding en het huis, terwijl het tweede stuk aan het eerste stuk is vastgemaakt om de klepafwerking in een juiste positie vast te zetten. Een groot voordeel van deze klep is dat hij gemakkelijk te monteren en demonteren is voor reparatie, onderhoud en reiniging. Hij moet echter volledig uit het leidingsysteem worden verwijderd om de twee stukken te kunnen scheiden. Als je deze klep vergelijkt met het type met één behuizing, is hij veel beter omdat hij een hogere druk en stroomsnelheid aankan en te repareren is. 

Figuur: Tweedelige gesmede kogelkraan.

Toepassingen van gesmede kogelkleppen 

• Gesmede kogelkleppen worden gebruikt in energiecentrales die de waterstroom regelen bij hoge druk en temperaturen. 
• Ze worden gebruikt in ontziltings- en waterzuiveringsinstallaties. 
• Deze kleppen worden gebruikt om de waterstroom in het irrigatiesysteem te beheren. 
• Gesmede kogelkleppen worden gebruikt in chemische fabrieken om de stroom van reactanten te regelen. 
• Ze worden gebruikt in de farmaceutische industrie.
• Deze kleppen worden gebruikt in voedsel- en drankverwerkende fabrieken. 
• Ze worden gebruikt voor het transport van gemeentelijk en huishoudelijk water. 
• Gesmede kogelkleppen worden gebruikt om de olie- en gasstroom te regelen. 

Voordelen van gesmede kogelkleppen 

• Deze kleppen zijn robuust voor hoge druk en hoge temperatuur. 
• Afhankelijk van het materiaal van de zitting kunnen ze voor zowel lage als hoge temperaturen worden gebruikt. 
• Gesmede kogelkleppen zijn veelzijdig in grootte, waardoor ze geschikt zijn voor kleine tot hogedruktoepassingen. 
• Ze zijn zeer duurzaam als ze worden gebruikt volgens de instructies van de fabrikant van de gesmede kogelkraan. 
• Deze kleppen hebben een eenvoudig en compact ontwerp, waardoor ze gemakkelijk te repareren, te reinigen en te onderhouden zijn. 
• Ze openen en sluiten snel, wat tijd bespaart. 
• Ze zorgen voor strakke afdichtingen zonder vloeistoflekkage. 
• Gesmede kogelkleppen zijn eenvoudig te bedienen. 
• Ze kunnen worden gebruikt in een breed scala aan industriële toepassingen.

Nadelen van gesmede kogelkleppen 

• De klepzitting en kogel slijten snel als ze worden gebruikt om vloeistoffen met slurries te regelen. 
• De klep sluit en opent snel, wat leidt tot overdruk en hamerfalen. 
• Ze zijn niet geschikt voor smoortoepassingen. 

Problemen met gesmede kogelkleppen oplossen 

De vloeistof stroomt niet door het ventiel 

• Vreemde materialen in de klep. Demonteer de klep volgens de instructies van de fabrikant van de gesmede kogelklep en reinig de klep van vaste deeltjes die de klep blokkeren. 
• Het ventiel is gesloten. Draai het ventiel een kwartslag om de vloeistofstroom te openen. 
• Verstopping van de leiding. Controleer de leiding en verwijder alle materialen die de vloeistofstroom kunnen blokkeren.

Lekkage via de zitting 

• De zitting is beschadigd. Vervang de klepzitting. 
• Vreemde materialen hebben de zitting verstopt. Verwijder de vreemde materialen. 
• Te hoge vloeistofdruk. Gebruik de klep bij de druk die wordt aanbevolen door de fabrikant van de gesmede kogelklep.

Lekkage door de pakking van het huis 

• De bouten die de pijp en de klep verbinden zitten los. Draai de bouten en moeren vast. 
• De vloeistofstroom is onder hoge druk. Zorg ervoor dat de klep wordt gebruikt bij de druk die wordt aanbevolen door de fabrikant van de gesmede kogelklep. 
• De pakking van het huis is beschadigd. Vervang de pakking. 

De klep is moeilijk te bedienen 

• Vreemde materialen zitten vast op de stang. Open het bovendeel van de klep en verwijder de vreemde materialen. 
• Defecte zitting. Vervang de klepzitting. 

Samenvatting 

Gesmede kogelkleppen zijn kogelkleppen die volgens de smeedmethode zijn gemaakt. Bij deze methode wordt de klep gevormd uit metalen materialen door ze te verhitten tot een specifieke temperatuur. De methode resulteert in kleppen met een hoge sterkte die geschikt zijn voor hoge druk en hoge temperatuur. De klep werkt door het handwiel een kwartslag te draaien. Als het handwiel met de klok mee wordt gedraaid, gaat de klep open en stroomt er vloeistof door. Draaien van het handwiel tegen de wijzers van de klok in sluit de vloeistofstroom af. 

Fabrikanten van gesmede kogelkleppen hebben variëteiten van deze klep, waaronder kogelkleppen met één behuizing, tweedelige gesmede kogelkleppen, gesmede kogelkleppen met boveningang, gesmede kogelkleppen met zijingang en gesmede driewegkogelkleppen. Toepassingen van deze klep zijn onder andere gemeentelijke watervoorziening, chemische verwerking, voedingsmiddelen en dranken, irrigatie, farmaceutica en energiecentrales. De voordelen van deze klep zijn snel te bedienen, zeer sterk, veelzijdig in grootte, duurzaam en ideaal voor diverse industriële toepassingen.