Baanventiel

Wat is een orbitkraan?

Orbit valve is een type kogelkraan. Orbit valve maakt gebruik van een kantel- en draaimechanisme dat wrijven van de afdichting elimineert. Afdichtingswrijving is de belangrijkste oorzaak van defecten in kleppen zoals kogelklep, afsluiter en stopventiel. Deze kleppen hebben sterke afdichtingen die meestal gemaakt zijn van metaal om hun vermogen om te werken in uitdagende en agressieve omstandigheden te verbeteren. Orbitkleppen zijn geschikt voor gebruik in onder andere meterisolatie, flowlijnen, bypass en blokkering, drogeromschakeling, noodstop, productscheiding, afvoer en zuigisolatie. Orbitkleppen worden gebruikt in verschillende industrieën zoals gas, olie, petrochemie en andere industrieën.

Figuur: Baanklep

Werking van de baanklep 

Orbitkleppen zijn ontworpen met schakel- en kantelbediening om wrijving van de afdichting, de belangrijkste oorzaak van slijtage bij kogelkleppen, te voorkomen. In de gesloten stand komt de kern van de orbit-klep automatisch vast te zitten tegen de zitting. In deze positie verbetert de klep de positieve afsluiting. Wanneer de klep begint te openen, wordt de kern ver van de zitting gekanteld waardoor de leidingstroom gelijkmatig rond de kern kan stromen. Dit helpt om zich te ontdoen van de gelokaliseerde vloeistofstroom met hoge snelheid die ongelijkmatige slijtage veroorzaakt op een zitting in conventionele kogelkleppen, klepafsluiters en schuifafsluiters. Vervolgens roteert de kern om een open positie te voltooien. Zonder wrijving van de afdichting bij elke sluiting en opening wordt een lage torsie, eenvoudige klepbediening en een lange levensduur en betrouwbare klepprestaties bevorderd. Bij het sluiten van een orbit-klep begint het draaien van het handwiel met het omlaag brengen van de stang. Er zijn precisiegroeven in de stang die tegen vaste geleidepennen werken waardoor de kern en stang roteren. Wanneer je aan het handwiel blijft draaien, roteren de spindel en de kern om 90^o draaien zonder dat de kern in contact komt met de zitting. Bij de laatste omwenteling van het wiel wordt de steel mechanisch vastgeklemd. Dit helpt om de kern stevig tegen de zitting te drukken en de vloeistofstroom af te sluiten.

Figuur: Werking van een kogelkraan

Soorten orbitkleppen 

Handbediende orbit-kleppen 

Handbediende orbit kleppen zijn kleppen die een handbediende actuator gebruiken om de vloeistofstroom te regelen. Zoals de naam al suggereert, hebben deze kleppen geen stroom van buitenaf nodig om ze te bedienen, maar maken ze gebruik van een handwielmechanisme om de debietregeling te verbeteren. Het mechanisme van deze klep heeft een reeks tandwielen die het uitvoerkoppel verhogen ten opzichte van het invoerkoppel dat door de klepbediener wordt toegepast. Handbediende orbitkleppen hebben het voordeel dat ze goedkoop en betrouwbaar zijn en geen externe krachtbron zoals elektriciteit of pneumatiek nodig hebben. Deze kleppen zijn autonoom en omdat ze hetzelfde handwiel gebruiken om te openen/sluiten is het voor de operator gemakkelijk om de oorzaak van een technisch probleem of fout te vinden. Handbediende kleppen kunnen echter niet worden geautomatiseerd en moeten dus altijd handmatig worden bediend. Dit betekent dat er een operator beschikbaar moet zijn om de soepele werking van de klep te controleren en te zien. 

Figuur: Handbediende orbitkraan met een handwiel voor het toepassen van koppel

Pneumatische orbitkleppen 

Pneumatische orbitkleppen zijn kleppen die lucht onder druk gebruiken om de orbitklep te bedienen. Deze kleppen werken door gebruik te maken van de kracht van lucht die wordt uitgeoefend op een membraan of zuiger die aan de steel van de klep is bevestigd. In tegenstelling tot handbediende orbit valves kunnen pneumatische orbit valves volledig of halfautomatisch worden geautomatiseerd. De pneumatische orbit valves zijn de meest voorkomende orbit valve types vanwege hun eenvoudige ontwerp en betrouwbaarheid. De voordelen van pneumatische orbitafsluiters zijn de lage kosten, het lage brandrisico, de eenvoudige bediening en het eenvoudige en betrouwbare ontwerp. Deze kleppen presteren echter slecht bij lage snelheden. 

Figuur: Pneumatisch orbitventiel

Elektrische baanventielen 

Elektrische orbit-kleppen zijn kleppen die elektriciteit gebruiken om te werken. Deze kleppen maken gebruik van elektromotoren om elektrische energie om te zetten in mechanische energie die geschikt is om de klep te bedienen (openen/sluiten). Elektrische orbit valves zijn veelzijdig omdat ze automatisch, semi-automatisch of handmatig kunnen openen/sluiten. Bij elektrische orbit-kleppen kan de motor in beide richtingen werken. Dit helpt om de klepsteel aan te drijven met behulp van tandwielen. De voordelen van elektrische orbitkleppen zijn dat ze geen vloeistof of perslucht nodig hebben en een zeer hoog koppel kunnen produceren voor zware toepassingen. Deze kleppen zijn echter erg duur in vergelijking met handbediende en pneumatische kleppen. Elektrische kleppen zijn ook brandgevaarlijk en gevoelig voor stroomuitval.

Figuur: Elektrisch baanventiel

Hydraulische orbitkleppen 

Hydraulische orbitkleppen zijn kleppen die vloeistof onder druk gebruiken om de vloeistofstroom te regelen. De hydraulische vloeistof die in deze kleppen wordt gebruikt is olie of water. De druk in de vloeistof zorgt ervoor dat een zuiger beweegt die vervolgens de vloeistofstroom regelt. Hydraulische orbitkleppen kunnen geautomatiseerd of semi-geautomatiseerd zijn. De hydraulische orbit valves staan bekend als krachtiger dan pneumatische orbit valves van dezelfde grootte. Met deze kleppen kan een nauwkeurige vloeistofregeling worden bereikt en ze hebben weinig energieverlies door de incompressibiliteit van de vloeistof. Hydraulische orbitkleppen hebben echter een externe hydraulische pomp nodig om de vloeistofstroom te verbeteren. Ook kunnen deze kleppen hydraulische vloeistof lekken, wat gemakkelijk brand kan veroorzaken. 

Eigenschappen van orbit-kleppen 

Orbit-kleppen zijn vrij van wrijving tussen de afdichtingsoppervlakken

Deze kleppen maken gebruik van kantel-omwentelingen waardoor de afdichting niet wordt afgesleten, wat de belangrijkste oorzaak is van slijtage aan de zittingen in de meeste kogelkleppen, klepafsluiters en schuifafsluiters. 

Injecteerbare verpakking 

Tijdens onderhoud in bedrijf kan materiaal voor de spindelpakking worden geïnjecteerd via de pakkingbus om vluchtige emissies volledig onder controle te houden. 

Ontwerp met één zitplaats 

Fabrikanten van Orbit-kleppen ontwerpen deze klep met een stationaire, enkele zitting in beide richtingen. Dit helpt om de kans op vastgezette druk tussen de klepafdichtingen te verkleinen. 

Lange levensduur 

De fabricage van orbitkleppen heeft geholpen om lastige kleppen te elimineren, omdat deze kleppen ontwerpen met betere prestatievoordelen die resulteren in lagere uitval- en eigendomskosten van de fabriek. 

Orbitkleppen verbeteren de optimale doorstroming 

Gereduceerde of volledige poortopeningen in orbitkleppen geven een hoge stromingscoëfficiënt. Dit verbetert de pompefficiëntie en vermindert erosieproblemen. 

Top-ingang ontwerp 

Orbit-kleppen maken gebruik van een top entry ontwerp dat helpt bij reparaties, in-line inspecties en na drukverlaging vereenvoudigt het onderhoudswerk. 

Orbit-kleppen maken gebruik van dubbele stanggeleiders 

Deze kleppen zijn gemaakt van harde stanggleuven en sterke geleidepennen om de draaibeweging en hefbeweging van de klepsteel te regelen.

Zelfreinigend

Als de kern voor het roteren van de zitting wordt weg gekanteld, veroorzaakt dit onmiddellijk een cirkelvormige stroming rond het oppervlak van de kern. De vloeistofstroom spoelt alle vreemde deeltjes van de zitting weg zonder een snelle, plaatselijke erosieve stroming. 

Hij heeft een laag koppel nodig om te werken 

Fabrikanten van Orbit-kleppen ontwerpen deze kleppen om te werken zonder wrijving met de afdichting, waardoor ze gemakkelijk draaien met een laag koppel. 

Orbit-kleppen zijn slijtvast

Orbit-kleppen zijn gemaakt met een hard oppervlak van gepolijst materiaal, waardoor ze onder zware omstandigheden kunnen werken zonder dat de afdichtingsintegriteit verloren gaat. 

Onderdelen van orbit valve 

Orbit valve heeft verschillende onderdelen zoals te zien is in de onderstaande figuur. Enkele van deze onderdelen worden hieronder besproken.

Klepbehuizing

Het kleplichaam is het buitenste omhulsel van een orbitkraan. Het wordt gebruikt om de interne onderdelen van de orbit valve in onder te brengen. Het kleplichaam moet sterk zijn om de hoge druk te weerstaan die gepaard gaat met de stromende vloeistof. De materialen die gebruikt worden om het kleplichaam te maken zijn roestvrij staal, messing en koolstofstaal.

 Bonnet 

Dit is het onderdeel van een orbit-klep dat wordt gebruikt om het klephuis af te dekken. Dit onderdeel wordt met bouten en moeren of met schroeven aan het klephuis bevestigd. Bij het installeren van een orbitkraan worden de interne onderdelen in het kraanhuis geplaatst en vervolgens wordt het bovendeel met het huis verbonden. 

Stam 

De stang is een sterke component gemaakt van metalen materialen zoals staal. Hij wordt gebruikt om het externe bedieningsmechanisme te verbinden met het interne mechanisme van de klep. Kortom, de stang verbindt de orbit valve met de actuator. 

Verpakking 

Een pakking is een afdichting rond de steel om te voorkomen dat de vloeistof ontsnapt.

Actuator 

De actuator in een orbit valve is de krachtbron om de klep te openen/sluiten. De actuator kan handmatig, pneumatisch, elektrisch of hydraulisch zijn. 

Anti-vuur pakking

Dit is een pakking die wordt gebruikt om de klep te beschermen tegen brand, vooral wanneer de klep wordt gebruikt voor brandbare producten zoals petroleum. De pakkingen zijn gemaakt van brandwerende materialen zoals grafiet. 

Lagers

Lagers worden gebruikt om de as van de orbit valve te ondersteunen tegen belastingen en tegelijkertijd een laag bedrijfskoppel te verbeteren en slijtage te verminderen. Lagers worden gemaakt van sterke materialen zoals roestvrij staal zodat ze bestand zijn tegen het interne gewicht van de componenten en de interne druk. 

Figuur: Onderdelen van orbit valve

Waar moet je op letten bij het kiezen/kopen van een orbitkraan? 

Drukclassificatie 

Fabrikanten van orbit valves maken de valves met verschillende sterktes om verschillende drukniveaus aan te kunnen. Als je dus een orbit valve kiest, moet je eerst weten aan hoeveel druk de klep zal worden blootgesteld. Dit kan worden bepaald op basis van de druk die het medium zal hebben. Als de sterkte van de vloeistofdruk hoger is dan de sterkte van de klep, zal de orbit valve beschadigd raken of de operator verwonden. 

Temperatuurbereik

Orbitkleppen kunnen in een breed drukbereik werken. Fabrikanten van orbitkleppen ontwerpen de kleppen echter met een specifiek bedrijfstemperatuurbereik. Voordat je een orbit valve aanschaft, is het heel belangrijk om de minimum- en maximumtemperatuur van de media te kennen. Hoge temperaturen kunnen de klep beschadigen. Zeer lage temperaturen kunnen bevriezing van de klep veroorzaken. 

Voedingsbron voor de baanklep 

Voor het openen en sluiten van een baanklep is een bepaalde kracht nodig om een draai-effect te leveren voor het sluiten of openen van de klep. De krachtbron bepaalt welke actuator moet worden gebruikt. Selecteer de orbit valve dus op basis van het beschikbare vermogen, namelijk een handbediende, elektrische, pneumatische of hydraulische actuator. 

Milieuomstandigheden 

Dit is het geval wanneer de klep kan worden blootgesteld aan omstandigheden die de werking kunnen beïnvloeden, zoals hete/koude temperaturen en corrosieve media. Een hete omgeving kan de klep beschadigen of brand veroorzaken als er met ontvlambare producten zoals petroleum wordt gewerkt. Zeer lage temperaturen kunnen bevriezing veroorzaken. Corrosief materiaal kan de externe onderdelen van de klep beschadigen, zoals schroeven, moeren en bouten, waardoor de klepbehuizing verzwakt. 

Gewicht en ondersteuning 

Het is belangrijk om rekening te houden met het gewicht van het orbitaalventiel en de ondersteuning ervan. Sommige kleppen zijn erg zwaar en dit kan veel druk uitoefenen op andere onderdelen van de plons en ze uiteindelijk vernietigen. 

Grootte van het ventiel 

Het is belangrijk om de grootte van de klep te kennen, omdat het helpt om een orbit valve te kopen die gemakkelijk in de andere pompende componenten past. Dit zorgt er ook voor dat de orbit valve andere componenten van het leidingsysteem niet raakt of dat het leidingsysteem niet moet worden aangepast. 

Toepassingen van orbit-kleppen 

• Gebruikt bij de controle van aardolieproducten omdat ze gebruikmaken van brandwerende pakkingen. 
• Deze kleppen worden gebruikt in de chemische industrie. 
• Schoon water. 
• Olie- en gasproductie. 
• Werken in viskeuze vloeistoffen. 
• Farmaceutische industrie. 
• Mollenzeefdrogers. 

Voordelen van orbit-kleppen 

• Vrij van wrijving op de stoel. 
• Deze kleppen hebben een eenvoudig ontwerp waardoor reparatie eenvoudig is. 
• Vrij van lekkages waardoor minder afval en milieuvervuiling ontstaat. 
• Bestand tegen corrosie. 
• Hete vloeistoffen of vloeistoffen voor warmteoverdracht. 
• Noodstop. 
• Deze kleppen hebben een top-entry ontwerp dat de toegang tot in-line inspectie voor reparaties verbetert. 
• Bestand tegen schuren. 
• Bediening met verschillende actuators volgens de voorkeuren van de klant. 
• Zelfreinigend. 
• Deze kleppen hebben een breed bedrijfstemperatuurbereik van -104 °C tot 427 °C.

Nadelen van orbit-kleppen 

• Duur in vergelijking met andere kleppen. 
• Kritische toepassingen waarbij de handelingen volgens de instructies van de fabrikant moeten worden uitgevoerd om fatale schade aan het milieu te voorkomen, bijvoorbeeld toepassingen in de petroleumindustrie. 

Problemen met baanventielen oplossen 

Structurele breuk 

• Handgreep gebroken. Dit kan het gevolg zijn van bevroren bewegingen of externe impact. Identificeer en corrigeer de bron van het probleem. 
• Steel gebroken. Dit kan het gevolg zijn van een externe impact of bevroren bewegingen. Controleer de oplossingscriteria voor bevroren bewegingen en de oorzaak van de impactfout. 
• De eindverbinding is verbroken. Dit kan komen door een verkeerde uitlijning of door een externe schok. Zorg ervoor dat het systeem perfect is uitgelijnd. 

Lichaam is gebroken

• Verkeerde uitlijning van het systeem. Controleer of het systeem goed is uitgelijnd. 
• Te hoge interne druk. Controleer of de inwendige druk overeenkomt met de aanbevelingen van de fabrikant van het orbitaalventiel.
• Chemische aantasting. Zorg ervoor dat de chemische stof die op de orbit-klep werkt compatibel is met de interne materialen van de klep om aantasting van de klep te voorkomen. 

Moeite met het sluiten of openen van de klep 

• Interne obstructie; ophoping van deeltjes of sediment. Verwijder de orbit valve om te controleren op vuil, vaste deeltjes of afzettingen van oplosmiddelcement. Reinig deze materialen en installeer de klep opnieuw. 

Interne lekkage 

• Thermische schade. Dit kan de baanklep vervormen. Controleer het temperatuurbereik van de baanklep en de externe warmtebronnen die worden geproduceerd door het systeemontwerp. 

Orbitkraan sluit niet af

• Verkeerde draairichting. Controleer de draairichting van de klep volgens de instructies van de fabrikant. 
• Automatisering heeft een fout. Bij geautomatiseerde orbit-kleppen kan het komen door een defecte actuator. Als het een halfautomatische klep is, gebruik dan een handmatig systeem om de klep af te sluiten. Bel anders een technisch expert om aan de actuator te werken. 

Samenvatting 

Orbitkleppen zijn kleppen die gebruikmaken van een kantel- en draaimechanisme voor openen/sluiten. Deze kleppen zijn zeer voordelig in vergelijking met andere kleppen, omdat ze gebruik maken van een mechanisme dat wrijven van de afdichting elimineert, wat de voornaamste oorzaak is van defecten in kleppen zoals schuifafsluiters, klepafsluiters en kogelkleppen. Fabrikanten van Orbit-kleppen ontwerpen de kleppen met sterke materialen die ze bestand maken tegen schurende en corrosieve materialen.

Deze kleppen kunnen worden geclassificeerd op basis van de gebruikte actuatortypen: handbediende baankleppen, pneumatische baankleppen, hydraulische baankleppen en elektrische baankleppen. Fabrikanten van baanafsluiters gebruiken gemeenschappelijke ontwerpprincipes voor baanafsluiters, waardoor deze afsluiters hetzelfde werkingsprincipe en dezelfde functies hebben. Eigenschappen van orbitkleppen zijn het ontwerp met één zitting, geen wrijving tussen de zittingoppervlakken, zelfreinigend, top entry ontwerp en werking met laag koppel omdat er geen wrijving, slijtage en slijtageweerstand is. Dergelijke eigenschappen geven orbitkleppen voordelen ten opzichte van andere conventionele kleppen zoals kogelkleppen, schuifafsluiters en klepafsluiters.

Deze kleppen worden gebruikt in verschillende industrieën, zoals olie en gas, petroleum, chemie en watervoorziening. Maar ondanks de superieure eigenschappen en voordelen van deze kleppen, zijn ze duur in productie en aanschaf.