Drieweg Bolkraan

Wat is een driewegbolkraan? 

Een driewegbolkraan is een speciale configuratie van een dubbelzittingsbolkraan. Dit type klep heeft twee basistypen: één type driewegbolklep wordt gebruikt voor het mengen om twee vloeistofstromen te combineren die naar een gemeenschappelijke uitlaatpoort stromen. Het andere type wordt gebruikt voor omleidingstoepassingen door een gemeenschappelijke stroom te nemen en deze te splitsen in twee uitlaatpoorten. Een vertegenwoordiger van een mengtoepassing is het combineren van twee verschillende vloeistoffen om een specifiek uitlaatproduct te creëren. Aan de andere kant kan een driewegkogelkraan worden gebruikt om een vloeistofstroom van het ene vat naar het andere vat te leiden. De verdeelklep wordt ook gebruikt om de temperatuur in een warmtewisselaar te regelen. Bij het regelen van de temperatuur stuurt de driewegkogelkraan een deel van de vloeistofstroom via de wisselaar en de rest van de vloeistofstroom omzeilt de wisselaar. De respectieve vloeistofverdeling zorgt voor de warmtebalans die nodig is om de temperatuur te regelen. Bij een driewegkogelkraan zijn de krachten die op de dubbele zitting werken niet in evenwicht zoals bij de tweewegkogelkraan met dubbele zitting. Dit komt doordat de driewegkogelkraan verschillende drukniveaus heeft in elk stromingskanaal. Bovendien heeft de driewegkogelkraan een verschillende dynamische kracht die op elke klepkop werkt. Daarom moet een drieweg bolkraan niet gebruikt worden op plaatsen met een hoge drukval. 

Figuur: Driewegbolkraan

Onderdelen van een driewegkogelklep 

Actuator 

De actuator is de krachtbron voor het sluiten of openen van de klep. In een driewegkogelklep kunnen verschillende soorten actuators worden gebruikt: handbediende, pneumatische, hydraulische en elektrische actuators. 

Bonnet 

Bonnet is het onderdeel van een drieweg globe ventiel die het kleplichaam verbindt om een goede sluiting zonder lekkage te verkrijgen. Het bovendeel dat in een driewegglobe klep wordt gebruikt, kan geschroefd (met bouten en moeren) of gebout (met schroeven) zijn. Elk van de twee motortypen heeft zijn eigen voordelen, bijvoorbeeld het geschroefde motorkap biedt een drukdichte afdichting. Het geboute bovendeel is het meest geschikt voor driewegglobe afsluiters die onder zeer hoge druk werken. 

Klierpakking 

Driewegbolkleppakking is een pakking die wordt gebruikt om de afdichting tussen het bovendeel en de klepsteel te verbeteren. Hij wordt gebruikt om te voorkomen dat vloeistoffen uit de pakkingbus en de stang lekken. De pakking heeft pakkingdrukkers die worden vastgedraaid om lekkage te voorkomen. De pakking van de driewegglobe klep kan gemaakt zijn van verschillende materialen zoals elastomeren, PTFE, vezelmaterialen en andere. De verpakking van de driewegklep moet zo worden vervaardigd dat het risico op beschadiging van de steel en als gevolg daarvan vloeistoflekkage wordt beperkt. 

Zitring 

Dit is het onderdeel van een drieweg wereldventiel dat de ruimte tussen de stang en klep en het bovendeel afdicht. De zittingring wordt in de klep geschroefd of aangedraaid. De zitting/zittingring biedt een vervangbaar en stabiel afsluitvlak. 

Stam 

De stang verbindt de actuator met de schijf om te helpen bij het overbrengen van kracht om de stroming via de klep te regelen. De stang van een driewegbolklep wordt gebruikt om de schijf goed te positioneren en de nodige beweging op de klep over te brengen om de klep te sluiten of te openen. De stang is een van de belangrijkste onderdelen van een driewegbolklep omdat hij de interne onderdelen van de klep en de actuator verbindt. Om te voorkomen dat er vloeistof weglekt, is de spindel van het ventiel voorzien van pakking. De pakking rond de stang moet worden vervangen zoals aanbevolen door de fabrikant van de driewegkogelkraan. De stang is gemaakt van sterke materialen zoals staal om hem bestand te maken tegen hoge druk en spanningen in de klep tijdens gebruik.

Stekker 

De plug is een ander zeer belangrijk onderdeel van een drieweg wereldventiel. Hij wordt ook wel schijf genoemd. De plug zit op de zitting als de klep gesloten is, waardoor de vloeistofstroom wordt geblokkeerd. Wanneer de plug boven de klepzitting zit, laat hij de vloeistofdoorstroming toe. 

 Klepbehuizing

Het klephuis van een driewegglobe klep is het onderdeel dat alle andere onderdelen bij elkaar houdt. Het kleplichaam bevat alle interne onderdelen van de klep om vloeistofregeling mogelijk te maken. Het kleplichaam heeft de drie poorten die nodig zijn in een driewegglobe klep.

Figuur: Onderdelen van een driewegkogelklep

Werkingsprincipe van een driewegkogelkraan 

De werking van een driewegglobe klep hangt vooral af van het gebruik van die klep. Deze kleppen worden meestal gebruikt om de vloeistofstroom te mengen of om te leiden. Het werkingsprincipe van een driewegbolklep hangt dus af van het gebruik, zoals hieronder wordt besproken.

Driewegbolkraan voor mengtoepassingen 

Wanneer een driewegkogelkraan wordt gebruikt voor mengtoepassingen, worden de vloeistoffen van de inlaatpoorten A en B gemengd in het klephuis. Na het mengen wordt de vloeistof via de uitlaatpoort AB doorgelaten. Het mengen van de twee vloeistoffen bij verschillende druk en temperatuur helpt om de vereiste eigenschappen te verbeteren en ze te verzenden voor ingesprongen gebruik. 

Figuur: Werking van een driewegbolkraan voor mengtoepassingen.

Driewegbolkraan gebruikt voor het omleiden van de stroom 

Een driewegglobeventiel voor het omleiden van de stroom heeft AB als inlaatpoort en A en B als uitlaatpoorten. Wanneer de spindel en klep 100% omhoog staan, wordt poort A geblokkeerd. Hierdoor kan er alleen vloeistof van AB naar B stromen. Wanneer de spindel en klep op 100% naar beneden staan, wordt de vloeistofstroom via B geblokkeerd. Er stroomt dan alleen vloeistof van AB naar A. 

Afbeelding: Werking van een drieweg wereldklep die wordt gebruikt voor verleggingstoepassingen.

Driewegkogelkleppen kunnen ook worden gebruikt als bypasskleppen in zowel primaire als secundaire luskleptoepassingen. 

Types driewegbolkleppen 

Er zijn twee soorten driewegbolkleppen, gebaseerd op de toepassing: driewegbolkleppen voor het omleiden en driewegbolkleppen voor het mengen. 

Doorstuurbare driewegkogelkleppen 

Dit zijn driewegkogelkleppen die worden gebruikt om de vloeistofstroom om te leiden. Deze kleppen hebben twee uitlaatpoorten en één inlaatpoort. De beweging van de klepstang verplaatst twee kleppen. Op basis van de kleppen en de geometrie van de zitting wordt de inkomende vloeistofstroom verdeeld over twee uitgaande leidingen. Deze kleppen hebben een gemeenschappelijke stang die gebruikt wordt om twee kleppen voor twee uitlaten te bedienen. Drieweg-omschakelkleppen worden in verschillende toepassingen gebruikt, zoals grote luchtbehandelingsunits voor koeling of verwarming. Deze kleppen worden ook gebruikt in een hydronisch systeem met variabele doorstroming. Driewegkogelkleppen moeten gemonteerd worden met de stang verticaal boven het klephuis om de levensduur te verlengen. Fabrikanten van driewegkogelkleppen maken deze kleppen van sterke materialen in verschillende onderdelen van de klep, zoals het kleplichaam, de stang en de pluggen. Deze sterke materialen zijn bedoeld om de klep te helpen bij het overwinnen van hoge druk afkomstig van een hoge vloeistofdruk. Dergelijke sterke materialen zijn onder andere roestvrij staal en messing. Deze materialen worden ook gebruikt om de klep te beschermen tegen corrosieve en schurende media die de klep gemakkelijk kunnen beschadigen. 

Mengende driewegkogelkleppen 

Een drieweg mengafsluiter is een afsluiter die gebruikt wordt voor mengtoepassingen. Deze klep wordt gebruikt als men twee vloeistoffen van verschillende druk en temperatuur of andere eigenschappen wil mengen, maar uiteindelijk een vloeistof met dezelfde eigenschappen aan de klepuitlaat wil hebben. Deze kleppen kunnen werken met verschillende actuators zoals pneumatische, elektrische, handmatige of hydraulische actuators. Deze kleppen zijn direct gekoppeld en hebben een universeel bovendeel. Deze kleppen zijn gemaakt van sterke materialen zoals roestvrij staal. Het sterke materiaal helpt de druk en temperatuur van de vloeistofstroom te overwinnen. Een combinatie van hoge druk en temperatuur kan de klep gemakkelijk verzwakken, dus fabrikanten van driewegkogelkleppen gebruiken altijd sterke materialen. 

Eigenschappen van een driewegkogelkraan 

• Maak gebruik van top entry ontwerp voor eenvoudige inspectie en onderhoud. 
• Kan werken aan verschillende soorten actuators volgens de voorkeuren van de klant. 
• Ze hebben een gebalanceerde trim die een hoog vloeistofdebiet mogelijk maakt terwijl de actuator kleiner wordt. 
• Uitstekend bereik voor vloeistofdebietregeling. 
• Kan verschillende vloeistoffen mengen tot één vloeistofcomponent.
• Deze kleppen kunnen de stroming van de ene richting naar de andere omleiden. 
• Beperk de vloeistofstroom. 

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

Drukclassificatie 

Verschillende driewegkogelkleppen zijn ontworpen om verschillende drukniveaus te weerstaan. Als je de vereiste werkdruk in de pijpleiding begrijpt, kun je bepalen welke klep bestand is tegen die druk. Een klep die bij een hogere druk dan zijn sterkte werkt, kan lekkage veroorzaken en beschadigd raken. 

Bedrijfstemperatuur

Fabrikanten van driewegkogelkleppen maken kleppen die gericht zijn op verschillende bedrijfstemperaturen. Sommige materialen, zoals PTFE, zijn bestand tegen lage temperaturen, terwijl materialen zoals roestvrij staal bestand zijn tegen hoge temperaturen zoals 400 °C. ^oC. Als je de werktemperatuur van de vloeistof kent, kun je het juiste ventiel voor de juiste taak selecteren. Als een ventiel voor de verkeerde temperatuur wordt gebruikt, kan het al tijdens de eerste dag van gebruik beschadigd raken.

Materialen gebruikt voor de productie van de klep 

Driewegbolkleppen werken op verschillende vloeistoffen en materialen met verschillende eigenschappen. De aard van het materiaal waarmee de interne onderdelen van de klep zijn gemaakt, bepaalt met welke vloeistoffen de klep kan werken. Ken dus de aard van de vloeistof waarmee gewerkt moet worden om de juiste driewegbolklep voor die taak te kunnen selecteren. Sommige vloeistoffen zijn corrosief en hebben dus corrosiebestendige materialen nodig, zoals PTFE. 

Doorstroomcoëfficiënt 

Het is belangrijk om de stromingscoëfficiënt van de vloeistof te kennen, omdat dit helpt bij het bepalen van de ideale drieweghandschoenklep die het stromingsproces kan optimaliseren. 

Type aandrijving 

De actuator is de component die het vermogen levert om de klep te laten werken. De beschikbare actuators die gebruikt kunnen worden op een driewegkogelklep zijn handbediend (de actuator wordt met de hand aangedreven door middel van een handwiel), pneumatisch (de actuator wordt aangedreven door perslucht om het sluitings- en openingsmechanisme van de klep aan te drijven), elektrisch (de actuator gebruikt elektriciteit om de klep te bedienen) en hydraulisch (de actuator gebruikt hydraulische vloeistof zoals olie of water om de klep te sluiten of te openen). Sommige actuators zijn goedkoper en handiger in gebruik dan andere. Het type actuator hangt af van de voorkeur van de klant voor gebruiksgemak en -snelheid. 

Toepassingen van driewegbolklep 

• Gebruikt bij luchtsplitsing. 
• Ze worden gebruikt bij de verwerking van aardgas. 
• Liquefactie van vloeibaar aardgas. 
• Houtverwerking. 
• Waterbehandeling. 
• Voedselverwerking en -productie. 
• Constante stroming in warmtewisselaars verbeteren. 
• Verbeter de constante watertoevoer en -temperatuur in een koelcondensatie-eenheid van een warmtewisselaar. 

Voordelen van een driewegkogelkraan 

• Eenvoudig te inspecteren en onderhouden.
• Er kunnen verschillende actuators worden gebruikt op driewegkogelkleppen. 
• Deze kleppen hebben een goed debietregelbereik. 
• Uitstekend drukvermogen. 
• Werkt in een breed temperatuurbereik. 
• Deze kleppen zijn bestand tegen corrosie.

Nadelen van een driewegkogelkraan

• Duur in vergelijking met andere kleppen zoals afsluiter. 
• Hoog gewicht. 
• Ze hebben een hoge drukval. 

Problemen oplossen met driewegkogelkleppen 

Lekkage uit stangpakking 

• Losse pakkingflens. Zet de pakkingflens vast. 
• De stang is beschadigd. Demonteer de driewegkogelkraan en inspecteer deze visueel. Controleer of er plugonderdelen beschadigd zijn en vervang deze indien nodig. 
• Stang niet beschadigd. Vervang de O-ringen en pakkingringen van de glanflens met inachtneming van alle door de fabrikant aanbevolen veiligheidsprocedures. 

Overmatige interne lekkage wanneer de driewegkogelklep gesloten is

• Controleer of de luchtdruk in de klep overeenkomt met de aanbevelingen van de fabrikant van de driewegkogelklep. 
• Wanneer de klep in een gesloten positie staat. Controleer of de uitgangsdrukschaal van de klepstandsteller gelijk is aan de aanbevolen druk. 
• Pas de slag van het ventiel aan zodat het goed sluit en monteer de klem weer. 

Lekkage uit de motorkap 

• Motorkap is niet goed vastgedraaid. Draai de motorkap vast.
• Demonteer de driewegkogelkraan en controleer de pakking op het bovendeel. 

De handwielaandrijving kan niet soepel draaien of de schijf kan niet sluiten of openen

• De pakking is te strak aangedraaid. Draai de pakkingmoeren los. 
• Scheve klier. Zet de klier recht. 
• Beschadigde spindelmoer of aanwezigheid van vuil. Controleer de schroefdraad van de dopmoer. Reinig het vuil. 
• De stuurpen heeft een kromming. Vervang of corrigeer de stuurpen. 
• Schroefdraad van de dopmoer is versleten. Vervang de stangmoer. 

Samenvatting 

Driewegbolkleppen zijn bolkleppen met drie poorten. Deze kleppen worden gebruikt om vloeistoffen om te leiden of te mengen. Bij het mengen van vloeistoffen heeft de klep twee inlaten en één uitlaatpoort. Wanneer de klep gebruikt wordt om vloeistoffen om te leiden, heeft hij één inlaat en twee uitlaatpoorten. Driewegkogelkleppen zijn kogelkleppen waarvan de zitting zich onderaan het klephuis bevindt. Bij deze kleppen bevindt de derde poort zich normaal ten opzichte van de andere twee openingen. Driewegkogelkleppen zijn er in twee types: de verdeel- en de mengversie. 

Driewegbolkleppen worden gebruikt in verschillende toepassingen, zoals de regeling van water-, olie- en gasverwerking, in koel- en verwarmingstoepassingen zoals warmtewisselaars, luchtscheiding en voedselverwerking. Driewegglobaalafsluiters hebben gemeenschappelijke kenmerken zoals een top entry ontwerp, compatibiliteit met verschillende actuators, een groot regelbereik en de mogelijkheid om vloeistoffen om te leiden en te mengen. Voordat je een driewegkogelklep koopt/selecteert, moet je bepaalde factoren overwegen, zoals drukwaarde, bedrijfstemperatuur, stromingscoëfficiënt, type actuator, compatibiliteit van de media en de klepmaterialen. De voordelen van driewegkogelkleppen zijn onder andere inspectie- en onderhoudsgemak, een goede drukcapaciteit, corrosiebestendigheid en een breed temperatuurbereik.