Ventildrehmoment und Stellantrieb

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Das Ventildrehmoment bezeichnet die erforderliche Drehkraft zum Öffnen oder Schließen des Ventils und ist einer der wichtigsten Parameter bei der Auswahl des Ventilantriebs. Beim Schließen des Ventils entsteht zwischen den Öffnungs- und Schließteilen der Sitzdichtfläche ein Dichtungsdruck, bei dem auch die Reibungskraft von Schaft und Packung, Schaft und Muttergewinde, Schaftendhalterung und anderen Reibungsteilen überwunden werden muss. Wo eine bestimmte Öffnungskraft erforderlich ist, ist sie im letzten Moment des Schließens oder im ersten Moment des Öffnens am größten. Das Öffnungsdrehmoment eines manuellen Ventils darf 360 N•m nicht überschreiten. Wird es überschritten, müssen geeignete Antriebsaktoren wie elektrische, pneumatische oder hydraulische in Betracht gezogen werden. Ventile sollten so konstruiert und hergestellt werden, dass Öffnungs-/Schließkraft und -drehmoment reduziert werden.

Das Öffnungsdrehmoment wird auch als Betriebsdrehmoment bezeichnet und kann durch Berechnung oder Messung oder durch tatsächliche Messung mit Werkzeugen wie einem Drehmomentschlüssel ermittelt werden. Elektrische und pneumatische Antriebe sind für das 1,5-fache des Ventildrehmoments erhältlich. Wenn das Ventilöffnungsdrehmoment zu groß ist, kann das Zahnrad- oder Schneckengetriebe zum Antrieb verwendet werden. Das Drehmoment verschiedener Ventiltypen ist unterschiedlich. Bei der Berechnung des Drehmoments von müssen drei Arten von Reibung berücksichtigt werden. Kugelhahn: Reibungsdrehmoment von Kugel und Sitz; Reibungsdrehmoment der Packung auf der Spindel; Wie berechnet man das Drehmoment des Kugelhahns anhand des Reibungsdrehmoments des Lagers auf der Spindel? Das Gesamtspindeldrehmoment des Kugelhahns.

M = M1 + M2 + M3

M1: Reibungsdrehmoment zwischen Kugel und Dichtfläche des Ventilsitzes.

M2: Reibungsdrehmoment zwischen Packung und Spindel aufgrund des Mediumdrucks.

M3: Reibungsdrehmoment auf der Oberseite des Schaftes.

 

Darüber hinaus werden bei der Berechnung des Ventildrehmoments Medium, Material und andere Teile des Reibungsfaktors umfassend berücksichtigt. Da es so viele Arten von Scheiben, Sitzen und Packungen gibt, weisen sie alle unterschiedliche Reibung, Kontaktflächen, Kompression usw. auf. Das berechnete Ventildrehmoment unterscheidet sich vom tatsächlich gemessenen Wert und kann nicht als Richtlinie verwendet werden. Der genaue Wert muss in Kombination mit den Testergebnissen des Ventilherstellers korrigiert werden.

Die Art des Sicherheitsventils

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Das Sicherheitsventil wird auch als Entlastungsventil bezeichnet. Wenn der Druck oder die Temperatur des Mediums im System oder in der Rohrleitung den angegebenen Wert überschreitet, leitet das Sicherheitsventil das Medium außerhalb des Systems ab, um die Rohrleitung oder das Gerät vor dem Überschreiten des angegebenen Werts zu schützen. Es wird häufig in Dampfkesseln, Flüssiggas-LKWs oder Flüssiggastankern, Ölquellen, Dampfkrafterzeugungsanlagen des Hochdruck-Bypasses, Druckleitungen und Druckbehältern verwendet.

 

Klassifizierung des Sicherheitsventils

Der Sicherheitsventil kann je nach Gesamtstruktur und Belastungsmodus in Hebelsicherheitsventil, Federsicherheitsventil, statisches Gewichtssicherheitsventil und Pilotsicherheitsventil unterteilt werden. Federsicherheitsventil bezieht sich auf das Ventil, dessen Scheibensitz durch die Federkraft abgedichtet wird; Hebelsicherheitsventil wird durch die Kraft des Hebels und eines schweren Hammers betätigt; das Pilotsicherheitsventil ist für große Kapazitäten ausgelegt und besteht aus dem Hauptventil und dem Hilfsventil.

 

Hebel-Sicherheitsventil

Das Sicherheitsventil mit schwerem Hammerhebel verwendet einen schweren Hammer und einen Hebel, um die Kraft auf die Scheibe auszugleichen. Nach dem Hebelprinzip kann das Gewicht eines kleineren Gewichts verwendet werden, um die Wirkung des Hebels zu erhöhen und eine größere Kraft zu erzielen, und durch Verschieben der Gewichtsposition (oder Ändern des Gewichts des Gewichts) kann der Öffnungsdruck des Sicherheitsventils angepasst werden.

Vorteile: Einfache Struktur, bequeme und genaue Einstellung, die Belastung wird durch das Anheben der Scheibe nicht stark erhöht, geeignet für höhere Temperaturen, insbesondere für Kessel und Druckbehälter mit höheren Temperaturen.

Nachteile: Schwere Konstruktion, leichte Vibration und Leckage des Lademechanismus, niedriger Rücklaufsitzdruck und schwierig zu schließen und nach dem Öffnen dicht zu halten.

Federsicherheitsventil

Der Federsicherheitsventil verwendet eine Druckfeder, um die Kraft auf der Scheibe auszugleichen. Der Grad der Kompression der Schraubenfeder kann durch den Öffnungsdruck des Überdruckventils über die Mutter eingestellt werden.

Vorteile: Kompakte Bauweise und hohe Empfindlichkeit, uneingeschränkte Einbaulage, aufgrund der geringen Vibrationsempfindlichkeit auch für mobile Druckbehälter einsetzbar.

Nachteile: Die Belastung ändert sich, wenn das Ventil öffnet, d. h. wenn die Scheibe ansteigt, wird die Federspannung größer und die Kraft auf die Scheibe nimmt ebenfalls zu. Dies wirkt sich nachteilig auf das schnelle Öffnen des Ventils aus.

Die Elastizität des Sicherheitsventils nimmt aufgrund langfristiger hoher Temperaturen ab. Daher muss bei der Verwendung von Federn bei hohen oder niedrigen Temperaturen die Temperatur der Feder in Bezug auf Verformung und Kriechen des Federmaterials oder Kaltversprödung vollständig berücksichtigt werden. Um die Stabilität der Feder bei längerem Betrieb zu gewährleisten, muss die Feder starken Druckbehandlungen unterzogen werden und ein Bericht über die starke Druckbehandlung, das Material und die Wärmebehandlung erstellt werden. Im Allgemeinen ist es angemessen, eine zylindrische Spiraldruckfeder zu verwenden, um sicherzustellen, dass das Sicherheitsventil vollständig geöffnet ist. Die Verformung der Feder entspricht der maximalen Verformung der Feder von 20%-80%. Die maximale Scherspannung des Federdesigns ist nicht größer als die zulässige Scherspannung von 80%.

 

Je nach Art der Medienableitung kann man Sicherheitsventile in vollständig geschlossene, halbgeschlossene und offene Sicherheitsventile unterteilen.

Vollständig gekapseltes Sicherheitsventil

Das Gas wird durch das Auspuffrohr abgelassen und das Medium kann nicht austreten, wenn das vollständig geschlossene Sicherheitsventil ausströmt. Es wird hauptsächlich für Behälter mit giftigen und brennbaren Gasen verwendet.

Halbgeschlossenes Sicherheitsventil

Gas aus dem halbgeschlossenen Überdruckventil strömt teilweise durch das Auspuffrohr und teilweise durch den Spalt zwischen Deckel und Schaft. Es wird hauptsächlich für Gasbehälter verwendet, die die Umwelt nicht verschmutzen.

Sicherheitsventil öffnen

Die Haube ist offen, um die Verbindung der Federkammer mit der Atmosphäre herzustellen. Dies trägt zur Senkung der Temperatur der Feder bei und ist hauptsächlich für das Medium Dampf geeignet. Zudem wird keine Verschmutzung der Atmosphäre durch Hochtemperatur-Gasbehälter verursacht.

 

Entsprechend dem Verhältnis der maximalen Höhe der Scheibenöffnung zum Durchmesser der Entlastungsventilöffnung wird das Sicherheitsventil hauptsächlich in Niedrighub-Sicherheitsventile und Vollhub-Sicherheitsventile unterteilt.

Niedrighub-Sicherheitsventil

Die Öffnungshöhe beträgt weniger als 1/4 des Durchmessers des Strömungskanals, üblicherweise 1/40–1/20. Es handelt sich um einen proportionalen Wirkungsprozess, der hauptsächlich für Flüssigkeiten und manchmal für kleine Gasemissionen verwendet wird.

Vollhub-Sicherheitsventil  

Die Öffnungshöhe ist größer oder gleich 1/4 des Anschlussdurchmessers und die Auslassfläche ist die minimale Querschnittsfläche des Sitzes. Zweistufiger Aktionsprozess, der zum vollständigen Öffnen auf einen Hebemechanismus angewiesen ist und hauptsächlich im Gasmedium verwendet wird.

 

Das Ventil für Luftzerlegungsanlagen

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Eine Luftzerlegungsanlage ist eine Reihe von Geräten, die Luft durch Tiefkühlung im Kompressionszyklus in Flüssigkeit umwandeln und dann die Inertgase wie Sauerstoff, Stickstoff und Argon durch den Destillationsprozess trennen. Sie wird häufig in der Metallurgie, der Kohlechemie, der Stickstoffdüngung im großen Maßstab, der Gasversorgung und anderen Bereichen eingesetzt. Die Kohlechemie stellt höhere Anforderungen an die Systemleistung und Verarbeitungskapazität der Luftzerlegungsanlage.

Die Luftzerlegungsanlage liefert hauptsächlich Sauerstoff und Stickstoff mit hohem Druck und hoher Reinheit. Sauerstoff mit einer Reinheit von 99,61 TP3T wird als Verdampfungsmittel in der Kohleverdampfungseinheit verwendet, um im Verdampfungsofen bei hoher Temperatur und hohem Druck mit Kohle und Wasser zu reagieren. Das resultierende Synthesegas (CO+H2) ist der Rohstoff für die Herstellung von Alkohol, Ether, Olefin, Kohle zu Öl, Kohle zu Erdgas, Wasserstoff und Ammoniak usw. oder für IGCC. Stickstoff mit unterschiedlichen Druckstufen und einer Reinheit von 99,991 TP3T wird als Sicherheitsstickstoffstopfen für Notabschaltungen, als Rohstoffstickstoff, als inertes Schutzgas, als pneumatisches Fördergas und als Spülgas verwendet.

Die große Luftzerlegungsanlage besteht aus einem Luftkompressionssystem, einem Luftvorkühlsystem, einem Molekularsiebreinigungssystem, einem Luftdrucksystem, einem Druckturbinenexpandersystem, einem Destillationssystem und einem Wärmeaustauschsystem, wobei die passenden Ventile in direktem Zusammenhang mit Sicherheit, Systemleistung und Kosten stehen. Die in der Luftzerlegungsanlage üblicherweise verwendeten Ventile sind Sauerstoff-Kugelventile, exzentrische Absperrklappen, Kugelhähne und spezielle Hochdruck-Entlastungsventile.

 

Sauerstoff-Absperrventil

Der Sauerstoffdruck kann je nach Vergasungsverfahren und Vergasungsbrennstoff unterteilt werden. Einer beträgt 4,5 bis 5,2 MPa (Sauerstoff mit mittlerem Druck), der andere 6,4 bis 9,8 MPa (hyperbarer Sauerstoff). Hyperbare Sauerstoffleitungen werden in der Regel mit einem Absperrventil verwendet. Der Ventilkörper wird mit einer guten Flammschutzleistung ausgewählt, die Reibung erzeugt keine Funken auf Kupfer- oder Nickelbasislegierungen. Das Dichtungsmaterial wird ebenfalls schwer entflammbar oder flammhemmend ausgewählt. Der Ventilhohlraumkanal muss glatt poliert werden, um Falten zu vermeiden. Das Ventil sollte entfettet und dicht gepackt werden, um Verunreinigungen zu vermeiden. Sauerstoff mit großem Durchmesser Absperrventile Außerdem muss ein kleines Druckbypassventil eingestellt werden, um die Sicherheit des offenen Ventils zu gewährleisten. Für DN25 ~ DN250 mm, Druck PN10 MPa und Temperatur von -20 °C bis 150 °C.

 

Absperrklappe mit hartem Sitz

Das Flüssigstickstoff-Rückflusssystem und das Molekularsieb-Reinigungssystem in der Destillationskolonne verwenden meist dreiexzentrische Absperrklappen oder dreischaftige Absperrklappen, die sich durch bequeme Bedienung, ohne Reibungsöffnung und Leckage sowie lange Lebensdauer auszeichnen. Die dreiexzentrischen Absperrklappen werden häufig im Expansionssystem von Luftzerlegungsanlagen verwendet, da sie Abriebfestigkeit, lange Lebensdauer und gute Dichtleistung bieten. Dreischaftige Absperrklappen sind eine Art Absperrventil, das hauptsächlich in Wärmesystemen, Kraftwerken, Stahlwerken und Luftzerlegungsanlagen verwendet wird und für saubere Gasmedien (wie Luft, Stickstoff und Sauerstoff usw.) und verunreinigte Gase mit Feststoffpartikeln geeignet ist. Für DN100 ~ DN600mm, Druck PN6-63Mpa, Temperatur -196℃ ~ 200℃.

 

Hochdruck-Spezial-Sicherheitsventil

Um den sicheren Betrieb der Anlage zu gewährleisten, kann an der Rohrleitung ein Sicherheitsventil als Überdruckschutz installiert werden. Wenn der Druck in der Anlage über den zulässigen Wert steigt, öffnet sich das Ventil automatisch, um einen weiteren Druckanstieg zu verhindern. Wenn der Druck auf den angegebenen Wert absinkt, kann das rechtzeitige Schließen des Ventils den sicheren Betrieb der Anlage gewährleisten. Ein spezielles Sicherheitsventil ist die Sicherheitsschutzvorrichtung für hyperbare Sauerstoffleitungen. Es kann das überschüssige Medium ablassen, das im System entstehen kann. Seine Leistung wirkt sich direkt auf die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Anlage aus. Für DN40 – DN100 mm, Druck PN10 MPa, Temperatur -20 – 150 °C, Öffnungsdruck 4 – 10 MPa, Verschlussdruck 3,6 – 9 MPa, Auslassdruck 4,4 – 11 MPa.

 

Neben dem Ventiltyp ist auch das Material für das Chemieventil entscheidend. Im Molekularsiebsystem kann auch ein Kugelhahn mit Volldurchlass und Zapfenmontage verwendet werden. Die Höchsttemperatur von verunreinigtem Stickstoff nach Erhitzung durch das Dampfmolekularsieb erreicht 250 °C und die bidirektionalen Dichtungsringe der Kugelhähne DN200 und DN150 bestehen aus hochtemperaturbeständigem, kohlefaserverstärktem PTFE, das 250 °C standhält.

Was ist ein Schlammventil?

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Ein Schlammventil ist eine Art von Kugelhahn mit Drehgelenk, der von einem hydraulischen Antrieb gesteuert wird und am Boden von Absetzbecken für die Einleitung von Schlamm und Abwasser aus Stadtwasser oder Kläranlagen verwendet wird. Das Medium für das Schlammventil ist Primärabwasser mit weniger als 50 °C und seine Arbeitstiefe beträgt weniger als 10 Meter. Das Schlammventil ist nur für Niederdruckanwendungen geeignet und besteht aus Ventilkörper, Antrieb, Kolben, Schaft und Scheibe, die auch aus der Ferne durch das Magnetventil gesteuert werden können.

Das von PERFECT CONTROL gelieferte Schlammventil besteht aus einem Körper, einer Abdeckung und einem Joch aus Gusseisen sowie Bronzesitzen mit einem elastischen Sitz, der eine blasendichte Abdichtung bildet, die auch bei Verstopfung des Ventils durch kleine Fremdkörper nicht leckt. Der Schaft aus Edelstahl soll Korrosion durch jahrelangen Unterwassereinsatz verhindern. Schlammventile können je nach Antrieb im Allgemeinen in hydraulische Schlammventile und pneumatische Winkelschlammventile unterteilt werden. Doppelkammer-Membranantriebsmechanismus zum Ersetzen des Kolbens ohne Bewegungsverschleiß. Die Antriebsscheibe des Hydraulikzylinders hebt den Ventilkörperkanal an, um Flüssigkeit ein- und auszuschalten.

Das Schlammventil bietet viele Vorteile: Der Deckel mit Schraube kann für flaches Wasser mit dem Griff ausgerichtet werden. Die Zinnbronze-Dichtungsoberfläche bietet eine gute Korrosionsbeständigkeit und bessere Verschleißfestigkeit für den Einsatz in Unterwasserinstallationen. Die Gusseisenbeschichtung ist korrosionsbeständig und sicher für Trinkwasseranwendungen. Hydraulische Entlastungsschlitze des Ventilschafts ermöglichen das Abfließen von Schlamm, sodass Ihr Ventil nicht klemmt.

Das Schlammventil wird an der Stelle installiert, an der die Ableitung von Sedimenten in der Rohrleitung und die Ableitung von Abwasser während der Wartung erforderlich ist, d. h. am Abfluss-T-Stück an der niedrigsten Stelle der Rohrleitung und tangential zum Abwasserfluss. Die Auswirkungen der Abwassererosion auf die Zubehörteile müssen berücksichtigt werden.

Was ist ein Kugelhahn mit Federrückstellung?

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Federrückstellventile sind Ventile, die durch die Wirkung einer inneren Feder in ihre ursprüngliche Ausgangsposition zurückkehren können. Sie sind für Kugelhähne mit einem 1/4-Drehgriff geeignet und bestehen im Allgemeinen aus zwei oder drei Kugelhahnteilen und einem Federhebel oder einer Griffeinheit, um das Ventil in die vollständig geöffnete Position zurückzubringen. Sie werden auch als Kugelhahn mit automatischer Federrückstellung oder selbstschließender Kugelhahn mit Feder bezeichnet. Federrückstellkugelhähne sind in den Ausführungen Muffenschweißen, Stumpfschweißen und Flansch erhältlich. Sie werden in Anwendungen eingesetzt, in denen nach kurzzeitigen oder kurzen Betriebszeiten eine zwanglose Rückkehr in die geschlossene Position erforderlich ist, beispielsweise in der Lebensmittel-, Pharma-, Öl-, Chemie-, Metallurgie- und Maschinenbauindustrie und anderen Branchen. Darüber hinaus wird das Federrückstelldesign für Schieber und Absperrventile verwendet.

 

 

Details zum Kugelhahn mit Federrückstellung

Größe: Bis DN50

Druck: Bis Klasse 600

Normen: API 608/API 6D

Prüfnormen: API 598

Nenndurchmesser: DN15 – DN100 (mm)

Anschluss: Gewinde, Flansch

Temperaturbereich: ≤-180℃

Gehäusematerial: Stahlguss WCB, Edelstahl 304/316

 

Merkmale

  • Schnelle manuelle Rückkehr in die Ausgangsposition und Vermeidung von Fehlbedienungen;
  • Die zwei- oder dreiteilige Struktur ist einfach und leicht zu warten, verfügt über einen vollständigen Durchgang und einen geringen Strömungswiderstand.
  • Kugelmaterial aus Edelstahl, reduziert den Teileverschleiß und verlängert die Lebensdauer.
  • Der PTFE-Sitz/die Dichtungsstange bietet eine gute Dichtungsleistung und ist im vollständig geöffneten oder geschlossenen Zustand nicht leicht von Korrosion oder Reibung betroffen.