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Plattenschieber und Keilschieber sind alle für den Einsatz in der Energie-, Öl- und Gasindustrie konzipiert. Sie sind die wichtigsten und am häufigsten verwendeten Schiebertypen. Sie haben eine ähnliche Struktur, wenn sie vollständig geöffnet sind, haben sie keine Bohrung durch den Schieber selbst und der Schieber zieht sich in den Ventilkörper zurück, wodurch der für Platten- und Spreizschieber erforderliche Höhenraum gespart wird. Heute stellen wir hier den Unterschied zwischen Platten- und Keilschiebern vor.

 

Plattenschieber

Plattenschieber bestehen aus einer einzelnen Schiebereinheit, die zwischen zwei Sitzringen angehoben und abgesenkt wird. Da der Schieber zwischen den Sitzen gleitet, sind Plattenschieber für Medien mit Schwebstoffen geeignet. Die Dichtfläche von Plattenschiebern ist praktisch selbstpositionierend und wird durch die thermische Verformung des Körpers nicht beschädigt. Selbst wenn der Schieber in kaltem Zustand geschlossen wird, überlastet die heiße Ausdehnung des Schafts die Dichtfläche nicht, und Plattenschieber ohne Umleitungslöcher erfordern keine hohe Präzision in der Schließposition des Schiebers. Wenn der Schieber vollständig geöffnet ist, ist die Bohrung glatt und linear, der Strömungswiderstandskoeffizient ist minimal, molchbar und es tritt kein Druckverlust auf.

Plattenschieber haben auch einige Nachteile: Bei niedrigem Mediendruck dichtet die metallische Dichtfläche möglicherweise nicht vollständig ab, bei zu hohem Mediendruck kann es hingegen zu einem zu starken Verschleiß der Dichtfläche durch das häufige Öffnen und Schließen kommen, wenn kein Medium oder keine Schmierung vorhanden ist. Ein weiterer Nachteil ist, dass ein kreisförmiges Tor, das sich horizontal auf einem kreisförmigen Kanal bewegt, den Durchfluss nur dann effektiv steuert, wenn es sich in 50% der geschlossenen Position des Ventils befindet.

Anwendungen für Plattenschieber

Ein- oder Doppelscheiben-Plattenschieber eignen sich für Öl- und Gaspipelines mit DN50-DN300, Klasse 150-900 / PN1.0-16.0 MPa, Betriebstemperatur -29 ~ 121 °C. Bei Pipelines mit Molchkonstruktion verwenden Sie einen Schieber mit steigender Spindel und Umleitungsloch. Der Plattenschieber mit Umleitungsloch und schwimmendem Sitz mit dunkler Stange eignet sich für Bohrlochköpfe zur Öl- und Gasgewinnung. Die Produktölpipeline und die Lagerausrüstung müssen einen flachen Schieber mit einem oder zwei Schiebern ohne Umleitungslöcher verwenden.

Keilschieber

Keilschieber bestehen aus einem konischen Schieber, der Metall auf Metall abdichtet. Im Vergleich zu einem Plattenschieber sind Keilschieber nicht molchbar, da bei geöffnetem Ventil ein Hohlraum an der Unterseite des Ventilkörpers verbleibt. Das Keildesign erhöht die zusätzliche Dichtungslast, sodass metallisch abgedichtete Keilschieber sowohl bei hohem als auch bei niedrigem Mediumdruck abdichten können. Keilschieber mit Metalldichtungen können jedoch aufgrund des spezifischen Drucks der Einlassdichtung, der durch die Keilwirkung entsteht, die Einlassdichtung häufig nicht erreichen. Keilschieber haben einen bestimmten Winkel, im Allgemeinen 3 Grad oder 5 Grad, wodurch sich Material in der unteren Nut des Ventils ansammelt. Das Medium mit den Partikeln kann den abgedichteten Sitz beschädigen und den Verschluss lockern.

Keilschieberanwendung

Keilschieber werden im Allgemeinen dort eingesetzt, wo keine strengen Anforderungen an die Größe des Ventils gestellt werden und wo raue Bedingungen herrschen. Wie z. B. bei Arbeitsmedien mit hoher Temperatur und hohem Druck müssen die Anforderungen an die Abdichtung unter langfristigen Bedingungen gewährleistet sein. Normalerweise wird für Umgebungen mit zuverlässiger Abdichtungsleistung, hohem Druck, Hochdruckabschaltung (Differenzdruck) und niedrigem Druck durch (kleinen) Differenzdruck, geringem Geräuschpegel, Sprudelpunkt und Verdampfungsphänomen sowie bei Medien mit hoher Temperatur, niedriger Temperatur und kryogenen Medien die Verwendung von Keilschiebern empfohlen, wie z. B. in der Stromindustrie, Ölraffination, Petrochemie, Offshore-Öl, Leitungswasser- und Abwasseraufbereitung im Städtebau, der chemischen Industrie usw.

Der Kugelhahn wird aufgrund seines geringen Strömungswiderstands, seines breiten Druck- und Temperaturbereichs, seiner guten Dichtleistung, seiner kurzen Öffnungs- und Schließzeit, seiner einfachen Installation und anderer Vorteile häufig in industriellen Anwendungen eingesetzt. Die Kugel ist ein wichtiger Bestandteil, der eine Schlüsselrolle bei der Öffnungs- und Schließfunktion des Kugelhahns spielt. Um die Dichtleistung und Härte der Kugel zu verbessern, ist es notwendig, die Oberfläche der Kugel vorzubehandeln. Was wissen Sie also über gängige Oberflächenbehandlungen für den Kugelkörper?

1. Vernickeln oder Verchromen

Körper aus Kohlenstoffstahl Kugelhahn mit weichem Sitz hat eine schlechte Korrosionsbeständigkeit, die Oberfläche der Kugel kann Korrosion durch galvanisches Aufbringen einer Schicht aus Legierungsmetall vermeiden. Galvanisches Aufbringen einer dünnen Schicht aus anderen Metallen oder Legierungen auf die Metalloberfläche unter Anwendung des Prinzips der Elektrolyse, um die Korrosionsbeständigkeit, Abriebfestigkeit und Oberflächenästhetik des Metalls zu verbessern. Wenn die Kugel aus austenitischem Edelstahl und der Dichtungsring aus PEEK besteht, wird empfohlen, die Oberfläche der Kugel mit Nickel (ENP) oder Chrom (HCr) zu beschichten, um die Härte der Kugel und der Dichtung zu verbessern. Die Beschichtungsdicke beträgt im Allgemeinen 0,03 mm bis 0,05 mm und mehr, wenn spezielle Anforderungen bestehen, die entsprechend verstärkt werden können. Dadurch kann die Härte der plattierten Kugel bis zu 600 HV bis 800 HV betragen.

2. Kaltgespritztes Wolframkarbid

Kaltspritzen ist ein Verfahren, bei dem Druckluft Metallpartikel auf eine kritische Geschwindigkeit (Überschall) beschleunigt und es zu physikalischen Verformungen kommt, nachdem die Metallpartikel direkt auf die Oberfläche des Substrats auftreffen. Die Metallpartikel haften fest an der Substratoberfläche und werden während des gesamten Prozesses nicht geschmolzen. Der Vorteil des Kaltspritzens besteht darin, dass die Kugel nicht erhitzt werden muss, beim Spritzen keine Verformungen und inneren Spannungen entstehen und die Dicke gut kontrolliert wird, die Oberflächenhaftung jedoch nicht so gut ist wie beim Spritzschweißen.

Wolframkarbid zeichnet sich durch hohe Härte und gute Verschleißfestigkeit aus, aber der Schmelzpunkt ist viel höher als der von gewöhnlichen Metallmaterialien, etwa 2870 °C, sodass nur das Kaltspritzverfahren für Wolframkarbid (WC) verwendet werden kann. Die ideale Oberflächenhärte kann durch das Spritzen von Wolframkarbid mit einer Dicke von 0,15 bis 0,18 mm erreicht werden. Bei besonderen Anforderungen kann die Dicke bis zu 0,5 bis 0,7 mm betragen. Je dicker das Kaltspritzmittel ist, desto geringer ist die Oberflächenhaftung. Die Verwendung einer dicken Kaltspritzschicht wird nicht empfohlen. Die Härte von Kaltspritzmitteln auf der Oberfläche beträgt im Allgemeinen 1050 bis 1450 HV (etwa 70 HRC).

3. Spritzschweißen oder Kaltspritzen von Nickelbasislegierungen/Kobaltbasislegierungen

Bei Kugelhähnen wird normalerweise eine Nickellegierung auf Basis von Incnel600 durch Spritzschweißen oder Kaltspritzen auf die Kugel aufgebracht. Der Prozess des Spritzschweißens ist grundsätzlich der gleiche wie der des thermischen Spritzens, aber beim Pulverspritzen wird der Umschmelzprozess hinzugefügt. Die üblicherweise für Kugelhähne verwendete Kobaltlegierung ist STL20, STL6 und STL1, die normalerweise zum Spritzschweißen verwendet wird. Die allgemeine Dicke der Spritzschweißlegierung auf Kobaltbasis beträgt 0,5 mm bis 0,7 mm, und die tatsächliche maximale Dicke kann bis zu 2,5 mm bis 3 mm betragen. Die Härte nach dem Spritzschweißen beträgt im Allgemeinen STL20: 50 bis 52 HCR; STL6: 38 bis 40 HCR; STL1: 48 bis 50 HCR4.

4. Nitrierungsverfahren

Die Nitrierung ist ein chemischer Wärmebehandlungsprozess, bei dem Stickstoffatome bei einer bestimmten Temperatur und in einem bestimmten Medium in die Oberflächenschicht des Werkstücks eindringen. Durch die Nitrierung können die Verschleißfestigkeit, Ermüdungsbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperaturbeständigkeit von Metall verbessert werden. Das Wesentliche bei der Nitrierung ist, dass Stickstoffatome in die Oberflächenschicht der Kugel eindringen. Während des Reibungsprozesses zwischen Sitz und Kugel kann die Nitridschicht bei einem Kugelhahn mit hartem Sitz leicht abgenutzt oder dünner werden, was dazu führt, dass die Kugel leicht durch Verunreinigungen im Medium zerkratzt wird, was die Dichtung beeinträchtigt und sogar das Drehmoment erhöht.

Eine Ventilpackung ist eine Art dynamische Dichtungsstruktur, die zwischen dem Ventilschaft und der Stopfbuchse des Ventildeckels installiert wird, um ein Auslaufen nach außen zu verhindern. Packungsmaterial, eine angemessene Stopfbuchsenstruktur und Installationsmethoden gewährleisten die zuverlässige Dichtleistung des Ventils. Es sind verschiedene Dichtungsmaterialien für Ventildichtungen erhältlich und verschiedene Packungen sind für unterschiedliche Arbeitsbedingungen geeignet, darunter Asbest, Graphit, PTFE usw.

• Flexible Graphitpackung

Flexible Graphitdichtungen sind das am häufigsten verwendete Material für Ventile. Sie können gepresst werden und werden häufig in den Bereichen Erdöl, chemische Industrie, Stromerzeugung, chemische Düngemittel, Medizin, Papier, Maschinenbau, Metallurgie, Luft- und Raumfahrt und Atomenergie sowie in anderen Industrien verwendet, in denen der Nenndruck ≤ 32 MPa beträgt. Sie weisen die folgenden hervorragenden Eigenschaften auf:

Gute Flexibilität und Belastbarkeit. Die Einschnittdichtung kann in axialer Richtung frei um mehr als 90° gebogen werden und ist bei Temperatur-/Druck-/Vibrationänderungen dicht, sicher und zuverlässig; Gute Temperaturbeständigkeit. Der breite Einsatzbereich von -200℃-500℃, selbst in nicht oxidierenden Medien bis zu 2000℃, sorgt für eine hervorragende Abdichtung; Starke Korrosionsbeständigkeit. Sie weist eine gute Korrosionsbeständigkeit gegenüber Säuren, Basen, organischen Lösungsmitteln, organischen Gasen und Dämpfen auf. Niedriger Reibungskoeffizient, gute Selbstschmierung; Hervorragende Undurchlässigkeit gegenüber Gasen und Flüssigkeiten; Lange Lebensdauer, kann wiederholt verwendet werden.

• PTFE-Packung

Die Dichtung aus Polytetrafluorethylen weist eine gute Schmierfähigkeit und eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf und kann für kryogene Medien verwendet werden. Allerdings ist ihre Temperaturbeständigkeit gering, sodass sie im Allgemeinen nur bei Temperaturen unter 200 °C verwendet werden kann. Sie kann nicht zum Schmelzen von Alkalimetallen und in Hochtemperaturmedien wie Fluor oder Fluorwasserstoff verwendet werden.

• Verpackung aus Pflanzenfasern

Hergestellt aus mit Öl, Wachs oder anderen sickerfesten Materialien imprägniertem Hanf oder Baumwolle, verwendet für Niederdruckventile unter 100 °C und Medien wie Wasser, Ammoniak usw.

• Asbestverpackung

Asbestfasern haben eine bessere Hitzebeständigkeit, Absorption und Festigkeit und können schwachen Säuren und starken Basen standhalten. Eingefärbter Asbest, Gummiasbest und ölimprägnierter Asbest eignen sich für Ventile mit einer Dampftemperatur von 450 °C.

• Gummifüller

Gummituch, Gummistab, Gummiringdichtung für Temperaturen ≤ 140 °C, Ammoniak, konzentrierte Schwefelsäure und andere Medien.

• Carbonfaser-Verpackung

Der Kohlenstofffaserfüllstoff besteht aus einer mit Kohlenstofffasern imprägnierten Polytetrafluorethylenemulsion und ist ein gewebtes Seil. Die Kohlenstofffaserpackung weist eine hervorragende Elastizität, hervorragende Selbstbefeuchtung und Hochtemperaturbeständigkeit auf. Sie kann im Lufttemperaturbereich von -120 bis 350 °C stabil arbeiten und die Druckfestigkeit beträgt weniger als 35 MPa.

• Metall + Gummidichtung

Dazu können metallummantelte, metalllaminierte, gewellte oder Bleipackungen gehören. Metallummantelte und metalllaminierte Packungen zeichnen sich durch hohe Temperaturbeständigkeit, Erosionsbeständigkeit, Abriebfestigkeit, hohe Festigkeit und gute Wärmeleitfähigkeit aus. Aufgrund der schlechten Dichtleistung muss jedoch eine Kunststoffpackung verwendet werden, deren Temperatur-, Druck- und Korrosionsbeständigkeit vom Metallmaterial abhängt.

• Edelstahldraht + flexible Graphitgewebepackung

Im Allgemeinen besteht eine V-förmige Packung aus einer oberen, mittleren und unteren Packung. Die obere und mittlere Packung besteht aus PTFE oder Nylon und die untere Packung aus 1Cr13, 1Cr18Ni9 und A3-Stahl. PTFE hält hohen Temperaturen von 232 °C stand, Nylon 93 °C, einem allgemeinen Druck von 32 MPa und wird häufig in korrosiven Medien verwendet.

Im Allgemeinen bestehen Ventilpackungsmaterialien hauptsächlich aus PTFE und flexiblem Graphit. Es ist zu beachten, dass die Maßgenauigkeit der Stopfbuchse, die Rauheit und die Maßgenauigkeit der Schaftoberfläche sich auch auf die Dichtleistung der Packung auswirken.