Methoden zur Betätigung von Absperrklappen

Ein Stellantrieb für ein Schmetterlingsventil bestimmt, welche Energiequelle zur Betätigung des Ventils verwendet wird. Dies wirkt sich auf die Reaktionszeit des Ventils, den Betätigungsdruck, die Umwelteignung und mehr aus. Manchmal hängt die Auswahl des richtigen Aktuators von der/den für die Anwendung verfügbaren Stromquelle(n) ab. In diesem Artikel werden die verschiedenen Aktuatorentypen für Benutzer, die eine gewisse Flexibilität bei der Wahl des Typs haben, näher untersucht. Lesen Sie unseren Artikel über Antriebsarten, um zu erfahren, wie die verschiedenen Antriebsarten mit Industriearmaturen funktionieren.

Inhaltsübersicht

• Was ist ein Schmetterlingsventil
• Auswahl eines Klappenantriebs
• Stellantrieb für Klappenventile
• Normen für industrielle Ventilantriebe
• Spezifische Anwendungen für Aktuatoren
• Symbole für Klappenventile
• FAQs

Was ist ein Schmetterlingsventil

Eine Absperrklappe ist ein Steuerventil, das den Flüssigkeitsstrom durch einen Rohrabschnitt reguliert. Dieses Ventil funktioniert ähnlich wie ein Kugelhahn und verfügt über eine Schnellschlussfunktion. Eine Absperrklappe hat eine Scheibe, die an einer drehbaren Spindel befestigt ist. Wenn das Ventil vollständig geschlossen ist, blockiert die Scheibe den Flüssigkeitsstrom. Umgekehrt wird die Scheibe bei vollständig geöffnetem Ventil um eine Vierteldrehung gedreht, um einen nahezu ungehinderten Flüssigkeitsdurchfluss zu ermöglichen. Die Position der Scheibe zwischen vollständig geschlossen und vollständig geöffnet ermöglicht ein proportionales Durchflussverhalten. Absperrklappen werden wegen ihrer Einfachheit, Zuverlässigkeit und relativ geringen Kosten verwendet.

Auswahl eines Klappenantriebs

Die Auswahl des richtigen Antriebstyps für eine Absperrklappe hängt von den spezifischen Systemkomponenten und Anforderungen ab. Eine Absperrklappe kann manuell, elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch betätigt werden.

• Häufigkeit der Nutzung: Manuell betätigte Absperrklappen eignen sich für relativ kleine Klappen, die sich nur selten öffnen und schließen. Bei größeren Größen werden die Ventile mit einem Getriebe ausgestattet, so dass ein Benutzer sie manuell betätigen kann.
• Kosten: Obwohl es je nach Ventilmodell und Konstruktionsmaterial erhebliche Unterschiede gibt, sind Absperrklappen in der Reihenfolge vom niedrigsten zum höchsten Preis wie folgt angeordnet: manuell, elektrisch, pneumatisch und hydraulisch. Pneumatische und hydraulische Aktuatoren benötigen Druckluft oder ein Hydrauliksystem, was ihre Anschaffungskosten erhöht.
• Ventilgröße: Für große Absperrklappen kann ein hydraulischer Antrieb erforderlich sein, um genügend Kraft zum Öffnen oder Schließen der Klappe zu erzeugen.
• Systemdruck: Hydraulisch betätigte Absperrklappen können für Anwendungen mit sehr hohem Systemdruck erforderlich sein.
• Reaktionszeit: Pneumatisch betätigte Absperrklappen haben eine sehr schnelle Reaktionszeit für Anwendungen, die dies erfordern.
• Stromquelle: Manuelle Absperrklappen sind der einzige Typ, der keine externe Stromquelle benötigt. Sie sind daher am einfachsten zu installieren und zu verwenden.
• Umwelt: Elektrisch betätigte Absperrklappen sind für feuchte oder explosive Umgebungen nicht geeignet.

Stellantrieb für Klappenventile

Es gibt vier Hauptmethoden zur Betätigung einer Absperrklappe: manuell, elektrisch, hydraulisch und pneumatisch. Für elektrische, hydraulische und pneumatische Absperrklappen gibt es oft die Möglichkeit, die Klappe bei Bedarf auch manuell zu betätigen.

Manuelle Absperrklappe

Die manuelle Betätigung ist die einfachste Art, eine Absperrklappe zu betätigen. Das einfachste Design verwendet einen Hebel, um den Ventilschaft zu drehen, der den Ventilteller zum Öffnen oder Schließen des Ventils dreht. Größere Absperrklappen können ein Handrad haben, das mit einem Getriebe verbunden ist. Dies ist der einfachste Weg, um genügend Kraft zu erzeugen, um das Ventil manuell zu öffnen oder zu schließen. Der Hauptvorteil der manuellen Betätigung ist, dass keine externe Stromquelle benötigt wird. Da der Benutzer das Ventil jedoch öffnen oder schließen muss, ist diese Art der Betätigung nicht ideal für Anwendungen, die eine häufige Betätigung der Klappe erfordern.

Elektrische Absperrklappe

Ein elektrischer Antrieb wandelt elektrische Energie in ein mechanisches Drehmoment um. Durch dieses Drehmoment wird der Ventilschaft gedreht, um das Ventil zu öffnen oder zu schließen. Elektrisch betätigte Absperrklappen sind vielseitig einsetzbar, da sie so programmiert werden können, dass sie auf bestimmte Signale reagieren und ferngesteuert werden können. Elektrische Antriebe sind relativ energieeffizient und einfach zu warten. Sie sind jedoch nicht für Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit oder Explosionsgefahr geeignet.

Hydraulische Drosselklappe

Hydraulische Stellantriebe für Absperrklappen verwenden Flüssigkeitsdruck, um eine mechanische Kraft zu erzeugen. Die Hydraulikpumpe setzt die Flüssigkeit, in der Regel Öl, unter Druck, wodurch ein Kolben im Inneren des Zylinders bewegt wird. Die Bewegung des Kolbens überträgt sich auf den Schaft des Ventils und öffnet oder schließt das Ventil. Hydraulische Aktuatoren können eine große Kraft erzeugen und große Ventile oder Ventile in Hochdruckanwendungen betätigen. Das notwendige Hydraulikaggregat und der Flüssigkeitsbehälter erhöhen jedoch die Komplexität und die Kosten des Systems.

Pneumatische Absperrklappe

Pneumatische Aktuatoren erzeugen mechanische Bewegungen mit Hilfe von Luftdruck. Die Druckluft im Aktuator bewegt einen Kolben oder eine Membran, die den Ventilschaft dreht. Absperrklappen mit pneumatischen Antrieben sind schnell und zuverlässig. Sie können in gefährlichen Umgebungen verwendet werden, da sie keine Funken erzeugen. Sie benötigen jedoch eine Druckluftquelle und die Betätigungsgeschwindigkeit ist schwieriger zu steuern als bei elektrischen oder hydraulischen Aktuatoren.

Normen für industrielle Ventilantriebe

Bei der Auswahl eines Stellantriebs für eine Absperrklappe müssen Sie unbedingt darauf achten, dass der Stellantrieb die von der internationalen Gemeinschaft festgelegten Standards erfüllt. Bei Ventilantrieben, die diese Standards nicht erfüllen, besteht die Gefahr, dass sie vorzeitig kaputt gehen, was zu Schäden an einem System führen und das Personal gefährden kann. Einige gängige Normen für industrielle Ventilantriebe sind:

• ISO 22153: ISO 22153 enthält grundlegende Anforderungen an elektrische Ventilantriebe für Industriearmaturen.
• ISO 5211: ISO 5211 enthält die Anforderungen für alle Arten von Antrieben, die für Schwenkarmaturen verwendet werden. Diese sind definiert als Armaturen mit einer Spindel, die sich um weniger als 360° dreht, um die Armatur vollständig zu öffnen oder zu schließen. Diese Norm umfasst Aktuatoren mit oder ohne Getriebe.
• BS EN 15714: Diese Norm legt die Anforderungen an einen pneumatischen Antrieb für ein teilabgestimmtes Ventil fest.

Spezifische Anwendungen für Aktuatoren

Die folgenden Beispiele sind Anwendungen, die sich typischerweise für eine Art der Betätigung von Absperrklappen eignen. Verwenden Sie die Beispiele, um festzustellen, welche Art von Antrieb für eine bestimmte Anwendung erforderlich ist.

• Manuelle Absperrklappe: Manuelle Absperrklappen funktionieren gut in kleinen Wasseraufbereitungsanlagen. Das Ventil steuert den Fluss des Wassers durch die verschiedenen Stufen des Aufbereitungsprozesses. Die Bediener können das Ventil manuell bedienen und den Wasserfluss je nach Behandlungsbedarf steuern. Im Idealfall wird dieses Ventil nicht häufig eingestellt.
• Elektrische Absperrklappe: Elektrische Absperrklappen funktionieren sehr gut in großen HVAC-Systemen in gewerblichen Gebäuden. HLK-Systeme erfordern in der Regel eine präzise Steuerung des Luftstroms, um ein optimales Raumklima zu gewährleisten. Das Gebäudemanagementsystem betätigt in der Regel die elektrische Absperrklappe, um diese Steuerung zu gewährleisten. Das System stellt das Ventil automatisch auf der Grundlage der Rückmeldungen von Temperatur- und Luftqualitätssensoren ein.
• Pneumatische Absperrklappe: Pneumatische Absperrklappen eignen sich gut für Gasverarbeitungsanlagen, in denen Sicherheit eine wichtige Rolle spielt. Die Verwendung eines Ventils, das durch Luftdruck und nicht durch Elektrizität betrieben wird, verringert das Risiko von Funken, die Explosionen verursachen können.
• Hydraulische Absperrklappe: Hydraulische Drosselklappen funktionieren gut in Wasserkraftwerken. Das Ventil steuert den Durchfluss in der Druckleitung, die zur Turbine führt. Dies ist eine Hochdruckanwendung, für die andere Aktuatorentypen wahrscheinlich nicht genug Kraft aufbringen könnten.

Symbole für Klappenventile

Manuelle Absperrklappe
Elektrische Absperrklappe
Hydraulische Drosselklappe
Pneumatische Absperrklappe

FAQs

Wie wähle ich einen Antrieb für eine Absperrklappe aus?

Wählen Sie den Antrieb einer Absperrklappe auf der Grundlage der verfügbaren Energiequelle (z.B. manuell, elektrisch, pneumatisch und hydraulisch) und der Konstruktionselemente der Anwendung.

Was sind die verschiedenen Arten der Betätigung von Absperrklappen?

Eine Absperrklappe kann manuell, elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch betätigt werden.