Vollständiger Leitfaden zur Konstruktion von Kugelhahnsitzen

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12/04/2023
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Kugelhähne sind ein fester Bestandteil vieler Konstruktionen, von Sanitärsystemen bis hin zur industriellen Prozesssteuerung. Sie bieten dichte Absperrung, einfache Wartung und die Fähigkeit, hohe Drücke zu bewältigen. Der Erfolg eines Kugelhahns hängt jedoch stark von seiner Sitzkonstruktion ab.

Dombors 3-Wege-Kugelhahn
Quelle: Dombor

In diesem Ball Leitfaden für die Auswahl des Ventilsitzmaterialswerden die Verbraucher die Grundlagen der Kugelhahnsitzkonstruktion kennenlernen. Durch das Erlernen der Grundlagen der Kugelhahnsitzkonstruktion sind die Verbraucher in der Lage, eine fundierte Entscheidung zu treffen, die einen sicheren und zuverlässigen Betrieb gewährleistet.

Was ist ein Kugelhahnsitz?

Ein Kugelhahnsitz ist eine wichtige Komponente eines Kugelhahns, die für eine dichte Abdichtung sorgt, wenn sich der Hahn in der geschlossenen Position befindet. Er besteht aus zwei Teilen: der Kugel und dem Sitz. Der Sitz besteht in der Regel aus Kunststoff oder Metall und kann für verschiedene Rohrdurchmesser ausgelegt werden. Die Oberfläche des Sitzes ist in der Regel hochglanzpoliert, so dass eine wirksame Abdichtung gewährleistet ist, wenn die Kugel in den Sitz eingeführt wird. 

Kugelhahn aus Kupfer
Quelle: Pixabay

Kugelhähne werden in vielen verschiedenen Anwendungen eingesetzt, von der Regelung des Wasserdurchflusses bis zur Druckregulierung in Gassystemen. Um sicherzustellen, dass diese Ventile effektiv funktionieren, muss ein richtig funktionierender Kugelhahnsitz ausgewählt und installiert werden. Wenn die Kugel geschlossen ist, dichtet der Sitz luftdicht ab und verhindert so ein Austreten des zu regelnden Mediums.

Verschiedene Arten von Kugelhahndichtungen

Auf dem Markt sind heute verschiedene Arten von Kugelhahnsitzen erhältlich, die jeweils für bestimmte Anforderungen ausgelegt sind.

Weiche Sitze

Weichsitzventile gehören zu den in der heutigen Industrie am häufigsten verwendeten Arten von Kugelhahnsitzen, da sie eine bessere Abdichtung und eine längere Lebensdauer bieten. Das Material dieser Kugelhahnsitze besteht in der Regel aus einem synthetischen Elastomer, das hervorragende Dichtungseigenschaften bietet. Die große Sitzfläche trägt außerdem dazu bei, dass die Dichtungseigenschaften im Laufe der Zeit erhalten bleiben. 

Metall-Sitze

Metallsitze sind eine Art von Kugelhahnsitz, die häufig in der Industrie verwendet wird. Sie werden häufig aus Edelstahl, Messing oder verchromten Materialien hergestellt und zeichnen sich durch ein hohes Maß an Festigkeit und Haltbarkeit aus. Metallsitze sind in der Regel korrosionsbeständig und können höheren Temperaturen standhalten als andere Ventilsitzmaterialien. 

Graphit-Sitze

Graphitsitze sind für ihre hohe Verschleißfestigkeit bekannt und eignen sich daher ideal für Anwendungen, die häufig betrieben werden oder zyklisch wechseln. Graphitsitze bieten auch einen besseren Dichtungsdruck als andere Sitzmaterialien.

Graphit ist eine Legierung, die aus 85% Kohlenstoff und 15% Naturgraphit, Messingpulver und Ebonit besteht. Dadurch entsteht ein starkes und dennoch flexibles Material, das auch unter rauen Bedingungen eine zuverlässige Dichtung gewährleistet.

PTFE-Dichtungen

PTFE-Sitze sind eine Art von Sitzen, die in einem Industriekugelhahndie der Hauptbestandteil von Wasser- und Gasleitungen sind. PTFE ist ein einzigartiges Material, das eine hervorragende chemische Beständigkeit, elektrische Isolierung und einen niedrigen Reibungskoeffizienten bietet. Es ist auch sehr temperaturbeständig und kann Temperaturen von -400°F bis 500°F (-240°C bis 260°C) standhalten. Darüber hinaus ist es völlig porenfrei und damit ideal für Hochdruckanwendungen.

Nylon-Verstärkte Sitze

Nylon-verstärkte Sitze sind die langlebigsten Kugelhähne und werden für Hochdruckanwendungen verwendet. Es handelt sich um zweiteilige Kugelhähne mit geteiltem Gehäuse, die aus Edelstahl oder anderen korrosionsbeständigen Metallen und einem nylonverstärkten Sitz bestehen. Nylon-verstärkte Sitze bieten eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und haben die höchste Druckstufe aller in Kugelhähnen verwendeten Materialien, die typischerweise einen Arbeitsdruckbereich von bis zu 2.000 psi erreichen. 

Keramische Sitze

Kugelventilsitze aus Keramik bieten eine hervorragende Abdichtung gegen Wasser, Gas, Dampf und andere Flüssigkeiten. Sie werden häufig anderen Werkstoffen vorgezogen, da sie Hitze, Korrosion, Abrieb und Schäden durch aggressive Chemikalien widerstehen können. Keramikkugelventilsitze werden aus einer Kombination von Keramik- und Metallkomponenten hergestellt, die ein hartes und haltbares Material bilden. 

Überlegungen zur Wahl der Kugelhahnsitzkonstruktion

Bei der Konstruktion eines Kugelhahnsitzes sind mehrere wichtige Aspekte zu berücksichtigen. Es ist wichtig, dass der gewählte Ventilsitzwerkstoff dem angegebenen Nenndruck und eventuellen Druckstößen standhalten kann.

Typ des Kugelhahns
Quelle: Dombor

Einhaltung von Industriestandards

Bei der Auswahl eines Kugelhahnsitzes ist es wichtig, die verschiedenen geltenden Industrienormen zu berücksichtigen. Unterschiedliche Armaturenfirmen haben spezifische Anforderungen an Kugelhähne, so dass es wichtig ist, sicherzustellen, dass die gewählte Konstruktion allen geltenden Normen entspricht.

Druck- und Temperaturanforderungen

Druck und Temperatur können die Haltbarkeit des Sitzes sowie seine Fähigkeit, die gewünschte Funktion zu erfüllen, beeinflussen. Die Druckstufe eines Kugelhahnsitzes wird weitgehend durch seinen Konstruktionswerkstoff bestimmt. Es ist wichtig, die richtige Druckstufe für einen Ventilsitz auf der Grundlage der Anwendungsanforderungen auszuwählen.

Andererseits müssen bei der Auswahl des Materials für den Kugelhahnsitz auch die Temperaturanforderungen berücksichtigt werden. Verschiedene Werkstoffe sind unterschiedlich widerstandsfähig gegenüber extremen Druck- und Temperaturschwankungen, so dass es wichtig ist, den richtigen Werkstoff zu wählen, um sicherzustellen, dass er den Betriebsbedingungen standhält.

Materialauswahl und Kompatibilität

Der Ventilsitz sollte entsprechend der Flüssigkeitsumgebung, in der er verwendet wird, ausgewählt werden. Das für den Ventilsitz gewählte Material sollte korrosionsbeständig und resistent gegen andere Umwelteinflüsse sein, die zu Schäden oder Ausfällen führen können.

Bei der Wahl des Werkstoffs sollten auch mögliche chemische Wechselwirkungen zwischen dem Sitzmaterial und der durchfließenden Flüssigkeit berücksichtigt werden. Es müssen Werkstoffe gewählt werden, die mit der Umgebung kompatibel sind. Bestimmte Werkstoffe können mit den Flüssigkeiten reagieren und Korrosion oder andere schädliche Auswirkungen verursachen. 

Anforderungen an Messbereich, Durchflusskapazität und Genauigkeit

Die Regelbarkeit bestimmt, wie groß der Bereich der Durchflussraten ist, den ein Kugelhahn bewältigen kann. Die Durchflusskapazität ist die maximale Durchflussmenge, die der Kugelhahn zuverlässig bewältigen kann, und die Anforderungen an die Genauigkeit bestimmen, ob eine präzisere oder weniger präzise Konstruktion für die Durchflussregelung erforderlich ist. 

Die Durchflusskapazität wird in der Regel durch die Bohrungsgröße und die Druckstufe der Kugelhähne bestimmt. Je größer die Ventilbohrung ist, desto größer ist die Durchflusskapazität, die erreicht werden kann. Höhere Druckstufen bedeuten höhere Durchflusskapazitäten, und bei der Konstruktion müssen sowohl der Betriebsdruck des Systems als auch der maximale Druckbedarf berücksichtigt werden. 

Größenbeschränkungen und Überlegungen zum Druckabfall

Die Größenbeschränkungen werden durch die Anwendung bestimmt - wenn die Anwendung zum Beispiel den Zugang durch eine kleine Öffnung erfordert, kann eine kleinere Ventilgröße erforderlich sein, um den Platz auszunutzen. Kugelhähne funktionieren wirklich mit Absperrklappen. Bei den Überlegungen zum Druckabfall geht es darum, wie viel Druck von der Öffnung des Kugelhahns und über den Sitz verloren geht.

Bei der Auswahl einer bestimmten Kugelhahngröße und -konfiguration kommt es auf den Flüssigkeitsdurchsatz und die Druckdifferenz zwischen zwei Punkten an. Außerdem ist es wichtig, einen zuverlässigen Kugelhahn zu wählen und Anbieter von Absperrklappen die hochwertige Ventile liefern können, die den spezifischen Anforderungen entsprechen.

Leckagekontrolle und Dichtheit

Eine der wichtigsten Überlegungen bei der Auswahl eines Kugelhahnsitzes ist seine Fähigkeit, eine wirksame Leckagekontrolle und Dichtheit zu gewährleisten, um den sicheren und zuverlässigen Betrieb des Systems zu garantieren. Es gibt verschiedene Sitzwerkstoffe und -konstruktionen, die jeweils ihre eigenen Vorteile bieten. Daher sollte sorgfältig geprüft werden, welche Wahl für die spezifischen Systemanforderungen am besten geeignet ist.

Kosten-Wirksamkeit

Die Auswahl der Werkstoffe für den Sitz sollte auf der Grundlage von Kriterien wie Betriebsbedingungen, chemische Verträglichkeit, Temperaturbereich und Korrosionsbeständigkeit erfolgen. Unter Umständen ist eine Kombination von Werkstoffen erforderlich, um die ideale Kombination von Steifigkeit und Härte für die Anwendung zu erreichen. Neben den Werkstoffüberlegungen sind weitere Faktoren, die die Kosten beeinflussen, die Größe und Druckklasse des Ventils, die Art der Betätigung, die Verwendung von elastischen Dichtungen und die Schmieranforderungen.

Schlussfolgerung

Letztendlich liegt der Schlüssel zur Auswahl des richtigen Sitzes darin, die Anforderungen für jedes Projekt zu verstehen, die richtigen Materialien für die Konstruktion auszuwählen und einen strengen Qualitätssicherungsprozess zu befolgen. Durch die Berücksichtigung all dieser Elemente können Konstrukteure den perfekten Sitz für ihre Kugelhähne finden.

Die Verbraucher sollten die verschiedenen Arten von Sitzen kennen und wissen, welche Überlegungen bei der Auswahl eines Sitzes für eine bestimmte Anwendung zu berücksichtigen sind. Lieferant für Industriearmaturen.

DBB-Kugelhähne
Quelle: Dombor

Dombor ist ein Industrieventilunternehmen das seit mehr als 20 Jahren in der Branche tätig ist. Das Unternehmen stellt eine Vielzahl von Ventilen her, darunter Kugelhähne, Ventile, Absperrklappen und vieles mehr. Die Produkte werden in zahlreichen Branchen wie Wasseraufbereitung, Öl und Gas, Stromerzeugung, Petrochemie und vielen anderen eingesetzt.

Dombor bietet auch kundenspezifische Ventile an, um die spezifischen Bedürfnisse seiner Kunden zu erfüllen. Wenden Sie sich noch heute an Dombor, wenn Sie eine maßgeschneiderte Kugelhahnsitzkonstruktion für eine beliebige Anwendung benötigen!

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