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06/09/2022
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Was ist ein Kugelhahn mit Zapfen

Dombor Kugelhahn mit Zapfen
Quelle: Dombor 

Ein wichtiges Instrument zur Steuerung des Durchflusses von Flüssigkeiten, Gas, Dampf oder Öl in einer Rohrleitung ist der Kugelhahn mit Zapfen. Das Gerät hat eine Vierteldrehung mit einer Kugel, die sich um 90 Grad biegen kann, um den Flüssigkeitsdurchfluss zu behindern oder zu ermöglichen. Zur Steuerung des Anfangs- und Enddurchflusses haben diese Ventile eine kugelförmige Scheibe in der Mitte, die sich dreht.

Die Scheibe, die häufig als Kugel bezeichnet wird, besteht aus einem dünnen, mechanisch gelagerten Schaft, der oben und unten herausragt. Die Anordnung eines Lochs in der Mitte der Kugel regelt den Durchfluss. Kugelhähne mit Zapfenbefestigung sind aufgrund ihrer Anpassungsfähigkeit hilfreich bei Anwendungen, bei denen eine Abschaltfunktion erforderlich ist.

Bei den Trunnion-Kugelhähnen ist die Abstützung der Kugel ausreichend. Die Halterung, die in ihrer Form einer Welle ähnelt, wird als Zapfen bezeichnet. Der Trunnion nimmt den zusätzlichen Druck auf, der durch den Durchfluss entsteht, den Druck zu verringern auf dem Sitz des Hahns und der Kugel. Kugelhähne auf Drehzapfen werden in großen Anwendungen eingesetzt, die ein geringes Betätigungsmoment erfordern.

Teile eines Kugelhahns mit Zapfen 

Kugelhahn mit Zapfen 1
Quelle: Google 

Die Zapfenkugelhähne ähneln vom Aufbau her den üblichen Kugelhähnen. Die Konstruktion des schwenkbaren Kugelhahns zeichnet sich durch mechanisch gelagerte, düster geneigte Schäfte an der Ober- und Unterseite aus. Dadurch kann er bei hohen Drücken und großen Durchmessern eingesetzt werden.

Es werden verschiedene Arten von Zapfenkugelhähnen hergestellt, die Sie bei einem zuverlässigen Händler erwerben können. ventilhersteller in china. Die Sitzringe an den beiden Enden des Trunnion-Designs sind verdichtet, um die Kugel in Position zu halten. Hier sind die verschiedenen Teile von Trunnion-Kugelhähnen. 

  • Körper 

Das Gehäuse des Kugelhahns ist das Gehäuse, das das Innere des Hahns stützt und ihn an seinem Platz hält. Je nach der Funktion, die er erfüllen soll, kann das Gehäuse aus verschiedenen Produkten bestehen. Kohlenstoffstahl, Edelstahl, Duplex, Niedrigtemperatur-Kohlenstoffstahl, Inconel und Super-Duplex sind nur einige der häufig verwendeten Materialien.

  • Kugel

Er rotiert durch eine kugelförmige Scheibe, um den Durchfluss in einer gleichmäßigen Drehung zu stoppen oder zu starten. Sie ist an einem Ende am Zapfen und am anderen Ende an der Spindel befestigt. Während sie sich dreht, ist die Kugel an ihrem Platz gesichert. Die Sitze des Kugelhahns mit Zapfen kommen häufig mit dieser Kugel in Berührung, wodurch das Drehmoment verringert wird. 

  • Sitz 

Der Drehzapfen Kugelhahnsitz ist ein Konstruktionselement, das die Kugel umschließt. Die Sitze halten die Kugel fest an ihrem Platz, wenn der Antrieb eingeschaltet ist, und verhindern den Zugang. Es gibt zwei Varianten: weiche und metallische, die eine Bewegung in die allgemeine Richtung der Kugel bewirken.

  • Zapfen

Der Kugelhahn mit Zapfen hat einen zusätzlichen Schaft, der die Kugel von unten festhält und als Zapfen bezeichnet wird. Er dient dazu, den festen Sitz der Kugel aufrechtzuerhalten. Bei einigen Kugelhähnen mit Zapfen ist der Zapfen an der Kugel befestigt, in den übrigen Fällen ist er durch Schweißnähte mit der Kugelscheibe verbunden. 

  • Vorbau

Die Kugel und der Antrieb sind durch die Spindel des Kugelhahns mit Zapfen verbunden. Sie ist über eine zusätzliche Welle mit der Kugel verbunden, die dazu beiträgt, dass die Kugel fest in ihrer Position bleibt. Außerdem steuert er die Bewegung der Kugel. Kugelhähne mit Zapfen haben stärkere ausblassichere Spindeln, so dass sie hohen Drücken und Temperaturen standhalten können, ohne Schaden zu nehmen.

  • Festplatte

Eine gelochte, massive Kugel ist die Form der Scheibe in einem Kugelhahn mit Zapfen. Die Kugel ist auf der einen Seite mit der Spindel und auf der anderen Seite mit dem Zapfen verbunden. Die Kugel oder Scheibe in einem Trunnion-Kugelhahn wird während ihrer Drehung stabilisiert. Da die Sitze immer in Kontakt mit der Kugel sind, wird das Drehmoment verringert.

  • Betätigungselement

Der Antrieb eines Kugelhahns mit Zapfen wird zum Öffnen oder Schließen des Hahns verwendet. Je nach Anwendung und Medium werden in Kugelhähnen, ähnlich wie bei luftbetriebenen Kugelhähnen, zahlreiche Arten von Stellantrieben eingesetzt. Zu den typischen Antrieben eines Ventils gehören blanke Spindeln, Handhebel, pneumatische Antriebe, Getriebe und hydraulische Antriebe. Darüber hinaus können Sie einen motorbetriebenen Stellantrieb, einen hydraulisch betriebenen Stellantrieb, einen elektrischen Stellantrieb, einen Gasstellantrieb, einen Gas-Öl-Stellantrieb und mehr verwenden.

  • Einspritzung

Im Bereich des Sitzes und der Spindel werden Injektionsanschlüsse geschaffen. Wenn die Dichtigkeit nachlässt und eine Leckage auftritt, kann mit einer Dichtmittelinjektionsarmatur Fett eingefüllt werden. Durch das eingespritzte Dichtmittel wird eine Teilabdichtung geschaffen, um weitere Leckagen zu verhindern. Die Dichtmittelinjektionsfittings sind nur in Notfällen zu verwenden. 

Wie funktionieren zapfengelagerte Kugelhähne?

Dombor Kugelhahn mit Zapfen
Quelle: Dombor

Kugelhähne mit Zapfen sind einfach 90-Grad-Drehventile. Das bedeutet, dass der Stellantrieb in einem 90-Grad-Winkel gedreht werden muss, um das Ventil ein- oder auszuschalten. Nach dem Drehen des Stellantriebs schwenkt die Kugel, so dass das Medium frei fließen kann, weil die Bohrung zur Rohrleitung hin liegt. Durch erneutes Drehen des Griffs wird die Kugel so bewegt, dass die Bohrung der Kugel von der Rohrleitung weg trifft und der Durchfluss gestoppt wird.

Zum Beispiel müssen Sie den Ölfluss durch eine wichtige Verfahrenskomponente steuern. Um diese Aufgabe zu erfüllen, installieren Sie einen dreiteiligen, geteilten oder halbhohen Kugelhahn. Sie müssen den Stellantrieb des Ventils um 90 Grad in eine Richtung drehen, um den Ölfluss zu starten, normalerweise im Uhrzeigersinn. 

Die Kugel ist an der Armaturenspindel befestigt, die mit dem Antrieb verbunden ist. Durch die Drehung der Spindel wird auch die Kugel bewegt, so dass die Seite mit der Bohrung auf die Rohrleitung trifft. Durch die Drosselung des Öldurchflusses durch das Halbbohrungsventil wird der Fließdruck des Stroms reduziert.

Drehen Sie den Stellantrieb noch einmal, um den Durchfluss zu stoppen, wobei Sie die Kugel und die Spindel gleichzeitig verschieben. Nun ist die Bohrung der Kugel von der Rohrleitung weggedreht und der Durchfluss wird behindert. Die Sitze des Ventils werden durch den Vordruck näher an die Kugel geschoben, wodurch eine strenge Abdichtung entsteht. 

Selbst geringe Drücke können die Sitze eines Kugelhahns mit Zapfen aufgrund seiner federbelasteten Konstruktion gegen die Kugel drücken. Der Ölfluss wird durch diese geschlossene Dichtung gestoppt, die auch verhindert, dass Öl in die inneren Komponenten des Ventils eindringt.

Kugelhähne mit Zapfen werden in Hoch- und Niederdrucksystemen eingesetzt. Der Drehzapfen absorbiert den zusätzlichen Druck auf die Sitze und die Kugel bei Hochdruckeinstellungen, so dass das Ventil sein Drehmoment beibehält. Die federbelasteten Sitze des Ventils verschieben sich bei Niederdruck zur Kugel hin, um eine dichte Abdichtung zu gewährleisten.

Vor- und Nachteile von Kugelhähnen mit Zapfenmontage 

Kugelhahn mit Zapfen
Quelle: Pinterest 

Vorteile eines Kugelhahns mit Zapfen 

Hier sind die wichtigsten Vorteile des Trunnion-Kugelhahns. 

  • Weniger Drehmoment 

Ein Zapfen oder eine untere Spindel wird in einem Kugelhahn mit Zapfen verwendet, um die Kugel im Ventilgehäuse zu stützen. Die Spindel mit Zapfen verhindert eine übermäßige Reibung zwischen der Kugel und den Sitzen, indem sie den vom Leitungsdruck ausgehenden Druck aufnimmt. Dadurch wird selbst bei maximalem Betriebsdruck das Betriebsdrehmoment auf ein Minimum reduziert. 

  • Keine Größenbeschränkung

Kugelhähne mit Zapfen gibt es in einer Vielzahl von Größen. Große Kugeln passen in zweiteilige und dreiteilige Kugelhähne und sind damit ideal für größere Anwendungen. Für kleinere Anwendungen mit niedrigem Druck können einteilige Trunnion-Kugelhähne verwendet werden. Diese Kugelhähne sind für wichtige Anwendungen geeignet, da sie mit hohem Druck arbeiten können.

  • Federgelagerte Sitze

Kugelhähne mit Drehzapfen haben federbelastete Sitze. Darüber hinaus sind diese auf Zapfen montierten Kugelhähne sowohl bei niedrigem als auch bei hohem Druck effizient. Die federbelasteten Sitze funktionieren sowohl bei Hochdruckanwendungen als auch bei geringem oder keinem Druck und bilden eine Dichtung.

  • Anpassbare Funktionen 

Sie behalten eine breite Palette von wertsteigernden Eigenschaften. Um die Sitze und die Kugel haltbarer zu machen und eine dichte Abdichtung zu gewährleisten, können Injektionen verwendet werden. Korrosionsbeständige Muttern und Lager können verwendet werden, um die Lebensdauer des Ventils zu verlängern. Es ist möglich, massive Ventile mit Hebeösen auszustatten. 

  • Selbstentlastungsdruck

Der Sitz ist ursprünglich durch die Federn in Trunnion elektrifiziert Kugelhähne mit Hohlraumentlastung. Die primäre Dichtkraft wird jedoch durch die Druckdifferenz zwischen dem Sitz und dem Hohlraum erzeugt. Damit sich der Druck aufstauen und das Ventil bei abwärts gerichtetem Druck verschließen kann, lösen die Federn eine Dichtung aus. 

Wenn der Werkzeuginnendruck und der Leitungsdruck gleich sind, wird die Dichtung nur durch die von den Federn erzeugte Last erzeugt, und das ist alles, was der Werkzeuginnendruck für die Entlastung der Kavität überwinden muss. Das Ventil entlastet immer auf der Seite mit dem niedrigeren Druck, wenn der Werkzeuginnendruck ausreichend hoch ist. 

  • Einfacher Betrieb

Der Zapfen und die Spindel der Armatur sind so ausgelegt, dass sie jedem zusätzlichen Druck standhalten. Dies bedeutet, dass ein kleinerer Antrieb und ein geringeres Arbeitsmoment für die Armatur erforderlich sind. Dadurch werden die Kosten gesenkt und die Verwendung des Ventils vereinfacht. Dreiteilige Trunnion-Kugelhähne sind außerdem einfach zu reparieren, zu warten, auszutauschen und zu reinigen, da nur ein einziges Teil abgenommen werden muss, um an die Funktionskomponenten des Hahns zu gelangen.

  • Einhaltung der Vorschriften

Ein Trunnion-Kugelhahn entspricht einer Reihe verschiedener Industrienormen und wird nach API608 oder API 6D. Die grundlegenden Konstruktions-, Größen- und Prüfstandards für Zapfenventile sind in API 6D festgelegt. Darüber hinaus spezifiziert die API 6D-Norm die Standardgewichte der Kugelhähne mit Zapfen für verschiedene Gehäuse- und Bohrungsdurchmesser. 

  • Doppelte Block- und Beschnittkapazitäten 

Die Fähigkeit der Zapfenkugelhähne, doppelt zu sperren und zu entlüften, ist eines ihrer charakteristischen Merkmale. A Doppelsperr- und Entlüftungsventil kann mit mehrere Kugelhähne mit Zapfen. Ein zweiteiliger oder dreiteiliger Kugelhahn mit Zapfen kann auch mit einem Entlüftungskörper versehen werden, um die Abdichtung zu unterstützen. Dank der doppelten Blockier- und Entlüftungsfunktion ist es möglich, das Ventil unter Druck zu spülen und zu prüfen, ob die Sitze richtig abdichten.

Nachteile eines Kugelhahns mit Zapfen 

Hier sind die wichtigsten Nachteile des Kugelhahns mit Zapfen. 

  • Die Reparatur eines Kugelhahns mit Zapfen ist schwierig, da er vollständig verschweißt oder verschraubt ist. Reparaturen können reguläre Rohrleitungssysteme stark behindern.
  • Wird die notwendige Wartung nicht durchgeführt, können die geschweißten Teile mit mehr Reibung arbeiten, was die Effizienz verringern kann. 
  • Ein weiterer großer Nachteil sind die hohen Kosten, die mit diesen Ventilen verbunden sind. 

Anwendungen von Kugelhähnen mit Zapfen 

Kugelhahn mit Zapfen
Quelle: Dombor 

Kugelhähne mit Zapfen sind für ihre bemerkenswerte Vielseitigkeit bekannt, da sie sowohl in kleinen als auch in großen, Hoch- und Niederdruckanwendungen eingesetzt werden können. Diese Kugelhähne können dank ihrer anpassungsfähigen Eigenschaften, ihrer einfachen Handhabung, ihrer hervorragenden Haltbarkeit und zahlreicher weiterer Vorteile in einer Vielzahl von Sektoren eingesetzt werden.

  • Öl- und Gassektor 

Kugelhähne mit Schwenkzapfen sind ideal für eine Vielzahl von Anwendungen im Öl- und Gassektor. Gaszuführungsleitungen, industrielle Gasaufbereitungsanlagen, Feldgasanlagen, Ölraffinerien und Rohölanlagen sind nur einige Beispiele für Öl- und Gasunternehmen, die Kugelhähne mit Zapfen verwenden. 

  • Chemische Industrie

Kugelhähne mit Zapfen sind ideal für eine Reihe von chemischen Sektoren, da sie außergewöhnliche Sicherheit, Zuverlässigkeit und Dichtheit bieten. 

  • Rohrleitungsindustrie

Kugelhähne mit Zapfen sind im Rohrleitungsbau äußerst nützlich, da sie für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet sind, z. B. für Gase, Schlämme und Flüssigkeiten.

  • Energiewirtschaft

Drehzapfen-Kugelhähne können in einer Vielzahl von Anwendungen in der Energiewirtschaft eingesetzt werden, unter anderem bei Turbinen, Generatoren, Skids und Kompressoren.

  • Kohlenwasserstoff-Industrien 

Kugelhähne mit Zapfen sind im Kohlenwasserstoffsektor weit verbreitet, da sie die Verarbeitung von Kohlenwasserstoffen erleichtern. 

Schlussfolgerung 

Aufgrund ihrer anpassungsfähigen Eigenschaften sind zapfenmontierte Kugelhähne besonders vielseitig und werden in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt. Diese Ventile werden vor allem in der LNG-, petrochemischen, Öl- und Gas- sowie der chemischen Industrie eingesetzt.

Sie sind ideal für niedrige Temperaturen, hohe Drücke und Großanwendungen geeignet. Benötigt Ihr Unternehmen eine große Menge an zapfenmontierten Kugelhähnen für industrielle Zwecke? In diesem Fall sollten Sie sich informieren über Kontakt zu einem zuverlässigen Ventilhersteller um maßgeschneiderte zapfenmontierte Kugelhähne zu erhalten, die Ihren geschäftlichen Anforderungen entsprechen. 

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