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Industriearmaturen sind mechanische Vorrichtungen zur Steuerung von Durchfluss und Druck in Anlagen oder Prozessen. Sie bilden wesentliche Komponenten von Rohrleitungssystemen, die Flüssigkeiten, Gase, Dämpfe,
Schlämme und ähnliche Stoffe fördern.
Welche Arten von Industriearmaturen bieten wir an?
Jeder dieser Typen verfügt über eine Reihe von Modellen mit jeweils unterschiedlichen Merkmalen und Funktionen. Einige Ventile funktionieren autark, während andere manuell oder mit einem Stellantrieb, pneumatisch oder
hydraulisch betrieben werden können. Wir beraten Sie gerne ausführlich bei der Auswahl der passenden Industriearmatur für Ihre Anlage.
Es gibt viele Ventilkonstruktionen, -typen und -modelle mit einer breiten Palette von industriellen Anwendungen. Alle erfüllen eine oder mehrere der oben genannten Funktionen. Industriearmaturen können teure Gegenstände sein. Es ist wichtig, dass die Armatur korrekt ausgelegt wird, damit die einwandfreie Funktion in einer Rohrleitung oder Prozess gewährleistet ist.
Unabhängig von der Art haben alle Industriearmaturen die folgenden grundlegenden Teile:
Gehäuse, Oberteil, Innenteile auch Trim genannt, Betätigungsteil und Stopfbuchspackung.
Der Ventilkörper, auch als Gehäuse bezeichnet, ist ein primäres Teil einer
Armatur. Er dient als das Hauptelement einer Ventilanordnung, da es der
Rahmen ist, der alle Teile zusammenhält. Das Gehäuse, die erste Druckgrenze eines Ventils, widersteht Flüssigkeitsdrucklasten von Verbindungsleitungen. Es
verbindet Einlass- und Auslassrohrleitungen durch Gewinde,
Flanschverbindung, geschraubte oder geschweißte Anschlüsse. Die
Ventilkörperenden sind so ausgelegt, dass sie das Ventil mit der Rohrleitung
verbinden, wie z. B. Stumpf oder Muffe, geschweißt, mit Gewinde oder
Flansch. Ventilkörper werden in einer Vielzahl von Formen gegossen oder
geschmiedet und jede Komponente hat eine eigene Funktion, und ist aus einem
Material konstruiert, das für diese Funktion geeignet ist.
Die Abdeckung für die Öffnung im Gehäuse ist das Oberteil. Es ist das
zweitwichtigste Teil eines Druckventils. Wie Ventilkörper sind auch Oberteile in
vielen Ausführungen und Modellen erhältlich. Das Oberteil dient als Abdeckung
auf dem Ventilkörper, ist gegossen oder geschmiedet und aus dem gleichen
Material wie der Körper. Es wird üblicherweise durch ein Gewinde-, Bolzenoder
Schweißverbindung mit dem Körper verbunden. Während der Herstellung
des Ventils werden die inneren Komponenten wie Spindel, Kegel, Keil usw. in
den Körper eingesetzt. Danach wird das Oberteil angebracht, um alle Teile im
Inneren zusammenzuhalten.
In allen Fällen wird die Befestigung des Oberteils an dem Körper als
Druckgrenze angesehen. Dies bedeutet, dass die Schweißverbindung oder die
Bolzen, die das Oberteil mit dem Gehäuse verbinden, drucktragende Teile sind.
Die abnehmbaren und austauschbaren Ventilinnenteile, die mit dem
Strömungsmedium in Kontakt kommen, werden zusammen als Ventiltrimmung bezeichnet. Diese Teile enthalten Ventilsitze, Kegel, Keil, Verschraubungen, Abstandshalter, Führungen, Buchsen und interne Federn. Der Ventilkörper, die Haube, die Dichtung usw., die ebenfalls mit dem Strömungsmedium in Berührung kommen, werden nicht als Ventilinnenteile betrachtet. Die Innenteile
eines Ventils werden durch die Platten- und Sitzschnittstelle und die Beziehung der Plattenposition zum Sitz bestimmt. Aufgrund der Innenteile sind Grundbewegungen und Durchfluss möglich. Bei Rotationsbewegungsdesigns gleitet der Kegel oder Keil dicht an dem Sitz vorbei, um eine Veränderung der Strömungsöffnung zu erzeugen. Bei Linearbewegungs-Trimmkonstruktionen hebt die Scheibe senkrecht von dem Sitz weg, so dass eine ringförmige
Öffnung erscheint. Ventilverkleidungsteile können aufgrund der
unterschiedlichen Eigenschaften, die erforderlich sind, um unterschiedlichen Kräften und Bedingungen standzuhalten, aus verschiedenen Materialien hergestellt sein. Buchsen und Stopfbuchsen erfahren nicht die gleichen Kräfte und Bedingungen wie Ventilscheibe und Sitze. Fließmitteleigenschaften, chemische Zusammensetzung, Druck, Temperatur, Fließgeschwindigkeit,
Geschwindigkeit und Viskosität sind einige der wichtigen Überlegungen bei der Auswahl geeigneter Innenteil Materialien. Innenteile können das gleiche
Material wie der Ventilkörper oder das Oberteil sein oder nicht
Die Scheibe ist der Teil, der abhängig von seiner Position den Durchfluss
erlaubt, drosselt oder stoppt. Im Falle eines Stoppens wird die Scheibe als
Absperrorgan bezeichnet. Die Scheibe ist die drittwichtigste primäre
Druckgrenze. Wenn das Ventil geschlossen ist, wird der gesamte Systemdruck über die Scheibe angelegt, und aus diesem Grund ist die Scheibe eine drucktragendes Teil. Scheiben sind in der Regel geschmiedet oder gegossen und in einigen Ausführungen mit einer harten Oberfläche (stellit) versehen, um gute Verschleißeigenschaften zu erzielen.
Die Sitz- oder Dichtungsringe stellen die Sitzfläche für die Scheibe dar. Ein
Ventil kann einen oder mehrere Sitze haben. Im Fall einer Rückschlagklappe
gibt es normalerweise einen Sitz, der eine Dichtung mit der Scheibe bildet, um den Fluss zu stoppen. Im Falle eines Absperrventils gibt es zwei Sitze. Eine auf der stromaufwärts gelegenen Seite und die andere auf der stromabwärts gelegenen Seite. Eine Absperrventilscheibe hat zwei Sitzflächen, die mit den Ventilsitzen in Kontakt kommen, um eine Dichtung zum Stoppen der Strömung zu bilden. Um die Verschleißfestigkeit der Dichtungsringe zu verbessern, wird die Oberfläche häufig durch Auftragsschweißen bearbeitet. Eine feine Oberflächenbeschaffenheit des Sitzbereichs ist für eine gute Abdichtung erforderlich, wenn das Ventil geschlossen ist. Dichtungsringe werden üblicherweise nicht als Druckgrenzteile angesehen, da der Körper eine
ausreichende Wanddicke aufweist, um dem Auslegungsdruck zu widerstehen, ohne sich auf die Dicke der Dichtungsringe zu verlassen.
Die Ventilspindel sorgt für die notwendige Bewegung der Scheibe, Kegel, Keil oder Kugel und dient zum Öffnen oder Schließen des Ventils, und ist somit verantwortlich für die richtige Positionierung des Absperrelements. Es ist an
einem Ende mit dem Ventilhandrad oder dem Hebel verbunden und auf der
anderen Seite mit dem Absperrelement. Bei Absperrschieber oder
Absperrventil ist eine lineare Bewegung der Scheibe erforderlich, um das Ventil zu öffnen oder zu schließen, während beim Kükenhahn, Kugelhahn und Absperrklappe die Scheibe gedreht wird, um das Ventil zu öffnen oder zu schließen. Spindeln werden normalerweise geschmiedet und durch Gewinde oder andere Techniken mit der Platte verbunden. Um ein Auslaufen zu verhindern, ist im Bereich der Dichtung eine feine Oberfläche der Spindel notwendig.
Das Äußere des Schaftes ist mit einem Gewinde versehen, während der Teil des Schaftes in dem Ventil glatt ist. Die Stängelgewinde sind durch die Stopfbuchspackung vom Strömungsmedium isoliert. Zwei verschiedene Stile dieser Designs sind verfügbar; eine mit dem Handrad am Stiel befestigt, so dass sie zusammen aufsteigen können, und die andere mit einer Gewindehülse, die den Stiel durch das Handrad aufsteigen lässt. Diese Art wird auch als außenliegendes Spindelgewinde bezeichnet. Dies ist ein übliches
Design für metallisch dichtende Industriearmaturen.
Der Gewindeteil der Spindel befindet sich im Inneren des Ventils und steigt
nicht. Der Kegel eines Absperrventils bewegt sich wie eine Mutter über die
Spindel, wenn die Spindel gedreht wird. Spindelgewinde sind dem
Strömungsmedium ausgesetzt und sind daher dem Druck ausgesetzt. Daher wird dieses Modell verwendet, wenn der Platz begrenzt ist, um eine lineare Bewegung zu ermöglichen, und das Strömungsmedium keine Erosion, Korrosion oder Abrasion des Spindelmaterials verursacht.
Dies ist ein häufig verwendetes Modell in Kugelhähnen, Absperrklappen oder
Kükenhähnen. Eine Vierteldrehungsbewegung des Schaftes öffnet oder
schließt das Ventil.
Für eine zuverlässige Abdichtung zwischen der Spindel und dem Oberteil wird
eine Dichtung benötigt. Diese wird als Packung bezeichnet und besteht z.B.
aus folgenden Komponenten:
• Stopfbuchsring: eine Hülse, welche die Packung komprimiert, durch eine
Buchse in die sogenannte Stopfbuchse.
• Stopfbuchsbrille: eine Art Buchse, die die Packung in die Stopfbuchse
komprimiert.
• Stopfbuchse: eine Kammer, in der die Packung komprimiert ist.
• Stopfbuchspackung: erhältlich in verschiedenen Materialien, wie Teflon®,
Elastomermaterial, Fasermaterial, Grafit, PTFE usw.
Eine Rücksitzdichtung ist eine Sitzanordnung im Oberteil. Es sorgt für eine
Abdichtung zwischen der Spindel und dem Oberteil und verhindert, dass sich
der Systemdruck gegen die Ventilpackung staut, wenn das Ventil vollständig
geöffnet ist. Rücksitzdichtungen werden oft in Absperrventile und
Absperrschieber eingesetzt.
DEin Ventilbügel verbindet den Ventilkörper oder das Oberteil mit dem
Betätigungsmechanismus. Die Oberseite des Bügels, die eine Jochmutter,
Schaftmutter oder Jochbuchse und den Ventilschaft hält, verläuft durch dieses. Ein Joch hat normalerweise Öffnungen, um Zugang zu der Stopfbuchse, Spindel usw. zu ermöglichen. Strukturell muss ein Bügel stark genug sein, um Kräften und Drehmomenten zu widerstehen, die vom Antrieb erzeugt werden.
Eine Bügelmutter ist eine Innengewindemutter und ist in der Oberseite eines
Bügels angeordnet, durch das die Spindel hindurchgeht. In einem
Absperrschieber wird beispielsweise die Bügelmutter gedreht und die Spindel bewegt sich nach oben oder nach unten. Bei Absperrventilen ist die Mutter fest und die Spindel wird durch sie gedreht.
Auf dieser Seite sind einige grundlegende Informationen von
Industriearmaturen definiert. Für weitere Fragen, stehen wir gerne zur
Verfügung
Gerne helfen wir Ihnen bei der Auswahl des passenden Produkts. Schreiben Sie uns einfach unverbindlich eine Mail und wir beraten Sie gerne oder lassen Ihnen ein Angebot zukommen.
Grundsätzlich sollte die Auswahl von Industriearmaturen immer nach technischen Gesichtspunkten und unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit erfolgen. Die Evaluation dieser beiden Punkte kann dabei stark variieren. Vor- und Nachteile bringt nahezu jede Armatur mit sich. Hauptkriterien für die richtige Auswahl sind Nennweite, Temperatur, Druck, Druckverlust und vor allem die Beständigkeit gegen das Medium. Absperrklappen sind für kleine Nennweiten eher ungeeignet, da die Scheibe den Querschnitt verjüngt. Kugelhähne werden bei größeren Nennweiten überproportional teuer.
Hier ein Überblick
Alle Industriearmatur-Bauarten sind in ferritischen als auch in austenitischen Werkstoffen erhältlich. Welcher Werkstoff für welches Medium als geeignet gilt, hängt von Medium, Temperatur aber auch von eigenen Betriebserfahrungen ab.
Absperrschieber und Kugelhähne sind die Klassiker unter den Industriearmaturen.
Als Regelarmaturen werden zumeist Regelventile, aber auch Regelklappen verwendet. Da Kugelhähne und Absperrklappen den Vorteil besitzen in einer 90° Bewegung geschlossen oder geöffnet werden zu können, bietet sich eine Automatisierung mit Pneumatik oder Elektro Antrieben an. Daher werden diese Armaturentypen häufig mit einem Anschlussflansch nach ISO 5211 ausgestattet. Bei Absperrschieber & Absperrventil empfiehlt sich hingegen ein Elektro Drehantrieb. Da diese Armaturen nicht in einer 90° Bewegung geschlossen oder geöffnet werden können, sondern ein bestimmter Hub berücksichtigt werden muss, ist aus kostengründen ein Pneumatik Antrieb nicht zu empfehlen. Pneumatische Hubantriebe sind überproportional teurer als ein vergleichbarer Elektro Drehantrieb.
In Zeiten zunehmender Automatisierung der Anlagen, sind grundsätzlich alle Armaturentypen mit einem vorbereitenden Anschlussflansch nach ISO 5210 oder 5211 erhältlich. Diese Kombination aus Anschlussflansch und Handrad macht eine Automatisierung der Armatur zu einem späteren Zeitpunkt mit geringem Aufwand möglich. Ist kein Anschlussflansch nach ISO 5210 oder ISO 5211 vorhanden, sind größere Umbaumaßnahmen notwendig, um die Industriearmaturen zu automatisieren.
Kugelhähne und Absperrschieber in Standard Bauweise eignen sich nicht zum Drosseln eines Mediums. Sollten diese Armaturen zum Drosseln verwendet werden, so besteht die Gefahr das Sitz und Gehäuse durch Kavitationskräfte beschädigt werden. Zum Drosseln eignen sich hingegen Regelventile oder Regelklappen.
Betätigungszeiten
Absperrklappen, Kugelhähne und Kükenhähne sind sogenannte 90° Schwenkarmaturen. Diese Bauart ermöglicht eine sehr geringe Betätigungszeit. Mittels einer 90° Bewegung kann die Armatur geöffnet oder geschlossen werden. Industriearmaturen mit Spindelgewinde hingegen müssen durch mehrfache dreh Bewegungen betätigt werden. Dies bringt eine größere Öffnungs- und Schließzeit mit sich.
Dichtigkeit im Sitz
Zwar sind weichdichtende Industriearmaturen gemäß der Dichtheitsklassen metallisch dichtenden Armaturen überlegen, haben aber den Nachteil, dass Sie für Temperaturen über 150°C nicht geeignet sind.
Medien mit Feststoffen
Funktionsbeeinträchtigende Ablagerungen durch Feststoffe im Sitzbereich sind nicht zu unterschätzen. Absperrschieber reinigen sich im Sitzbereich beim Schließen von selbst. Absperrventile sind beim Schließen mit hohem Kraftaufwand ebenfalls dicht zu schließen. Anders sieht es bei ausgekleideten Armaturen aus. Hier können feststoffhaltige Teile den Sitz so stark beschädigen, dass eine Leckage eintrifft.
Platzbedarf und Gewicht
Absperrschieber & Absperrventile sind hoch, benötigen einen größeren Einbauraum und sind schwerer als Absperrklappe oder Kugelhahn. In einigen Anlagen ist der verfügbare Einbauraum knapp. Hier kann somit aus Platzgründen ausschließlich eine Klappe oder Kugelhahn verwendet werden. Der Montageaufwand ist bei Absperrklappen zudem weitaus geringer als bei Absperrventilen, Schiebern oder Kugelhähnen. In der Regel sind Klappen wesentlich leichter und haben eine kürzere Baulänge. Eine DN 200 Absperrklappe kann in der Regel von einem Techniker getragen werden. Ein DN 200 Absperrventil hingegen nicht. Hierfür benötigt man Hebezeuge oder mehrere Techniker zur Installation.