Absperrklappe – wie sie funktioniert

Absperrklappen sind Ventile mit Vierteldrehung, die häufig für Auf-Zu- oder Modulationsanwendungen eingesetzt werden. Sie sind leicht, haben einen geringen Installationsbedarf, sind kostengünstiger, schneller Betrieb und mit großen Öffnungsgrößen erhältlich. Der „Schmetterling“ ist eine Scheibe, die mit einem Stab verbunden ist. Wenn das Ventil öffnet, dreht sich die Scheibe, um Flüssigkeit durchzulassen. Es schließt sich, wenn der Stab die Scheibe um eine Vierteldrehung in eine Position senkrecht zur Strömungsrichtung dreht. Erfahren Sie mehr darüber, wie Absperrklappen funktionieren und wann sie für verschiedene Anwendungen eingesetzt werden sollten.

FunktionsprinzipAbsperrklappen sind relativ einfach aufgebaut. Abbildung 2 zeigt die Hauptkomponenten einer Absperrklappe: Gehäuse, Dichtung, Scheibe und Schaft. Die Scheibe (Abbildung 2 mit E gekennzeichnet) einer Absperrklappe ist auf die Mitte der angeschlossenen Rohrleitungen ausgerichtet und der Schaft (Abbildung 2 mit B gekennzeichnet) ist mit einem Stellantrieb oder Griff an der Außenseite der Klappe verbunden. In der geschlossenen Position steht die Scheibe senkrecht zur Strömung, wie in Abbildung 2 dargestellt, und dichtet gegen den Ventilsitz ab (Abbildung 2 mit D gekennzeichnet). Ein O-Ring (Abbildung 2 mit C gekennzeichnet) in der Spindelpackung dichtet gegen Leckagen entlang der Spindel ab. Wenn der Stellantrieb oder Griff den Schaft der Absperrklappe um 90° dreht, dreht sich auch die Scheibe um 90°, sodass sie parallel zum Durchfluss verläuft. Durch die Teildrehung kann der Durchfluss gedrosselt oder proportional erfolgen.

Design des Scheibenverschlusses. Absperrklappen können konzentrisch oder exzentrisch sein, abhängig von der Position des Schafts im Verhältnis zur Mittellinie der Scheibe und dem Oberflächenwinkel des Ventilsitzes. Konzentrisch. Das grundlegendste Design einer Absperrklappe ist eine zentrische oder konzentrische Absperrklappe. Der Schaft verläuft durch die Mittellinie der Scheibe und der Sitz ist der Innenumfang des Ventilkörpers (Abbildung 4 links). Diese Null-Offset-Ventilkonstruktion wird als elastisches Ventildesign bezeichnet, da eine effiziente Abdichtung auf der Flexibilität des Gummisitzes beruht. Beim Schließen kommt die Scheibe bei einer 90°-Drehung zunächst bei etwa 85° mit dem Sitz in Kontakt. Konzentrische Absperrklappen eignen sich für Niederdruckbereiche.

ExzentrischDer Schaft einer exzentrischen Absperrklappe verläuft nicht durch die Mittellinie der Scheibe, sondern dahinter (entgegen der Strömungsrichtung), wie in Abbildung 4 (rechts) dargestellt. Der Schaft einer einfach versetzten Absperrklappe befindet sich direkt hinter der Mittellinie der Scheibe. Diese Konstruktion reduziert den Kontakt der Scheibe mit der Dichtung, bevor das Ventil vollständig schließt. Weniger Kontakt verbessert die Lebensdauer des Ventils.

Bei einer doppelt versetzten oder doppelt exzentrischen Absperrklappe befindet sich der Schaft hinter der Mittellinie der Scheibe mit einem zusätzlichen Versatz zu einer Seite (Abbildung 5). Das doppelte Exzentrizitätsdesign des Schafts reduziert den Kontakt zwischen Scheibe und Sitz auf die letzten 1–3° des Scheibenschlusses.

Eine dreifach versetzte Absperrklappe (TOV oder TOBV) eignet sich für kritische Anwendungen und hat ein ähnliches Design wie eine doppelt versetzte Absperrklappe. Der dritte Versatz ist die Kontaktachse zwischen Scheibe und Sitz. Die Sitzfläche hat eine konische Form, die zusammen mit der gleichen Form am Rand der Scheibe zu minimalem Kontakt führt, bevor das Ventil vollständig geschlossen wird. Eine dreifach versetzte Absperrklappe ist effizienter und weist weniger Verschleiß auf. Dreifach-Offset-Ventile bestehen häufig aus Metallsitzen für eine blasendichte Absperrung. Durch die Metallsitze sind Absperrklappen für höhere Temperaturbereiche geeignet.

Hochleistungs-Absperrklappen nutzen den Druck in der Rohrleitung, um die Abdichtung zwischen Sitz und Scheibenkante zu erhöhen. Diese Absperrklappen haben höhere Druckwerte und sind anfällig für weniger Verschleiß.