Absperrschieber vs. Absperrklappe

Auf den ersten Blick ist es nicht einfach, für eine Anwendung zwischen einem Schieber und einer Klappe zu entscheiden. Daher ist es wichtig, die Unterschiede zwischen diesen beiden Ventiltypen zu kennen, um unnötige Rückschläge in einem Betrieb zu vermeiden. In diesem Artikel werden die grundlegenden Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen einem Schieber und einer Absperrklappe, die in Abbildung 1 zu sehen sind, dargelegt und ihre Anwendungseignung sowie ihre Vor- und Nachteile untersucht.

Schieber und Klappen werden beide zum Ein- und Ausschalten des Durchflusses verwendet, aber Klappen können den Durchfluss auch durch teilweises Schließen der Scheibe regulieren. Absperrklappen gehören zur Familie der Vierteldrehventile und können viel schneller geschlossen werden als Schieber, die zu den Drehventilen gehören. Schieber sind für Hochdrucksysteme zu bevorzugen, während Absperrklappen für größere Anschlüsse vorzuziehen sind.

Inhaltsübersicht

• Absperrventile
• Absperrklappen
• Schieber und Absperrklappen
• FAQs

Absperrventile

Wie funktioniert ein Absperrschieber?

Ein Absperrschieber ist nach seiner Scheibe benannt, die sich wie ein Schieber verhält, indem sie den Durchfluss des Mediums entweder stoppt oder zulässt. Es ist im Vergleich zu anderen Regelventilen einfach zu bedienen, was es zu einem der am häufigsten verwendeten Ventile macht. Da es sich bei einem Schieber um ein Ventil mit vollem Durchgang handelt, was bedeutet, dass die Öffnungen des Ventils genauso groß sind wie der Innendurchmesser der Anschlussrohre, gibt es nur einen sehr geringen Widerstand für flüssige oder gasförmige Medien, die direkt durch das Ventil fließen. Daher ist der Druckabfall durch das Ventil recht gering. Für ein umfassenderes Verständnis lesen Sie bitte unseren Artikel über Schieber.

Bedienung eines Schieberventils

Schieber sind Drehventile, d. h. das Handrad muss sich um mehr als 360° drehen, um die Armatur vollständig zu öffnen oder zu schließen. Durch Drehen des Handrads in die eine oder andere Richtung wird das Tor über die Spindel nach oben oder unten bewegt. Wenn das Tor ganz oben ist, ist der Durchgang frei und die Medien können fließen. Wenn das Tor unten ist, sind die Medien blockiert und können nicht fließen. Schieber können den Durchfluss nicht modulieren oder drosseln, da es eine nichtlineare Beziehung zwischen dem Schieberweg und der Durchflussmenge gibt. Wenn der Schieber teilweise geöffnet ist, prallt die Strömung beim Durchströmen des Ventils dagegen, was zu einer höheren Strömungsgeschwindigkeit und zu Turbulenzen führt, was wiederum einen erhöhten Verschleiß an der Scheibe und den Sitzen zur Folge hat.

Ein Schieber lässt sich in der Regel manuell, pneumatisch oder elektrisch betätigen. Bei der manuellen Methode muss ein Benutzer vor Ort das Handrad drehen, um das Ventil zu öffnen oder zu schließen. Diese Methode ist die kostengünstigste, da Schieber in der Regel nicht oft geöffnet oder geschlossen werden. Die pneumatischen und elektrischen Lösungen ermöglichen die Fernsteuerung eines Schieberventils. Für die pneumatische Betätigung ist ein pneumatisches System vor Ort erforderlich, und für die elektrische Betätigung ist eine elektrische Stromversorgung vor Ort erforderlich.

Schiebertypen

Wie bereits erwähnt, gibt es verschiedene Arten von Absperrschiebern. Drei Faktoren bestimmen in der Regel die Bauart eines Schiebers: der Schiebertyp, der Haubentyp und der Spindeltyp.

Die Schieberart bezieht sich auf die Scheibe, die den Durchfluss sperrt, wenn das Ventil z. B. geschlossen ist:

• Keilscheibe: Das Tor hat die Form eines Keils und steht auf zwei schrägen Sitzen. Dadurch wird eine hohe Keilkraft erzeugt, die die Abdichtung unterstützt.
• Messerscheibe: Das Tor ist ein Stück Metall mit einer abgeschrägten Kante wie ein Messer. Es kann zum Schneiden von dicken Flüssigkeiten und trockenen Feststoffen verwendet werden.
• Doppelte Scheibe: Das Tor besteht aus zwei Scheiben, die auf zwei Sitzen sitzen. Die Scheiben dehnen sich voneinander weg aus, um eine dichte Abdichtung zu gewährleisten.

Der Haubentyp bezieht sich darauf, wie die Haube am Ventilgehäuse befestigt ist. Das kann sein:

• geschraubt Dies ist die einfachste Art der Ventilhaubenkonstruktion und wird normalerweise für Ventile kleinerer Größe verwendet.
• Geschraubt: Diese Hauben werden für größere Ventile und Hochdruckanwendungen verwendet.
• Geschweißt Die Motorhaube wird eingeschraubt und die Verbindung zwischen Karosserie und Motorhaube wird geschweißt. Dies bietet zusätzlichen Schutz gegen Undichtigkeiten.
• Druckversiegelt: Die Dichtung zwischen Gehäuse und Ventilhals wird mit steigendem Druck im Ventil immer besser. Wird normalerweise für Hochdruckanwendungen über 100 bar verwendet.

Der Stieltyp bezieht sich auf die Position und die Wirkung des Stiels

• Aufsteigend vs. nicht aufsteigend: Schieber mit steigender Spindel benötigen mehr Platz oberhalb des Ventils als Schieber mit nicht steigender Spindel.
• Verbleibt im Ventil und steigt beim Öffnen aus dem Ventil heraus: Wenn die Spindel aus dem Ventil herausragt, lässt sie sich leichter schmieren.

Materialien

Das richtige Material hängt von der Art der Flüssigkeit und der Temperatur der Anwendung ab. Übliche Materialien für einen Schieber sind:

• Gehäuse und Haube: Stahlguss, Edelstahl, Gusseisen, Rotguss, Bronze, Messing und PVC
• Scheibe: Edelstahl, Polypropylen, Teflon, gummiarmiert (z. B. Keilscheibe)
• Siegel EPDM, NBR, Teflon

Diese Werkstoffe ermöglichen eine Vielzahl von Anwendungen, so dass Schieber für relativ milde Anwendungen wie Haushaltsinstallationen bis hin zu korrosiven Anwendungen wie dem Einsatz in Salzwasserumgebungen geeignet sind. Weitere Informationen finden Sie in unserem Leitfaden zur Chemikalienbeständigkeit.

Absperrklappen

Wie funktioniert eine Absperrklappe?

Die wesentliche Funktion einer Absperrklappe wird durch Drehen des Griffs um 90° oder durch einen pneumatischen oder elektrischen Antrieb erreicht. Dadurch wird die Spindel des Ventils gedreht, wodurch sich die Scheibe dreht. In der vollständig geschlossenen Stellung steht die Scheibe senkrecht zur Strömung, in der vollständig geöffneten Stellung steht sie parallel zur Strömung. Durch teilweises Öffnen oder Schließen der Scheibe können proportionale oder gedrosselte Durchflussmengen erreicht werden. Im Falle einer großen Absperrklappe oder einer Armatur, die in einer Flüssigkeitsanwendung eingesetzt wird, bei der ein schnelles Schließen zu Wasserschlägen führen könnte, kann eine Absperrklappe über ein Getriebe betrieben werden (Abbildung 2, rechts). Das Handrad des Getriebes muss jedoch um mehr als 90° gedreht werden, wodurch die relativ schnelle Schließgeschwindigkeit der Absperrklappe aufgehoben wird. Für ein umfassenderes Verständnis lesen Sie bitte unseren Artikel über Absperrklappen.

Absperrklappen-Typen

Bei der Erörterung von Absperrklappentypen gibt es zwei wichtige Themen: Gehäuse und Spindelversatz. Der Begriff "Gehäuse" bezieht sich auf die Art und Weise, wie das Gehäuse der Armatur mit der Rohrleitung verbunden ist, und "Spindelversatz" bezieht sich darauf, ob die Spindel durch die Mitte der Scheibe verläuft oder versetzt ist.

Die Absperrklappen-Gehäusetypen sind:

• Doppelt geflanscht: Diese Konstruktion wird in der Regel für größere Absperrklappen verwendet.
• Wafer Kosteneffizienteste Konstruktion; zwischen zwei Rohrflanschen eingefügt.
• Einzelner Flansch: Bei dieser Konstruktion werden Schrauben und Muttern durch die Löcher des Ventils geführt, um die Verbindung zu beiden Seiten der Rohrleitung herzustellen.
• Muffentyp Diese Ausführung hat Gewindeeinsätze, und die Rohrflansche werden auf beiden Seiten mit Bolzen verbunden. Geeignet zum Entfernen von Rohrleitungen von einer Seite, ohne die andere zu beeinträchtigen.
• Ohne Flansch: Wie die Waffelform wird auch diese Konstruktion zwischen zwei Rohrflanschen eingeklemmt.
• Stumpfes Schweißen der Enden: Vorbereitet zum direkten Anschweißen an Rohrleitungen.
• U-Profil: Auch zwischen Rohrflansche geklemmt und für den End-of-Line-Service geeignet.

Der Schaft kann durch die Mittellinie der Scheibe verlaufen (konzentrisch) oder hinter die Mittellinie versetzt sein (exzentrisch). Der Versatz, der einfach, doppelt oder dreifach sein kann, wird verwendet, um das Reiben der Scheibe am Sitz beim Schließen zu reduzieren. Je größer der Versatz ist, desto mehr bewegt sich die Scheibe in Richtung vollständig geschlossen, bevor sie die Dichtung berührt. Jegliches Reiben an der Dichtung kann die Lebensdauer des Ventils verkürzen.

Hochleistungs-Absperrklappen sind speziell dafür ausgelegt, anspruchsvolleren Anwendungen in Bezug auf Druck und Temperatur standzuhalten.

Im Folgenden wird eine Hochleistungsklappe mit einer Standard-Absperrklappe verglichen:

• Maximaler Abschaltdruck: Ungefähr 50 bar gegenüber ungefähr 14 bar
• Dichtes Absperren: Unter 260°C gegenüber unter 120°C
• Absperrung mit zulässiger Sitzleckage: Unter 538°C gegenüber unter 425°C

Materialien

Die Werkstoffe des Ventilgehäuses und des Ventilsitzes sollten sorgfältig nach den Anforderungen der Anwendung ausgewählt werden. Gängige Gehäusematerialien sind Eisen, rostfreier Stahl, Kohlenstoffstahl, Nickellegierungen, Titanlegierungen und Nickel-Aluminium-Bronze. Diese Materialien unterscheiden sich durch ihr Gewicht und ihre Beständigkeit gegen Korrosion und extreme Temperaturen.

Übliche Sitzmaterialien sind EPDM, EPDM weiß, FKM, XNBR und NBR. Je nach Sitzmaterial kann eine Absperrklappe in einem Temperaturbereich von -10°C bis 180°C eingesetzt werden. Es sind auch elastische und metallisch dichtende Absperrklappen erhältlich, die aus den gleichen Materialien wie die hier aufgeführten bestehen und für den Betrieb bei extremeren Temperaturen und Drücken ausgelegt sind.

Schieber und Absperrklappen

Bei der Entscheidung, ob ein Schieber oder eine Klappe für eine bestimmte Anwendung geeignet ist, sind viele Faktoren zu berücksichtigen. Nachstehend sind einige der wichtigsten aufgeführt:

• Kosten: Eine Absperrklappe ist in der Regel preiswerter als ein Schieber, insbesondere bei größeren Öffnungsdurchmessern.
• Einbauraum: Eine Absperrklappe benötigt weniger Einbauraum als ein Absperrschieber.
• Gewicht Eine Absperrklappe wiegt weniger als ein Schieber; letzterer kann bei größeren Öffnungsdurchmessern Stützstrukturen benötigen.
• Wartung Während eine Absperrklappe aufgrund ihrer geringen Größe und ihres geringen Gewichts relativ einfach zu warten, zu reparieren oder zu installieren ist, eignet sie sich aufgrund ihrer Mittelscheibe nicht für Systeme, in denen Molche und Abstriche zu Reinigungszwecken eingesetzt werden. Ein Absperrschieber ist dagegen ideal für solche Wartungsarbeiten.
• Bedienung Eine Absperrklappe kann schneller schließen als ein Schieber mit ähnlichem Öffnungsdurchmesser. Diese Tatsache bedeutet jedoch, dass Absperrklappen anfälliger für Wasserschläge sind.
• Durchflussregelung: Eine Absperrklappe kann den Durchfluss modulieren oder drosseln, während ein Absperrschieber nur ein/aus sein kann.
• Strömungswiderstand: Ein Schieber bietet einen geringeren Durchflusswiderstand und damit einen geringeren Druckabfall als eine Absperrklappe.
• Druck: Absperrschieber können höhere Drücke bewältigen als Absperrklappen.

Anwendungen

• Schieber haben eine höhere Dichtheit und eignen sich daher besser für Anwendungen, die keine Leckage erfordern.
• Absperrklappen eignen sich besser für Anwendungen, die eine Modulation oder Drosselung des Durchflusses erfordern.
• Wenn ein Güllefluss nicht moduliert werden muss, sind Schieber den Absperrklappen vorzuziehen.
• Schieber eignen sich besser für Systeme, die einen bidirektionalen, ununterbrochenen Durchfluss erfordern.

FAQs

Was ist besser, ein Schieber oder eine Klappe?

Ein Absperrschieber hat eine stärkere Dichtung und ist besser für Hochdruckanwendungen geeignet. Eine Absperrklappe ist preiswerter und in sehr großen Größen erhältlich.

Kann eine Absperrklappe anstelle eines Schieberventils verwendet werden?

Eine Absperrklappe kann anstelle eines Schiebers in Niederdrucksystemen verwendet werden, bei denen eine gewisse Leckage kein großes Problem darstellt.