Durchgangsventil vs. Kugelhahn
Abbildung 1: Durchgangsventil (links) und Kugelhahn (rechts)
Durchgangs- und Kugelhähne sind beides Absperrventile, die typischerweise in Rohrleitungssystemen verwendet werden. Welches Ventil für eine Anwendung am besten geeignet ist, ist jedoch meist nicht sofort ersichtlich. Die Systemauslegung sollte vor der Auswahl des Ventils abgeschlossen sein, um das beste Ventil für die Aufgabe in Bezug auf Kosten, Einbauraum, Durchflussregelung und mehr auszuwählen. Lesen Sie weiter, um mehr darüber zu erfahren, warum ein Durchgangsventil besser geeignet sein kann als ein Kugelhahn und andersherum.
Inhaltsübersicht
- Arbeitsgrundsätze
- Durchflusskontrolle
- Kopfverlust
- Klappenentwurf
- Symbole
- Anwendungen
- Ähnlichkeiten zwischen Durchgangs- und Kugelhahn
- Vor- und Nachteile von Kugelhähnen und Durchgangsventilen
- Auswahl von Durchgangsventilen und Kugelhähnen
- FAQs
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Arbeitsgrundsätze
Funktionsprinzip eines Geradsitzventils
Abbildung 2: Ein Durchgangsventil in geöffneter Stellung (links) und geschlossener Stellung (rechts) mit Ventilstange (A), Ventiloberteil (B), Kegel (C) und Gehäuse (D).
Ein Durchgangsventil ist ein Multiturn-Ventil, d. h. das Handrad muss um mehr als 360° gedreht werden, um das Ventil vollständig zu öffnen oder zu schließen. Die Hauptbestandteile eines Durchgangsventils sind das Ventilgehäuse, die Haube, das Handrad, die Spindel und der Kegel. Das Medium strömt durch einen Einlass in das Ventilgehäuse (Abbildung 2, mit D gekennzeichnet) und verlässt das Ventilgehäuse durch einen Auslass. Die Ventilhaube (Abbildung 2, Kennzeichnung B) schützt die Gewindeteile des Ventils und ist am Ventilgehäuse befestigt. Wenn der Benutzer das Handrad dreht, wird die Gewindespindel (Abbildung 2 mit A) gedreht, die den Kegel (Abbildung 2 mit C) anhebt oder absenkt. Durch Anheben des Stopfens wird die Öffnung geöffnet, so dass das Medium durchfließen kann. Durch das Absenken des Kegels in den Ventilsitz wird die Öffnung verschlossen und der Durchfluss verhindert. Das Anheben der Scheibe hingegen erhöht die Durchflussmenge. Die Durchflussmenge ist am größten, wenn die Scheibe in ihre maximale Position angehoben ist. Der Flüssigkeitsdurchfluss wird durch eine proportionale Bewegung der Scheibe durch den Schaft gesteuert.
Funktionsprinzip eines Kugelhahns
Abbildung 3: Kugelhahnteile; Spindel (A), O-Ringe (B), Gehäuse (C), Kugel (D) und Sitz (E)
Ein Kugelhahn ist ein Ventil mit Vierteldrehung, d. h. der Griff muss nur um 90° gedreht werden, um das Ventil vollständig zu öffnen oder zu schließen. Die Hauptbestandteile eines Kugelhahns sind in Abbildung 3 dargestellt. Der Schaft (Abbildung 3, Buchstabe A) ist mit der Kugel (Abbildung 3, Buchstabe D) verbunden. Die Kugel sitzt auf dem Kugelhahnsitz (Abbildung 3, Kennzeichnung E) und bildet die Dichtung. O-Ring-Spindeldichtungen (Abbildung 3, Kennzeichnung B) werden verwendet, um Leckagen zu verhindern. Alle diese Komponenten befinden sich im Ventilgehäuse (Abbildung 3, Kennzeichnung C). Wie in Abbildung 3 zu sehen ist, wird die Kugel von einer Bohrung durchzogen. Im Normalbetrieb ist die Bohrung entweder mit den Ventilanschlüssen ausgerichtet, um den Durchfluss zu ermöglichen, oder senkrecht zu den Anschlüssen, um den Durchfluss zu blockieren. Lesen Sie unseren Artikel über Kugelhähne, um mehr über deren Funktionsweise zu erfahren.
Durchflusskontrolle
Sowohl Durchgangs- als auch Kugelhähne werden zum Ein- und Ausschalten des Durchflusses verwendet. Durchgangsventile können jedoch auch in einem teilweise geöffneten oder geschlossenen Zustand funktionieren, um den Durchfluss zu modulieren. Diese Durchflussregelung wird dadurch erreicht, dass der Ventilteller parallel zum Durchfluss sitzt. Der lineare Durchfluss, der mit Durchgangsventilen erreicht wird, ist höher als der von Kugelventilen und reduziert die Auswirkungen von Wasserschlägen.
Kopfverlust
Durchgangsventile haben in der vollständig geöffneten Stellung einen wesentlich höheren Druckverlust (Druckverlust) als Kugelventile. Das liegt daran, dass die Flüssigkeit beim Durchströmen eines Durchgangsventils mehrfach die Richtung wechseln muss.
Klappenentwurf
Konstruktion des Durchgangsventils
Durchgangsventile sind in drei Grundkonfigurationen erhältlich: T- oder Z-Durchgangsventil, Y-Durchgangsventil und Eck-Durchgangsventil. Lesen Sie unseren Artikel über Durchgangsventile für weitere Informationen zu den einzelnen Typen.
Kugelhahnkonstruktion
Der Kugelhahn kann je nach Gehäusestruktur, Kugeldesign und Anschlussgröße in verschiedene Kategorien eingeteilt werden. Je nach Gehäusestruktur können wir 1-, 2- oder 3-teilige Kugelhähne anbieten. Je nach Anschlussgröße werden Kugelhähne in Kugelhähne mit vollem Anschluss, Kugelhähne mit Standardanschluss oder Kugelhähne mit reduziertem Anschluss eingeteilt. Je nach Anzahl der Anschlüsse werden Kugelhähne in 2-Wege- und Mehrwegeventile unterschieden.
Symbole
- Die Symbole für verschiedene Durchgangsventilkonfigurationen sind in Abbildung 4 dargestellt.
Abbildung 4: Symbole für Durchgangsventile: Durchgangsventil (A), handbetätigt (B), pneumatisch (C), motorbetätigt (D), hydraulisch betätigt (E).
Die Symbole für einen Kugelhahn sind in Abbildung 5 dargestellt. Weitere Einzelheiten zu den Symbolen der verschiedenen Kugelhahnkonfigurationen finden Sie in unserem Artikel über Kugelhahnsymbole.
Abbildung 5: Symbole für betätigte Kugelhähne; Symbol für handbetätigte Kugelhähne (A), Symbol für pneumatisch betätigte Kugelhähne (mit Membran) (B), Symbol für pneumatisch betätigte Kugelhähne (mit Drehkolben) (C), Symbol für elektrisch betätigte Kugelhähne und Symbol für hydraulisch betätigte Kugelhähne (D).
Anwendungen
Durchgangsventile werden zur Steuerung des Flüssigkeitsstroms verwendet. Darüber hinaus sind Durchgangsventile bei Anwendungen, die eine präzise Drosselung erfordern, von Vorteil. Kugelhähne hingegen werden in der Regel für die Absperrung und Isolierung von Rohrleitungssystemen verwendet. Zu den industriellen Anwendungen für Durchgangsventile gehören Heizöl- und Kühlwassersysteme, während Kugelventile in der chemischen Lager- und Erdgasindustrie eingesetzt werden.
Ähnlichkeiten zwischen Durchgangs- und Kugelhahn
Durchgangsventile und Kugelhähne haben einige Gemeinsamkeiten. Beide Ventile werden in Rohrleitungssystemen verwendet, um den Durchfluss von Flüssigkeiten und Gasen zu steuern. Beides sind Absperrventile, die den Flüssigkeitsstrom in einer Rohrleitung zulassen oder sperren. Absperrventile und Kugelhähne können manuell oder automatisch betätigt werden.
Vor- und Nachteile von Kugelhähnen und Durchgangsventilen
- Bedienung: Kugelhähne sind einfach und leichter zu bedienen als Durchgangsventile.
- Drosselung: Durchgangsventile eignen sich für Drosselvorgänge, während Kugelhähne entweder vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet sein sollten.
- Handgriff: Kugelhähne sind Vierteldrehventile, d. h. der Griff des Kugelhahns muss um 90° gedreht werden, um von einem vollständig geöffneten in einen vollständig geschlossenen Zustand zu gelangen oder umgekehrt. Bei Durchgangsventilen muss das Handrad mehrmals von ganz geschlossen bis ganz geöffnet gedreht werden. Erfahren Sie mehr in unserem Artikel über Ventilgrifftypen.
- Kosten: Aufgrund ihres einfachen Aufbaus sind Kugelhähne billiger als Durchgangsventile.
- Raum: Durchgangsventile nehmen im Vergleich zu Kugelhähnen mehr Platz ein.
- Druckstufe: Kugelhähne sind für höhere Drücke geeignet als Durchgangsventile.
- Dauerhaftigkeit Kugelhähne haben eine längere Lebensdauer als Durchgangsventile.
- Leckagen: Durchgangsventile sind anfälliger für Leckagen als Kugelhähne.
- Durchflusswiderstand des Mediums: Ein Durchgangsventil bietet im Vergleich zu einem Kugelventil mehr Widerstand gegen den Durchfluss von Medien.
- Kopfverlust: Durchgangsventile haben einen höheren Druckverlust als Kugelhähne.
Auswahl von Durchgangsventilen und Kugelhähnen
Die Wahl zwischen einem Kugelhahn und einem Durchgangsventil hängt vom Verwendungszweck ab. Die wichtigsten Faktoren, die während des Auswahlverfahrens zu berücksichtigen sind, werden im Folgenden erläutert:
- Durchflussmenge: Kugelhähne sind aufgrund ihrer Bauweise mit vollem Durchgang für Anwendungen geeignet, bei denen eine hohe Durchflussmenge erforderlich ist.
- Druckabfall: Kugelhähne haben einen geringeren Druckabfall, weil der Durchfluss direkt durch sie hindurchfließt.
- Wartung Kugelhähne sind einfach zu warten, da das Ventil nur ein wenig Schmierung benötigt, um sauber zu bleiben. Weitere Wartungsarbeiten sind erforderlich, wenn sich Ablagerungen gebildet haben.
- Temperatur: Kugelhähne funktionieren aufgrund ihrer langlebigen Konstruktion besser unter Hochtemperaturbedingungen.
FAQs
Was sind die typischen Anwendungen eines Durchgangsventils?
Durchgangsventile werden häufig zur Steuerung des Wasserflusses in Bewässerungssystemen, zur Regelung des Luftstroms in Klimaanlagen und zur Steuerung des Ölflusses in Rohrleitungen verwendet.
Was ist der Hauptunterschied zwischen einem Kugelhahn und einem Durchgangsventil?
Das Kugelventil hat eine Hohlkugel, die sich im Inneren des Ventils dreht, während das Durchgangsventil eine Scheibe hat, die sich vertikal durch den Ventilschaft bewegt.
Welches Ventil ist besser als ein Kugelhahn?
Dies hängt von der geplanten Anwendung ab. Durchgangsventile eignen sich besser für Drosselanwendungen, während Kugelventile eine bessere Leistung als Absperrventile bieten.
