Quetschventile - Wie sie funktionieren

Ein Quetschventil ist ein 2/2-Wege-Ventil, das zum Absperren oder Regeln des Durchflusses von korrosiven, abrasiven oder körnigen Medien dient. Zum Öffnen oder Schließen des Ventils wird Druckluft verwendet. In der offenen Position hat das Ventil keine Beschränkungen und lässt ein breites Spektrum an Medien durch die Bohrung passieren. Die flexible Gummimanschette im Inneren des Ventils isoliert das Medium vom Rest des Ventils und verhindert so eine Verunreinigung oder Beschädigung der anderen Komponenten des Ventils.

Quetschventile eignen sich für den Einsatz mit Schlämmen und körnigen Produkten wie Sand, Zement, Kies, Textilfasern, Kohle, Pulver, Pellets, Splitter und Glasscherben. Diese Ventile sind kostengünstig, zuverlässig und einfach zu bedienen, was sie für verschiedene industrielle Anwendungen interessant macht.

Inhaltsübersicht

• Wie funktioniert ein Quetschventil?
• Quetschventil P&ID-Symbol
• Vorteile
• Benachteiligungen
• Auswahlkriterium
• Anwendungen
• FAQs

Wie funktioniert ein Quetschventil?

Das Quetschventil-Diagramm in Abbildung 2 veranschaulicht die wichtigsten Komponenten eines Quetschventils. Die drei Hauptkomponenten sind das Gehäuse (Abbildung 2, Bezeichnung D), die Hülse (Abbildung 2, Bezeichnung E) und die Endanschlüsse (Abbildung 2, Bezeichnung G). Die Gummimanschette wird vom Einlass bis zum Auslass in das Gehäuse eingesetzt und ist das einzige Bauteil, das mit dem Medium in Berührung kommt. Die Endanschlüsse sind an beiden Enden mit Bolzen, Schrauben oder Gewinden versehen, um die Armatur zu stützen und mit ihr zu verbinden.

Quetschventile können entweder mechanisch oder automatisch betrieben werden. Ein mechanisches Quetschventil ist ein Multiturn-Ventil, d. h. das Handrad (Abbildung 2, Kennzeichnung A) dreht sich beim Öffnen und Schließen des Ventils um mehr als 360°. Die Normalstellung des Ventils ist offen (Abbildung 3, Kennzeichnung A). Während sich das Handrad dreht, senkt sich die Ventilspindel (Abbildung 2, Kennzeichnung B). Eine Quetschstange (Abbildung 2, Bezeichnung C) drückt gegen den mittleren Teil der Hülse des Quetschventils, bis die Hülse fest eingeklemmt ist (Abbildung 3, Bezeichnung B) und der Durchfluss stoppt. Ein anderes mechanisches Quetschventil verfügt über eine absenkende und eine von unten ansteigende Quetschleiste (Abbildung 2, Kennzeichnung F).

Automatische Quetschventile arbeiten mit Druckluft, Hydraulikflüssigkeit oder einem Magnetventil. Das Medium, mit dem das Quetschventil betrieben wird, unterscheidet sich zwar geringfügig zwischen den drei automatischen Quetschventiltypen, das Ergebnis ist jedoch das gleiche. Ein pneumatisches Quetschventil verwendet Druckluft, um die Mitte der Hülse abzudrücken. Ein hydraulisches Quetschventil verwendet Hydraulikflüssigkeit, um das Gleiche zu tun. Ein Magnet-Quetschventil schließlich steuert mit Hilfe eines elektrischen Stroms die Bewegung eines Stößels, der die Hülse einklemmt.

Bei herkömmlichen Ventilen, wie z. B. Kugelhähnen und Schiebern, können sich Partikel um die Kugel oder Scheibe herum festsetzen und das Ventil verstopfen. Die Gummimanschette des Quetschventils schließt sich jedoch um die Partikel herum und hält sie zurück, so dass diese Partikel durch das System fließen, sobald sich das Quetschventil öffnet.

Wenn keine Kraft mehr auf die Gummimanschette ausgeübt wird, öffnet die elastische Rückpralleigenschaft der Manschette zusammen mit der Kraft des einströmenden Wassers das Ventil vollständig. Das vollständig geöffnete Ventil ermöglicht einen freien Durchfluss des Mediums und verhindert so ein Verstopfen oder eine Blockierung des Ventils. Wenn abrasive Medien auf die Gummiquetschventilmanschette treffen, absorbiert die Manschette den Aufprall und lenkt die Energie zurück auf die Medien. Diese elastische Eigenschaft sorgt für einen geringeren Verschleiß und eine längere Lebensdauer als bei Ventilen mit Metalloberflächen.

Quetschventil P&ID-Symbol

Die beiden Symbole in Abbildung 4 sind alternative Versionen des Quetschventilsymbols. Rohrleitungs- und Instrumentierungsdiagramme (P&IDs) verwenden diese Symbole. Lesen Sie unseren Artikel über Ventilsymbole, um mehr darüber zu erfahren, wie man Symbole interpretiert.

Vorteile

Quetschventile haben eine einzigartige Konstruktion, die ihnen die folgenden Vorteile bietet:

1. Hervorragend geeignet für abrasive und korrosive Medien
2. Gerader Fließweg und keine Verstopfung durch die Medien
3. Minimale Turbulenz und Reibung
4. Hält die Medien frei von Verunreinigungen
5. Einfacher Austausch der Gummimanschetten und geringe Wartungskosten
6. Ausgezeichnete Dichtungseigenschaften
7. Kurze Öffnungs- und Schließzeiten
8. Niedriger Energieverbrauch

Benachteiligungen

Die wenigen Nachteile von Quetschventilen sind:

1. Aufgrund der elastomeren Eigenschaft der Quetschventilhülse ist das Ventil nicht für Hochtemperaturanwendungen geeignet.
2. Der hohe Druckunterschied kann dazu führen, dass die Gummimanschette kollabiert oder sich verformt, wodurch sich das Ventil nicht vollständig öffnet.
3. Das Ventil ist nicht für Vakuumanwendungen geeignet, da ein Sog im Inneren des Ventils zum Kollabieren der Hülse führen kann.

Auswahlkriterium

Beachten Sie bei der Auswahl eines Quetschventils für eine Anwendung die folgenden Kriterien:

1. Material
   1. Das Material des Ventilgehäuses sollte für eine einfache Handhabung leicht sein. Das Material muss nicht mit den Medien kompatibel sein, da sie nicht miteinander in Kontakt kommen.
   2. Der Gummimanschette sollte besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden, da sie das einzige Bauteil ist, das mit dem Medium in Berührung kommt.
   3. Das Material der Quetschventilmanschette kann Naturkautschuk, NBR (Nitril), EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Monomer), Silikon, Gummi in Lebensmittelqualität usw. umfassen.
   4. Das Material sollte eine gute Abriebfestigkeit aufweisen, um Schäden durch die Medien zu vermeiden.
2. Druck: Um ein Versagen des Öffnens/Schließens zu verhindern, sind die folgenden Druckunterschiede zu berücksichtigen, wie in Abbildung 5 dargestellt:
   1. Eröffnung: Der Betriebsdruck (Abbildung 5, Kennzeichnung A) muss größer sein als der Steuerdruck (Abbildung 5, Kennzeichnung B). Wenn der Druckunterschied nicht groß genug ist, kann der Betriebsdruck die Hülse nicht öffnen. Der Steuerdruck beträgt beim Öffnen normalerweise 0 bar.
   2. Schließen: Der Steuerdruck muss größer sein als der Betriebsdruck. Wenn der Druckunterschied nicht groß genug ist, kann der Steuerdruck das Ventil nicht schließen.

Maximaler Steuerdruck = Betriebsdruck + maximale Druckdifferenz

3. Temperatur: Vergewissern Sie sich, dass die Ventilwerkstoffe den minimalen und maximalen Betriebstemperaturen der Anwendung standhalten.
4. Zertifizierung: Für einige Anwendungen ist eine Zertifizierung für Sicherheit und Kontaminationsfreiheit der Medien erforderlich (z. B. Lebensmittelqualität, Trinkwasser usw.).

Anwendungen

In industriellen Anwendungen werden aufgrund ihrer Vorteile zunehmend Quetschventile eingesetzt. Einige der Branchen, die Quetschventile verwenden, sind:

• Lebensmittel- und Getränkeindustrie: Sanitäre Quetschventile haben Gummimanschetten aus Nitril, Naturkautschuk und EPDM, die alle von der FDA für den Kontakt mit Lebensmitteln zugelassen sind. Außerdem kann ein Quetschventil schnell zyklisch arbeiten, was die Verpackungseffizienz deutlich erhöht.
• Pharmazeutische Industrie: Ähnlich wie in der Lebensmittelindustrie sind auch in der pharmazeutischen Industrie Sauberkeitsanforderungen zu erfüllen, weshalb hygienische Quetschventile eine gute Wahl sind.
• Chemische Industrie: Die chemische Industrie hat ein breites Spektrum von Anwendungen. Quetschventile sind für viele dieser Anwendungen geeignet, da eine Vielzahl von Materialien für die Herstellung von Quetschventilhülsen zur Verfügung steht.
• Zementindustrie: Quetschventilmanschetten aus Naturkautschuk sind haltbar genug, um dem Abrieb von Zement standzuhalten.
• Schüttgut- und Feststoffumschlagindustrie: Quetschventile bieten die für die Handhabung von Schüttgut und Feststoffen erforderliche Abriebfestigkeit. Die volle Öffnung der Ventile verhindert, dass Feststoffe das Ventil verstopfen.
• Keramische Industrie: Quetschventile mit verstärkten Gummimanschetten können mit der extremen Abrasivität eines keramischen Flusses umgehen.
• Kunststoffindustrie: Quetschventile eignen sich für den Transport von Kunststoffgranulat und -spitzen, die andere Ventiltypen verstopfen können.
• Abwasserindustrie: Quetschventile dienen als Druckentlastungs- und Absperrventile in der Abwasserindustrie.

FAQs

Was ist ein Quetschventil?

Ein Quetschventil ist ideal zum Absperren oder Steuern des Durchflusses von abrasiven, körnigen oder korrosiven Medien.

Wie funktioniert ein Quetschventil?

Der Stellantrieb des Ventils drückt in der Mitte der Hülse nach unten, um das Ventil zu schließen. Durch diese Quetschung werden die noch in der Mitte befindlichen Medien eingeklemmt und der Durchfluss vollständig gestoppt.

Wozu dient ein Quetschventil?

Quetschventile sind für viele verschiedene Anwendungen geeignet. Besonders hervorzuheben ist, dass Quetschventile hervorragend geeignet sind, den Durchfluss von abrasiven und festen Medien zu steuern und zu stoppen.