Stopfenventil vs. Kugelhahn

Kükenhähne und Kugelhähne werden in verschiedenen Industriezweigen eingesetzt, um den Durchfluss von Flüssigkeiten und Gasen zu steuern. Beide haben einzigartige Merkmale und Designunterschiede, die sie für unterschiedliche Anwendungen geeignet machen. Um festzustellen, welcher Ventiltyp für eine bestimmte Anwendung besser geeignet ist, werden in diesem Artikel die wichtigsten Unterschiede zwischen Küken- und Kugelventilen, einschließlich ihrer Konstruktion, Funktion, Vor- und Nachteile, erläutert.

Was ist ein Stopfenventil?

Ein Kegelventil (Abbildung 1 links) ist ein Ventil mit Vierteldrehung, das einen konischen oder zylindrischen Kegel verwendet, um den Durchfluss von Flüssigkeiten oder Gasen zu steuern. Der Kegel dreht sich im Ventilgehäuse, um den Durchflussweg zu öffnen oder zu schließen. Stopfenventile sind bekannt für ihre einfache Konstruktion und ihre Fähigkeit, dicht zu schließen, was sie zu einer beliebten Wahl in verschiedenen Branchen macht, darunter Wasseraufbereitung, Öl- und Gasproduktion, chemische Verarbeitung sowie Zellstoff- und Papierherstellung.

Was ist ein Kugelhahn?

Ein Kugelhahn (Abbildung 1 rechts) ist ein Ventil mit Vierteldrehung, das eine Kugel mit einer Bohrung verwendet, um den Durchfluss von Flüssigkeiten oder Gasen zu steuern. Die Kugel dreht sich um ihre Achse, um den Durchflussweg zu öffnen oder zu schließen. Kugelhähne arbeiten schnell und effizient, sind robust und haben eine lange Lebensdauer. Sie werden in Heiz- und Kühlsystemen, in der Wasserverteilung und in der industriellen Prozesskühlung eingesetzt.

Unterschiede zwischen Kükenhahn und Kugelhahn

Küken- und Kugelhähne unterscheiden sich in den folgenden Punkten:

1. Funktionsprinzip
2. Dichtungseigenschaften
3. Typen
4. Wartung
5. Kosten
6. Anmeldung
7. Langlebigkeit

1. Funktionsprinzip

Kegelventilbetrieb

Das Kegelventil besteht aus einem Gehäuse mit einem konischen oder parallelen Sitz. In diesen Sitz passt ein Stecker. Der Kegel ist mit einer Öffnung versehen, deren Position den Öffnungsgrad des Ventils bestimmt. Diese Öffnungen im Ventilgehäuse, die so genannten Ports, ermöglichen den Ein- und Austritt von Flüssigkeit. Wenn der Kegel um 90 Grad gedreht wird, öffnet oder schließt er den Flüssigkeitsstrom vollständig. Obwohl es sich um ein Ventil mit Vierteldrehung handelt, ist der Kegelhahn im Vergleich zu Kugelhähnen weniger effizient und kann nur in der vollständig geöffneten oder geschlossenen Position funktionieren. Wenn die Öffnung im Stopfen auf die Ein- und Auslassöffnungen ausgerichtet ist, fließt die Flüssigkeit weiter durch das Ventil. Allerdings entsteht durch die verkleinerte Fläche des Kegelanschlusses ein Druckabfall, was ein Nachteil gegenüber einem Kugelhahn ist.

Kugelhahnbetrieb

Ein Kugelhahn ist ein Ventil mit Vierteldrehung, das eine hohle, gelochte und drehbare Kugel zur Durchflussregelung verwendet. Die Kugel dreht sich innerhalb des Ventilgehäuses, um den Flüssigkeitsdurchfluss zu steuern, und ist dank ihrer einfachen Konstruktion leicht zu bedienen und zu warten. Ein Ventilschaft ist mit der Kugel verbunden. Wenn der Ventilschaft um eine Vierteldrehung gedreht wird, ist die Bohrung entweder für den Durchfluss geöffnet, so dass das Medium durchfließen kann, oder sie ist geschlossen, so dass kein Medium durchfließen kann.

2. Dichtungseigenschaften

Sowohl Kegel- als auch Kugelhähne sind Vierteldrehventile, die sich schließen und öffnen, wenn ihre Spindel um 90 Grad gedreht wird. Diese Ventile werden hauptsächlich für Absperrzwecke verwendet. Es gibt jedoch einige Unterschiede zwischen ihnen.

Kegelventilabdichtung

Die Dichtfläche eines Kegelhahns ist deutlich größer als die eines Kugelhahns. Dies führt zu verbesserten Dichtungseigenschaften, die einen höheren Arbeitsaufwand und ein höheres Drehmoment erfordern.

Abdichtung des Kugelhahns

Kugelhähne haben ein geringeres Gewicht und sind aufgrund ihres geringen Drehmomentbedarfs einfacher zu bedienen. Die kleinere Dichtungsfläche dieser Ventile kann dazu führen, dass die Dichtungsleistung hinter der von Kegelventilen zurückbleibt; die jüngsten Innovationen im Bereich der Dichtungsinjektion und der chemischen Abdichtungslösungen haben dieses Problem jedoch wirksam gelöst.

3. Typen

Stopfenventil-Typen

Kegelventile werden danach eingeteilt, ob sie geschmiert sind und welche Form ihre Kegel haben.

• Geschmierte Kegelventile sind so konstruiert, dass sie mit einem Schmierfilm zwischen dem Kegel und dem Ventilgehäuse arbeiten. Diese Schmierung trägt dazu bei, die Reibung und den Verschleiß an Kegel und Gehäuse zu verringern, was die Lebensdauer und Zuverlässigkeit des Ventils erhöht. Geschmierte Kegelventile bieten außerdem eine dichtere Abdichtung und eine verbesserte Leistung bei Hochdruckanwendungen.

Nicht geschmierte Ventile hingegen benötigen kein Schmiermittel und werden in der Regel bei Anwendungen eingesetzt, bei denen das zu steuernde Medium nicht mit dem Schmiermittel kompatibel ist. Nicht geschmierte Kegelventile werden auch bei Anwendungen bevorzugt, bei denen ein Schmiermittel ein Kontaminationsrisiko darstellen kann, wie z. B. in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie.

• Die Öffnungen im Stopfen können unterschiedliche Formen haben (z. B. rund oder rechteckig).

Kugelhahn-Typen

Kugelhähne werden nach verschiedenen Parametern eingeteilt.

• 2-Wege, 3-Wege, usw. je nach Funktion des Stromkreises.
• Voller Anschluss, Standardanschluss, reduzierter Anschluss oder V-Anschluss, je nach Größe und Form der Bohrung.
• Schwimmend oder mit Zapfen, je nachdem, ob die Kugel im Ventilgehäuse schwimmt oder auf einem Zapfen gelagert ist.
• 1,2,3-teilige Kugelhähne nach der Anzahl der Gehäuseteile.

4. Wartung

Sowohl Küken- als auch Kugelhähne müssen regelmäßig gewartet werden, um eine optimale Leistung zu gewährleisten.

Wartung von Stopfenventilen

Stopfenventile sind aufgrund ihres einfachen Aufbaus und der geringen Anzahl beweglicher Teile leichter zu handhaben. Der Stopfen kann leicht entfernt und gereinigt werden, und auch der Rest des Ventilgehäuses ist für Reinigungszwecke leicht zugänglich.

Wartung von Kugelhähnen

Kugelhähne stellen bei der Reinigung eine größere Herausforderung dar. Die Kugel oder Scheibe befindet sich tief im Inneren des Ventils und ist daher schwer zugänglich. Im Laufe der Zeit können sich im Hohlraum des Kugelhahns Ablagerungen aus dem Medium ansammeln, was den Reinigungs- und Wartungsprozess weiter erschwert.

5. Kosten

Kükenhähne bieten im Vergleich zu Kugelhähnen einen kostengünstigeren Betrieb. Der Kegel des Kegelventils passt genau unter die Buchse, wodurch Verschleißerscheinungen am Ventilkörper und am Kegel vermieden werden. Ein einfacher Austausch der Buchse und der oberen Dichtung reicht aus, um die Funktion des Ventils aufrechtzuerhalten und seine Langlebigkeit zu gewährleisten.

6. Anmeldung

Anwendung von Stopfenventilen

Stopfenventile eignen sich aufgrund ihrer vergrößerten Oberfläche und des ungehinderten Flüssigkeitsdurchflusses für Anwendungen mit abrasiven Stoffen, wie z. B. Abwasser, Schlamm und Schlämme. Sie gewährleisten eine dichte Abdichtung beim Umgang mit korrosiven Stoffen und sind durch ihre korrosionshemmenden Eigenschaften eine zuverlässige Option für anspruchsvolle Anwendungen.

Anwendung Kugelhahn

Ein Kugelhahn ist eine beliebte Wahl für die Automatisierung, insbesondere in Branchen wie Erdgas- und Rohöltransfer, LNG-Anlagen, Polymerproduktion und Feldgasverarbeitung. Sie sind auch in verschiedenen industriellen Umgebungen nützlich, z. B. in Turbinen- und Kompressorgehäusen, Rohmaterialleitungen in Ölraffinerien, Tanklagern und in der Kohlenwasserstoffverarbeitung. Lesen Sie unseren Artikel über Kugelhahnanwendungen für weitere Details.

7. Langlebigkeit

Langlebigkeit von Stopfenventilen

Eine große Oberfläche des Kegelventils kommt mit dem Medium in Berührung, was die Gefahr von Korrosion erhöht. Die Handhabung eines höheren Drehmoments führt auch zu einem höheren Verschleiß des Kegelventils.

Langlebigkeit von Kugelhähnen

Kugelhähne verfügen über Merkmale, die verhindern, dass das Medium mit dem Teller in Berührung kommt. Das geringere Drehmoment verringert auf Dauer auch den Verschleiß. Lesen Sie unseren Artikel über Kugelhähne für korrosive Medien, um mehr darüber zu erfahren, wie man einen Kugelhahn für korrosive Umgebungen konstruiert.

Schlussfolgerung

Küken- und Kugelhähne regeln den Flüssigkeitsdurchfluss mit einer einfachen Ein- oder Ausschaltfunktion oder einer Mehrwegefunktion. Bei der Entscheidung, ob ein Kugelhahn oder ein Kükenhahn verwendet werden soll, ist Folgendes zu beachten:

• Ein Kegelventil ist die beste Wahl für empfindliche Anwendungen, da es perfekt abdichtet und eine einfache Anwendungsstruktur bietet. Außerdem kosten sie weniger als Kugelhähne. Sie sind jedoch nicht so kompakt wie Kugelhähne und verursachen einen Druckabfall vom Einlass zum Auslass.
• Wählen Sie Kugelhähne für große Hochdruckanwendungen, die eine einfachere Bedienung erfordern. Sie sind einfacher zu bedienen und kompakter als Kükenhähne, haben aber eine etwas geringere Dichtigkeit.

So wäre beispielsweise ein Kugelhahn die bessere Wahl für eine Anwendung, bei der der Flüssigkeitsdurchfluss in einer Wasseraufbereitungsanlage geregelt werden muss, da er Änderungen der Durchflussrichtung zulässt und für Anwendungen mit hohem Druck und hohen Temperaturen geeignet ist. Zur Regelung des Flüssigkeitsdurchflusses in einem Rohrleitungssystem mit Gülle wäre ein Kükenventil besser geeignet, da es weniger Wartung erfordert und einen geraden Flüssigkeitsdurchfluss ermöglicht. Kugelhähne werden jedoch aufgrund ihrer einfachen und leichten Bauweise und ihrer leichten Bedienbarkeit aufgrund ihres drehmomentfreien Betriebs häufiger für Absperranwendungen verwendet. In Tabelle 1 werden die Merkmale von Kükenhähnen und Kugelhähnen verglichen.

Tabelle 1: Stopfenventil vs. Kugelhahn

Merkmal	Kükenhahn	Kugelhahn
Funktionsprinzip	Ein Kegelventil hat einen Kegel mit einer Öffnung, deren Stellung den Öffnungsgrad des Ventils bestimmt. Diese Öffnungen im Ventilgehäuse, die so genannten Ports, ermöglichen den Ein- und Austritt von Flüssigkeit.	Ein Kugelhahn hat eine hohle, gelochte und schwenkbare Kugel zur Durchflussregelung. Die Kugel dreht sich im Ventilkörper, um den Flüssigkeitsstrom zu steuern.
Dichtungseigenschaften	Größere Dichtungsfläche und damit bessere Dichtungseigenschaften, erfordert jedoch einen höheren Arbeitsaufwand und ein höheres Drehmoment.	Eine einfachere Bedienung und ein geringeres Gewicht aufgrund des geringen Drehmomentbedarfs. Die kleinere Dichtungsfläche dieser Ventile kann zu einer geringeren Dichtungsleistung führen als die von Kegelventilen.
Typen	Kegelventile werden danach eingeteilt, ob sie geschmiert sind oder nicht, und nach ihrer Kegelform (rund, rechteckig usw.).	Kugelhähne werden je nach Größe und Form ihrer Bohrungen sowie danach, ob die Kugel im Ventilgehäuse schwimmt oder auf einem Zapfen gelagert ist, in verschiedene Gruppen eingeteilt.
Wartung	Leicht zu reinigen	Schwer zu reinigen, da sich die Kugel und andere Teile tief im Inneren des Ventils befinden.
Kosten	Weniger kostspielig	Teurer
Anmeldung	Anwendungen mit abrasiven Materialien, wie Abwasser, Schlamm und Schlämme,	Ein Kugelhahn ist eine beliebte Wahl für die Automatisierung, insbesondere in Branchen wie Erdgas- und Rohöltransfer, LNG-Anlagen, Polymerproduktion, Hausinstallation und Gasverarbeitung.
Langlebigkeit	Weniger haltbar	Dauerhafter

FAQs

Warum sind Kükenhähne besser als Kugelhähne?

Kükenhähne haben eine bessere Dichtwirkung als Kugelhähne, weil sie eine größere Dichtfläche haben.

Sind Kükenhähne besser als Kugelhähne?

In der Regel haben Kükenhähne eine kürzere Lebensdauer als Kugelhähne. Dies liegt daran, dass Steckerventile ein höheres Erosionspotenzial haben, da mehr Flüssigkeiten mit dem Zylinder in Kontakt kommen. Andererseits kommen Kugelhähne weniger mit Flüssigkeiten in Berührung, benötigen weniger Drehmoment und haben mehr bewegliche Teile.

Was ist der Unterschied zwischen einem exzentrischen Kükenhahn und einem Kugelhahn?

Ein exzentrisches Kegelventil hat ein kegelförmiges, strömungsbegrenzendes Bauteil, das sich in exzentrischer Richtung dreht, und ein Kugelventil regelt den Durchfluss von Flüssigkeiten oder Gasen mit Hilfe einer Kugel mit einer Bohrung.