Hydraulische Absperrventile für den Industriebereich: Leistung und Sicherheit.
In jeder Industrieanlage — ob Wasseraufbereitung, Lebensmittelproduktion, Chemie, HVAC oder Fluidverteilung — spielen Absperrventile eine entscheidende Rolle:
- Druck, Durchflussmenge, Füllstand und Temperatur zu steuern;
- den Flüssigkeits- oder Gasstrom zu isolieren und zu sichern.
Dank dieser Vorrichtungen können Wartung, Sicherheit und Betriebskontinuität gewährleistet werden. Wenn man über die Absperrung von Fluiden spricht, ist es wichtig zu betonen, dass Ventile in einigen Fällen dazu dienen, den vollständigen Durchfluss zu blockieren oder zu ermöglichen, in anderen Fällen jedoch den Durchfluss zu regeln. Folglich finden wir in der Kategorie der Absperrventile verschiedene Typen, einige ideal als Öffnungs- und Schließventile, andere als Regelventile.
Bevor wir die verschiedenen Arten von Absperrventilen betrachten, eine historische Kuriosität. Aus der Analyse von Funden geht hervor, dass bereits die von den alten Römern gefertigten Ventile mit einer besonderen konstruktiven Lösung ausgestattet waren, die eine fallweise Reduzierung des maximalen Durchflusses entsprechend den Anweisungen des Wasseraufsehers ermöglichte. Sehen wir uns nun an, wie Absperrventile funktionieren.
Kugelhähne: die am weitesten verbreiteten Absperrventile.
Kugelhähne sind Vorrichtungen, die in sehr vielen Industrieanlagen vorhanden sind, da sie eine schnelle und sehr wirksame Absperrung gewährleisten: von petrochemischen Anlagen bis zu Kühlsystemen, von Lebensmittel-Produktionslinien bis zu Entsalzungsanlagen, um nur einige Beispiele zu nennen. Ideal für Anwendungen, die eine perfekte Dichtung erfordern, funktionieren sie über eine durchbohrte Kugel, die sich um 90° dreht und so das Öffnen, Schließen oder Unterbrechen des Flüssigkeitsdurchflusses ermöglicht. Sie werden geschätzt, weil sie sehr hohen Drücken und extremen Temperaturen standhalten, in verschiedenen Größen erhältlich sind und einfach zu bedienen und zu reparieren sind. (siehe auch Globe 3P von Genebre: das einfach zu wartende Absperrventil mit Kugel).
Kugelhähne sind auch in der Ausführung als Dreiwegeventile erhältlich, die dafür ausgelegt sind, Fluide in einer Anlage umzuleiten oder zu kombinieren. In Systemen, die mehrere Arten von Flüssigkeiten handhaben, ermöglichen diese Ventile beispielsweise deren Mischung, die Regelung der Mengen oder die Weiterleitung zu verschiedenen Rohrleitungen entsprechend den betrieblichen Anforderungen. Wie der Name schon sagt, verbindet das Ventil drei Öffnungen und steuert den Durchfluss entsprechend der Position der inneren Kugel, die als Absperrkörper dient. Die Kugel kann in zwei Hauptkonfigurationen ausgeführt sein:
Kugelhähne sind auch in der Ausführung als Dreiwegeventile erhältlich, die dafür ausgelegt sind, Fluide in einer Anlage umzuleiten oder zu kombinieren. In Systemen, die mehrere Arten von Flüssigkeiten handhaben, ermöglichen diese Ventile beispielsweise deren Mischung, die Regelung der Mengen oder die Weiterleitung zu verschiedenen Rohrleitungen entsprechend den betrieblichen Anforderungen. Wie der Name schon sagt, verbindet das Ventil drei Öffnungen und steuert den Durchfluss entsprechend der Position der inneren Kugel, die als Absperrkörper dient. Die Kugel kann in zwei Hauptkonfigurationen ausgeführt sein:
- T-Konfiguration: ideal zum Mischen von Fluiden oder zur Erstellung eines Bypass. Sie erlaubt den Durchfluss zu zwei Ausgängen gleichzeitig oder zum linken oder rechten Ausgang oder eine vollständige Absperrung.
- L-Konfiguration: wird verwendet, um den Durchfluss von einer Rohrleitung in eine andere umzuleiten. In diesem Modus kann das Ventil das Fluid zum rechten Ausgang, zum linken Ausgang oder vollständig absperren.
Absperrklappen: kompakte und vielseitige Lösungen.
Diese Ventile sind mit einer Metallscheibe ausgestattet, die als Schließelement dient. Die Scheibe dreht sich um eine zentrale Welle und ermöglicht durch das Zusammendrücken der im Ventilkörper vorhandenen Dichtung das Öffnen, Schließen oder teilweise Regulieren des Fluiddurchgangs. Die Weiterentwicklung und bestimmte konstruktive Optimierungen haben diese Art von Absperrventilen auch für anspruchsvolle Einsatzbedingungen geeignet gemacht. Heute finden Absperrklappen breite Anwendung im industriellen Bereich, insbesondere in Anlagen, in denen die Fluide zähflüssig sind oder Schwebstoffe enthalten — Situationen, in denen Kugelhähne nicht geeignet sind.
In einer Kläranlage beispielsweise werden Absperrklappen oft in den Hauptleitungen installiert, die Abwasser und Schlamm transportieren. Diese Fluide sind zähflüssig, können Feststoffe in Suspension enthalten und erfordern Ventile, die eine gute Dichtheit und einfache Bedienbarkeit gewährleisten, ohne Verstopfungsrisiko. Die Absperrklappe ermöglicht:
- die Regelung des Schlammflusses vom Sedimentationstank zu den nachfolgenden Behandlungsstufen;
- die schnelle Absperrung eines Anlagenteils bei Wartungsarbeiten, dank der schnellen Schließung der Scheibe.
Absperrklappen sind in den Versionen Wafer oder Lug erhältlich. Der Unterschied betrifft die Art der Verbindung mit den Rohrleitungen. Im ersten Fall, ideal für enge Räume wie eine Lebensmittelproduktionslinie, wird das Ventil mit Schrauben zwischen den Flanschen des Rohrs befestigt; im zweiten Fall hingegen, besser geeignet für Situationen mit häufigen Wartungen oder bei End-of-Line-Installationen, verfügt das Ventil über Gewindelaschen auf beiden Seiten.
Die Bedeutung der Materialien und der Einhaltung von Normen.
Im industriellen Bereich ist die Wahl der Materialien entscheidend, um Beständigkeit, Haltbarkeit und Kompatibilität mit Anwendungen und Prozessstandards sicherzustellen. Edelstahl ist für diese Art von Anwendungen ein besonders strategisches Material, sowohl aufgrund seiner Korrosionsbeständigkeit — ideal bei aggressiven Flüssigkeiten — als auch aufgrund seiner hygienischen Eigenschaften, die ihn zum Referenzmaterial in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie machen.
Auch das Material der Dichtungen ist von grundlegender Bedeutung. Ein Dichtungselement aus EPDM-Gummi mit Teflonbeschichtung gewährleistet beispielsweise eine höhere Beständigkeit und Lebensdauer, selbst unter anspruchsvollen Bedingungen.
Effizienz und Automatisierung: betätigte Absperrventile.
Moderne Absperrventile können mit elektrischen oder pneumatischen Antrieben ausgestattet werden. Diese Weiterentwicklung zu betätigten Ventilen verwandelt Absperrventile von einfachen mechanischen Komponenten in intelligente Prozesssteuerungsgeräte.
Die pneumatische Betätigung ist eines der am häufigsten verwendeten Systeme zur automatischen Betätigung von Absperrventilen, dank ihrer Geschwindigkeit, Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit. Bei dieser Art des Antriebs wird Druckluft verwendet, um die für das Öffnen oder Schließen des Ventils erforderliche Bewegung zu erzeugen: die pneumatische Energie bewegt einen Kolben oder eine Membran, die mit dem Schließelement verbunden ist, und ermöglicht präzise und wiederholbare Vorgänge auch bei hohen Frequenzen.
Dieses System ist besonders vorteilhaft in industriellen Umgebungen, in denen eine schnelle und zuverlässige Steuerung erforderlich ist, oder in potenziell explosionsgefährdeten Bereichen, in denen elektrische Komponenten vermieden werden sollten. In Not-Abschaltsystemen beispielsweise kann ein pneumatischer Antrieb einen Kugelhahn innerhalb weniger Sekunden schließen, um die Ausbreitung gefährlicher Stoffe zu verhindern. Zudem gewährleisten pneumatische Antriebe dank ihrer Robustheit und der geringeren Anzahl an Komponenten im Vergleich zu elektrischen Antrieben eine lange Lebensdauer und einen niedrigen Wartungsaufwand. Sie sind besonders praktisch, da Druckluft in vielen Industrieumgebungen bereits vorhanden ist, und ermöglichen die Integration in moderne Automatisierungssysteme wie SPS und Fernsteuergeräte.
