Armaturen: Level 1 Schulung

Dieser Kurs soll ein grundlegendes Verständnis der verschiedenen verfügbaren Armaturentypen vermitteln, was eine Armatur ist, die verschiedenen Arten von Armaturen, wie eine Armatur installiert wird und die verschiedenen Methoden zur Betätigung der Armatur. Das Modul der Stufe 2 erläutert die Vorteile der GAR-SEAL® Armatur und was unsere Armatur von der Konkurrenz unterscheidet.

Was ist eine Armatur?

Eine Armatur ist eine Vorrichtung, mit der der Durchfluss in einer Rohrleitung gesteuert, abgesperrt, gelenkt oder reguliert werden kann, indem die Durchflussrichtung je nach Art der Anwendung teilweise oder vollständig blockiert wird.

• Pumpen werden eingesetzt, um Medien durch eine Rohrleitung zu befördern oder die Durchflussrate des Mediums zu erhöhen
• Armaturen können den Durchfluss des Mediums reduzieren oder stoppen

Rückschlagventile vs. Armaturen mit Vierteldrehung vs. Ventile mit steigender Spindel

Rückschlagventile

Rückschlagventile lassen das Medium nur in eine Richtung fließen und verhindern automatisch einen Rückfluss (Umkehrung der Richtung).

Rückschlagventile funktionieren automatisch und benötigen keine Hilfe zum Öffnen oder Schließen.

Sie werden bei Sumpfpumpen im Haushalt eingesetzt - sie ermöglichen es der Pumpe, das Wasser aus dem Keller zu befördern, verhindern aber, dass das Wasser in die Leitung zurückfließt.

Armaturen mit Vierteldrehung

Armaturen mit Vierteldrehung funktionieren nach einem einfachen Prinzip: Man dreht den Griff (und den Schaft) um ein Viertel, um das Ventil zu öffnen oder zu schließen. Übliche Arten von Vierteldrehventilen sind Kugelhähne, Kükenhähne und Absperrklappen.

Ventile mit steigender Spindel

Ventile mit steigender Spindel haben eine Gewindespindel, die zum Öffnen oder Schließen des Ventils gedreht wird. Beim Drehen der Spindel hebt oder senkt sich der Ventilverschlussmechanismus, um Medien durchzulassen oder das Ventil zu schließen. Übliche Arten von Ventilen mit steigender Spindel sind Durchgangsventile, Schieberventile, Quetschventile (Membranventile sind eine Art von Quetschventilen) und Nadelventile.

Auf/Zu-Ventile vs. Regelventile

Auf/Zu-Ventile werden verwendet, um entweder den Durchfluss des Mediums zu ermöglichen oder ihn zu stoppen. Sie können zur Begrenzung der durch die Rohrleitung fließenden Medienmenge verwendet werden; dies ist jedoch nicht ihre effizienteste Verwendung und kann sogar das Ventil beschädigen. Alle Ventile können als Auf/Zu-Ventile verwendet werden, aber nicht alle Ventile können als Regelventile eingesetzt werden. Schieber und Kegelventile sollten nur als Auf/Zu-Ventile und nicht als Regelventile verwendet werden.

Regelventile werden zur Steuerung oder Begrenzung der Durchflussmenge verwendet. Sie sind häufig mit einem elektrischen oder pneumatischen Stellantrieb verbunden, der häufige, kleine Anpassungen vornimmt, um die Menge des durchfließenden Mediums präzise zu steuern. Ventile mit steigender Spindel werden in der Regel als Regelventile eingesetzt, da der Drehvorgang langsam und stabil ist, was eine genaue Steuerung oder Begrenzung der durch die Rohrleitung fließenden Medienmenge erleichtert. Mit Ausnahme von Schieber- und Kegelventilen können die meisten Ventile zur Steuerung des Mediums verwendet werden; einige sind jedoch effizienter als andere. Die häufigste Art von Regelventil ist das Durchgangsventil.

Kugelhähne und Absperrschieber werden üblicherweise in privaten Wasserleitungen verwendet. Beachten Sie, dass sich die Art des Griffs (grüner Hebel oder rotes Handrad) ändern kann; Hebelgriffe werden jedoch normalerweise nur bei Vierteldrehventilen verwendet. Bei Gartenschlauchventilen handelt es sich in der Regel um Schieberventile, mit denen der Wasserdurchfluss gesteuert werden kann.

Vorteile und Nachteile der Verwendung einer Absperrklappe

Vorteile

• In den größeren Größen, >2" (DN50), sind Absperrklappen leichter, kleiner und billiger als konkurrierende Durchgangs-, Schieber-, Kugel- und Kükenventile.
  • Absperrklappen konkurrieren am häufigsten mit Kugelhähnen in den kleineren Größen, <4" (DN100).

Nachteile

• Absperrklappen sind nicht "molchbar", da die Scheibe in die Rohrleitung eindringt.
  • Beim Molchen einer Rohrleitung wird ein Gerät (häufig Schaum) durch das Rohr geschickt, um es zu reinigen.
• Die Scheibe verringert die Menge des durch die Rohrleitung fließenden Stroms. Bei anderen Armaturentypen (Kugel, Schieber usw.) tritt dieses Problem nicht auf.

Absperrklappen Typen

Es gibt 3 Hauptkategorien von Absperrklappen: Gummiausgekleidet, kunststoffausgekleidet und Metall.

Garlock bietet keine Gummi- oder Metallventile an, so dass unser Hauptaugenmerk auf kunststoffausgekleideten Ventilen liegt; viele der Hauptkonzepte gelten jedoch für alle 3 Typen.

Scheibenausrichtung

Es gibt drei Hauptarten, wie eine Scheibe in einer Armatur ausgerichtet werden kann: Nullversatz, doppelter Versatz oder dreifacher Versatz.

Die meisten kunststoffausgekleideten Ventile werden als Nullversatz betrachtet. Die meisten Metallventile und einige gummigefütterte Ventile sind doppelt oder dreifach versetzt. Garlock-Ventile gelten alle als nullversetzt.

Absperrklappen Installation

Beim Einbau von Absperrklappen sollte die Klappenscheibe leicht geöffnet sein (Garlock empfiehlt 10° Öffnung), um den Druck auf das Ventilgehäuse zu verringern. Im Allgemeinen können Ventile mit Nullpunktverschiebung in beide Richtungen eingebaut werden. Bei Ventilen mit doppeltem und dreifachem Versatz ist es wichtig, die Ventile korrekt zu installieren.

Bei abrasiven Anwendungen wird empfohlen, Ventile mit Nullpunktverschiebung horizontal einzubauen, um den Kontakt der abrasiven Medien mit der Spindeldichtung zu minimieren.

Bei ausgekleideten Ventilen brauchen Sie normalerweise keine Dichtung zu verwenden, da die Auskleidung auf beiden Seiten wie eine Dichtung wirkt. Wenn Ihre Flanschoberfläche jedoch rau ist, empfehlen wir die Verwendung einer weicheren PTFE-Dichtung, um eine Beschädigung der Auskleidung zu vermeiden. Ansonsten wird die Verwendung einer Dichtung nicht empfohlen.

Die Auskleidung der Armatur verwandelt den Armaturenflansch im Wesentlichen in eine erhöhte Fläche. Wenn die Armatur gegen einen Rohrflansch mit flacher Stirnfläche montiert wird, empfiehlt es sich, einen Flanschabstandhalter zu verwenden, um den Rohrflansch mit flacher Stirnfläche zu schützen. Die meisten Flansche mit ebener Fläche sind dafür vorgesehen, gegen eine andere flache Fläche zu stoßen. Wenn sie gegen eine erhöhte Fläche stoßen, kann dies zu Biegespannungen am Flansch führen, wenn er gegen die Armatur mit erhöhter Fläche angezogen wird. Ein Flanschdistanzstück ist wie eine Dichtung mit einem großen Innendurchmesser (ID) - es sitzt außerhalb der Auskleidung und verwandelt den Flansch der Armatur mit erhabener Oberfläche in eine ebene Fläche.

Wenn Sie eine metallische Armatur an einem nicht-metallischen Rohr anbringen, prüfen Sie bitte mit Ihren Rohrleitungsingenieuren, ob das nicht-metallische Rohr durch das Gewicht der metallischen Armatur nicht beschädigt wird. Die gleichen Richtlinien gelten, wenn das nicht-metallische Rohr eine flache Seite hat oder nur begrenzte Drehmomentempfehlungen hat.

Wenn Ihr Rohrplan sehr niedrig ist (d.h. Ihre Rohrwand ist sehr dick), konsultieren Sie bitte die Technik; je nach Größe und Dicke könnte der Ventilteller die Rohrwand-ID treffen.

Wenn Sie eine Armatur in eine Rohrleitung einbauen, achten Sie darauf, dass Sie die empfohlenen Anzugsmomente für die Schrauben verwenden, die in der Betriebs- und Installationsanleitung aufgeführt sind, die jeder Armatur beiliegt. Bitte stellen Sie sicher, dass Ihr Rohr und Ihre Schrauben diese empfohlenen Drehmomente einhalten können. (Die Laschenventile haben Gewindebohrungen, die in US- oder DN-Normen angeboten werden).

Wenn von Drehmomenten die Rede ist, meint man in der Regel das Drehmoment, das zum Öffnen oder Schließen der Scheibe erforderlich ist; diese Drehmomente werden zur Bestimmung des zu verwendenden Stellantriebs verwendet und sind im technischen Handbuch zu finden.

KV- oder CV-Werte geben die Flüssigkeitsmenge (Wasser) an, die bei einem Druckunterschied von 1 bar und einem bestimmten Öffnungswinkel der Klappenscheibe durch eine Armatur fließt. In einer Rohrleitung mit einer offenen Absperrklappe verringert sich die Durchflussmenge, wenn die Flüssigkeit durch die Klappe fließt, weil die offene Scheibe einen Teil des Durchgangs blockiert. Die KV- oder CV-Werte zeigen Ihnen genau, um wie viel sich die Durchflussmenge verringert, einschließlich des Durchflussverlustes, wenn die Klappenscheibe in verschiedenen Winkeln geöffnet/geschlossen ist. (Die KV-Werte sind in m3/h, die CV-Werte in G/h angegeben. Die Tabellen sind im technischen Handbuch aufgeführt).

Betätigungs-Methoden

Es gibt 3 Hauptmethoden zur Betätigung der Klappe (Öffnen oder Schließen der Klappe): Griffe, Zahnradantriebe und kraftbetriebene Antriebe

Griffe für Absperrklappen

• Diese üblicherweise als Hebel bezeichneten Griffe wirken wie ein Schraubenschlüssel zum Öffnen oder Schließen der Scheibe (Vierteldrehung) und müssen von einer Person gedreht werden.
• Die Griffe sind in der Regel mit Zähnen versehen, so dass die Scheibe schrittweise geöffnet werden kann.
• Sie verfügen auch über eine Skala, die anzeigt, ob die Scheibe geöffnet oder geschlossen ist.
• Griffe werden nur bei kleineren Größen verwendet, da der Kraftaufwand zum Betätigen der Scheibe bei den größeren Größen zu groß ist, um sie manuell zu öffnen.
• Einige Griffe sind mit einem abschließbaren Loch versehen, die so genannten Sperrhebelgriffe.

Zahnradantriebe 

• Zahnräder werden verwendet, um die zum Öffnen und Schließen der Armatur erforderliche Kraft zu verringern (Vierteldrehung).
• Traditionell sind sie mit einem Handrad ausgestattet, um die Bedienung zu erleichtern, und können als Handradgetriebe bezeichnet werden. Das Handrad wird gedreht, und das Getriebe setzt die Drehkraft in eine Drehung der Spindel um.
• Außerdem verfügen sie über eine Skala, die anzeigt, ob die Scheibe geöffnet oder geschlossen ist.
• Zahnräder sind für alle Größen erhältlich.
• Die Zahnrad-Getriebe können mit einer abschließbaren Bohrung versehen werden, die als Sperrgetriebe bezeichnet wird.
• Zahnräder können auch mit einem Kettenrad bestellt werden, die so genannten Kettenradgetriebe. Das Handrad hat einen Schlitz, durch den eine Kette läuft. Das Handrad kann immer noch manuell gedreht werden, oder die Kette kann gezogen werden, um das Handrad zu drehen. Dieser Getriebetyp wird in Bereichen eingesetzt, in denen die Armatur nicht leicht zugänglich ist - die Kette hängt in einem bestimmten Abstand nach unten und ermöglicht das Öffnen oder Schließen der Armatur, wenn die Armatur nicht in Reichweite ist.

Kraftbetriebene Antriebe

Kraftbetriebene Stellantriebe ermöglichen das automatische Öffnen und Schließen der Armatur oder auf Knopfdruck. Sie werden eingesetzt, wenn die Armatur häufig betätigt werden muss, wenn eine einfache Betätigung erforderlich ist oder wenn eine bessere Kontrolle erforderlich ist.

Es gibt drei Haupttypen von Stellantrieben: pneumatisch, hydraulisch und elektrisch.

Pneumatische Antriebe

Pneumatische Antriebe benötigen Luft, um den Antrieb anzutreiben und den Ventilschaft zu drehen. Es gibt sie in zwei Ausführungen: Kolben oder Membrane. Bei Absperrklappen sind pneumatische Kolbenantriebe viel beliebter als Membranantriebe.

Pneumatische Membranantriebe

Pneumatische Membranantriebe verwenden Druckluft, um die Membrane zu bewegen, die wiederum die Spindel dreht.

Hydraulische Stellantriebe

Hydraulische Stellantriebe funktionieren ähnlich wie pneumatische Stellantriebe, nur dass sie mit Hydraulikflüssigkeit statt mit Luft arbeiten.

Elektrische Stellantriebe

Elektrische Stellantriebe verwenden eine Stromquelle, um den Antrieb zu betreiben. Sie verfügen in der Regel über einen komplizierten elektrischen Schaltkreis, mit dem programmiert wird, wann das Stellglied arbeitet.

Doppelt wirkende Antriebe im Vergleich zu einfach wirkenden Antrieben

Die meisten Stellantriebe fallen in eine von zwei Kategorien: Doppeltwirkend oder einfachwirkend.

Doppeltwirkend bedeutet, dass die Luft oder die Hydraulikflüssigkeit auf beide Seiten des Kolbens wirkt, um das Ventil sowohl zu öffnen als auch zu schließen.

• Doppelt wirkende Antriebe werden normalerweise für pneumatische und hydraulische Antriebe verwendet.
• Die Gefahr eines doppeltwirkenden Stellantriebs besteht in einem Stromausfall; wenn der Stellantrieb die Stromversorgung verliert, bleibt er entweder im geöffneten oder geschlossenen Zustand, in dem er sich zuletzt befand (es sei denn, es gibt ein manuelles Handrad).

Einfachwirkend bedeutet, dass die Luft oder die Hydraulikflüssigkeit zum Öffnen oder Schließen des Ventils verwendet wird und eine Feder die entgegengesetzte Aktion ausführt.

• Einfachwirkend kann für alle drei Antriebsarten verwendet werden.
• Wenn Sie gefährliche Chemikalien in der Rohrleitung haben, möchten Sie vielleicht, dass sich das Ventil automatisch schließt, wenn der Strom ausfällt. Dies wird als Federschließung oder Federrückstellung bezeichnet.
• Wenn Sie Löschwasser in der Rohrleitung haben, möchten Sie vielleicht, dass das Ventil bei einem Stromausfall automatisch öffnet. Dies wird als Spring Open bezeichnet.

Aktuatoren Zubehör

Stellantriebe können mit verschiedenen Zubehörteilen geliefert werden:   Unten sehen Sie das Bild eines Ventils mit dem Montagesatz, dem Antrieb, dem Stellungsregler und dem Endschalter.

Fazit und Test

Abschluss des Garlock Trainings Dichtungslösungen für Rohre, Ventile und Pumpen: Armaturen, Level 1 Kurs. Sie können nun mit dem Test fortfahren.

Garlock PVP Schulung - Armaturen, Level 1 Test