Kugelhähne vs. Durchgangsventile: Was ist der Unterschied

Pumpe

Todd

2024-08-02

Was ist der Unterschied zwischen Kugelhähnen und Durchgangsventilen?

Kugelhähne ermöglichen eine schnelle Vierteldrehung und einen geraden Durchflussweg. Im Gegensatz dazu bieten Durchgangsventile eine präzise Durchflussregelung, jedoch mit einem eingeschränkteren Durchflussweg.

Das Verständnis dieser wichtigen Unterschiede kann Ihnen dabei helfen, das richtige Ventil für Ihre spezifische Anwendung auszuwählen. Lesen Sie weiter, um mehr über die Vor- und Nachteile der einzelnen Ventiltypen zu erfahren.

Was ist ein Kugelhahn?

Kugelhähne sind Vierteldrehventile, die eine hohle, perforierte Kugel zur Steuerung des Flüssigkeitsflusses verwenden. Der Ventilkörper beherbergt die Kugel, die zwischen zwei Sitzen rotiert. Ein Schaft verbindet die Kugel mit einem externen Antrieb oder Griff. Die Kugel hat in ihrer Mitte eine Bohrung, die im geöffneten Zustand mit dem Strömungsweg ausgerichtet ist.

Wie funktioniert ein Kugelhahn?

Kugelhähne funktionieren über einen einfachen Vierteldrehmechanismus. Der Ventilschaft ist mit einem Hebel oder Griff an der Außenseite verbunden.

Durch Drehen dieses Griffs wird die Kugel im Ventilkörper gedreht. In der offenen Position ist die Bohrung der Kugel auf das Rohr ausgerichtet, sodass der volle Durchfluss möglich ist. Durch Drehen der Kugel um 90 Grad wird der feste Teil der Kugel quer zum Durchflussweg platziert, wodurch der Durchfluss vollständig gestoppt wird.

Dieses Design ermöglicht schnelles Öffnen und Schließen mit minimalem Druckabfall im vollständig geöffneten Zustand.

Vorteile des Kugelhahns

Kompaktes Design und schnelle Zyklusgeschwindigkeiten: Vierteldrehungsventile verbessern die Betriebseffizienz.
Geringere Druckabfälle: Optimierter Durchflussweg im Vergleich zu Absperrventilen.
Längere Lebensdauer: Höhere Korrosions- und Beschädigungsbeständigkeit, minimaler Wartungsaufwand.
Einfache visuelle Bestätigung: Einfaches Kugeldesign ermöglicht schnelle Positionskontrollen.
Dichte Abdichtung: Hervorragend für Absperranwendungen, auch nach längerem Gebrauch.

Nachteile des Kugelhahns

Eingeschränkte Drosselungsmöglichkeiten: Weniger präzise Durchflussregelung im Vergleich zu Absperrventilen, insbesondere bei Feineinstellungen.
Weniger genaue Durchflussregelung: Schlechtere Regelung in teilweise geöffneten Stellungen im Vergleich zu Durchgangsventilen.
Höhere Kosten für große Größen: Teurer als vergleichbare Absperrventile, insbesondere bei größeren Größen, die größere Antriebe erfordern.
Erhöhter Verschleiß bei Drosselung: Im Vergleich zu Absperrventilen für häufigen Drosselbetrieb weniger geeignet.
Höheres Kavitationsrisiko: Einige Konstruktionen sind anfälliger für Kavitationsprobleme als Absperrventile.
Eingeschränkte Durchflusseigenschaften: Geringere Flexibilität bei Durchflussprofilen im Vergleich zu Absperrventilen mit verschiedenen Trimmoptionen.
Anspruchsvolle Reparaturen: Im Vergleich zu Absperrventilen ist die Wartung und der Austausch von Teilen schwieriger.
Temperaturbeschränkungen: Bei extremen Temperaturbedingungen ist die Leistung möglicherweise nicht so gut wie bei Absperrventilen.

Was ist ein Absperrventil?

Absperrventile zeichnen sich durch ihren kugelförmigen Körper aus, der eine bewegliche Scheibe oder einen Stopfen enthält, der auf dem Ventilschaft sitzt. Wenn der Ventilschaft gedreht wird, bewegt sich die Scheibe näher zum Ventilsitz oder von diesem weg und reguliert so die Durchflussrate.

Wie funktioniert ein Absperrventil?

Absperrventile verwenden einen linearen Bewegungsmechanismus. Durch Drehen des Handrads oder des Stellantriebs wird die Scheibe senkrecht zum Flüssigkeitsstrom bewegt, was eine präzise Steuerung ermöglicht.

Wenn die Scheibe vollständig geöffnet ist, fließt die Flüssigkeit um sie herum, während die Scheibe in der geschlossenen Stellung am Sitz abdichtet und den Durchfluss vollständig stoppt.

Vorteile des Absperrventils

Präzise Durchflussregelung: Ermöglicht eine genaue Regulierung des Durchflusses
Drosselung von Anwendungen: Besser geeignet für einstellbare Durchflussregelung
Hochdrucksysteme: Bietet überlegene Leistung in Hochdruckumgebungen
Durchflusskoeffizient: Ermöglicht eine genauere Bestimmung
Enger Verschluss: Bietet eine bessere Abdichtung mit geringerem Leckagerisiko
Vermeidung von Wasserschlägen: Effektiver bei der Vorbeugung dieses Problems
Vielseitiges Medienhandling: Ideal für ätzende, viskose oder extrem heiße Substanzen
Einfache Wartung: Bietet einfachere Wartung durch Top-Entry-Design
Häufige Bedienung: Besser geeignet für regelmäßige Anpassung und Verwendung
Visuelle Positionsbestätigung: Bietet eine klare Anzeige des Ventilstatus

Nachteile des Absperrventils

Höherer Druckabfall: Aufgrund eines komplexeren internen Strömungsweges
Größer und schwerer: Bei gleicher Durchflussleistung wie bei Kugelhähnen
Teurer: Als Kugelhähne ähnlicher Größe
Mehr Drehungen erforderlich: Zum vollständigen Öffnen oder Schließen
Geringere Durchflusskapazität: Im Vergleich zu Kugelhähnen
Verschleißanfälliger: Erhöhte Wahrscheinlichkeit von Leckagen im Laufe der Zeit
Größere Aktuatoren erforderlich: Für den automatisierten Betrieb
Nicht für schnelles Abschalten geeignet: Nicht geeignet für Schnellverschlussanwendungen
Herausforderungen bei der Wartung: Schwieriger zu reinigen und zu pflegen
Kavitationsrisiko: Höheres Risiko bei bestimmten Strömungsverhältnissen
Weniger effektiv: Für Schlämme oder hochviskose Flüssigkeiten
Kürzere Lebensdauer: Normalerweise weniger langlebig als Kugelhähne

Auswahl von Absperrventilen und Kugelhähnen

Flusssteuerungs- und Drosselungsfunktionen

Absperrventile: Durchgangsventile zeichnen sich durch präzise Durchflussregelung und Drosselung aus. Ihre lineare Bewegung ermöglicht Feineinstellungen und macht sie ideal für Anwendungen, die eine genaue Durchflussregelung erfordern.

Kugelhähne: Kugelhähne können zwar den Durchfluss regeln, sind jedoch besser für schnelle Ein-/Aus-Vorgänge geeignet.

Druckverlust

Kugelhähne: Kugelhähne weisen im vollständig geöffneten Zustand typischerweise geringere Druckabfälle auf als Durchgangsventile. Der gerade Durchflussweg von Kugelhähnen führt zu minimaler Durchflussbeschränkung.

Absperrventile: Absperrventile bewirken konstruktionsbedingt eine Richtungsänderung des Fluids und führen so zu höheren Druckverlusten.

Absperr- und Dichtungsleistung

Kugelhähne: Kugelhähne bieten hervorragende Absperreigenschaften und dichten selbst nach längerem Gebrauch ab. Sie sind die bevorzugte Wahl für Anwendungen, bei denen eine blasendichte Absperrung erforderlich ist.

Absperrventile: Absperrventile können eine gute Absperrung erreichen, erreichen aber möglicherweise nicht die Dichtleistung von Kugelhähnen, insbesondere bei größeren Größen.

Wartung

Kugelhähne: Kugelhähne erfordern aufgrund ihrer einfachen Konstruktion im Allgemeinen weniger Wartung. Die Hauptverschleißteile sind die Ventilsitze und Dichtungen.

Absperrventile: Absperrventile müssen möglicherweise häufiger gewartet werden, insbesondere die Schaftdichtung und der Ventilsitz. Allerdings sind Absperrventilsitze oft leichter zu ersetzen oder zu überholen als Kugelhahnkomponenten.

Temperatur

Absperrventile: Absperrventile können einen großen Temperaturbereich bewältigen.

Kugelhähne: Kugelhähne können mit einem breiten Temperaturbereich umgehen, erzielen aber oft eine bessere Leistung unter extremen Temperaturbedingungen. Die für die Konstruktion von Kugelhähnen verwendeten Materialien, wie z. B. Metall-Metall-Sitze, ermöglichen eine bessere Leistung bei Hochtemperaturanwendungen.

Kosten

Kugelhähne: Kugelhähne sind in der Regel günstiger als Durchgangsventile, insbesondere in größeren Größen. Die einfachere Konstruktion von Kugelhähnen trägt zu niedrigeren Herstellungskosten bei.

Absperrventile: Absperrventile mit ihren komplexeren Innenkomponenten sind tendenziell teurer, insbesondere wenn sie mit Hochleistungs-Innengarnituren ausgestattet sind.

Wann wird ein Absperrventil verwendet:

Für präzise Durchflussregelungs- und Drosselanwendungen
In Systemen, die eine häufige Anpassung der Durchflussraten erfordern
Für Anwendungen mit hohen Druckverlusten
In Dampfsystemen und Kraftwerken
Wenn eine lineare Durchflussregelung erforderlich ist

Wann wird ein Kugelhahn verwendet:

Für Anwendungen mit schneller Abschaltung und minimalem Druckabfall
In Systemen, die eine hohe Dichtheit und einen zuverlässigen Betrieb erfordern
Für Hochdruck- und Hochtemperaturbedingungen
In Anwendungen der Öl- und Gasindustrie
Wenn niedrige Kosten und kompaktes Design im Vordergrund stehen

FAQs

Sind Kugelhähne oder Absperrventile einfacher zu bedienen?

Kugelhähne sind im Allgemeinen einfacher zu bedienen, da zum vollständigen Öffnen oder Schließen nur eine Vierteldrehung (90 Grad) erforderlich ist.

Welcher Ventiltyp ist kompakter?

Kugelhähne sind typischerweise kompakter als Durchgangsventile und eignen sich daher für Anwendungen mit eingeschränkten Platzverhältnissen.

Sind Kugelhähne oder Durchgangsventile für Hochdruckanwendungen besser geeignet?

Beide können für Hochdruckanwendungen ausgelegt werden, Kugelhähne weisen aufgrund ihrer robusten Konstruktion jedoch häufig höhere Druckwerte auf.

Welcher Ventiltyp ist anfälliger für Leckagen?

Absperrventile neigen im Allgemeinen eher zu Leckagen als Kugelhähne, insbesondere nach längerem Gebrauch oder bei Anwendungen mit vielen Zyklen.

Wie erkennt man ein Absperrventil und ein Kugelventil?

Absperrventile haben eine abgerundete Gehäuseform. Achten Sie auf ein Handrad oben, das mit einem Schaft verbunden ist. Der Strömungsweg ändert innerhalb des Ventils die Richtung.

Kugelhähne haben einen kompakten Körper mit einem Vierteldrehgriff. Achten Sie im Inneren auf eine runde Kugel mit einem Loch.

Abschließend

Kugelhähne und Absperrventile haben jeweils ihre Stärken und Schwächen. Die Wahl zwischen ihnen hängt von der jeweiligen Anwendung ab und berücksichtigt Faktoren wie Durchflussregelung, Wartung und Kosten.

Lassen Sie sich von einem Fachmann beraten, um den für Ihren Bedarf besten Ventiltyp zu bestimmen und eine optimale Systemleistung sicherzustellen.