Hoe werken afsluiters?

Globe-afsluiters zijn essentiële componenten in verschillende industriële toepassingen, die de stroming van vloeistoffen regelen en controleren. Dit artikel onderzoekt de interne werking, componenten en toepassingen van globe-afsluiters, en biedt een uitgebreid begrip van hun functionaliteit en belang in vloeistofregelsystemen.

Wat is een afsluiter?

Een globe valve is een type lineaire bewegingsklep die de stroming regelt door een beweegbare plug of schijf te gebruiken om een opening in het kleplichaam te openen, te sluiten of gedeeltelijk te blokkeren. De naam "globe valve" verwijst naar de bolvormige lichaamsvorm van de klep, die zorgt voor een efficiënte werking en nauwkeurige controle over de stroomsnelheid.

Hoe afsluiters werken

Globe-afsluiters werken met behulp van een beweegbare schijf of plug om de stroming door het kleplichaam te regelen. Wanneer de schijf tegen de klepzitting zit, wordt de stroming gestopt. Wanneer de schijf van de zitting wordt getild, kan vloeistof door de opening tussen de schijf en de zitting stromen. De positie van de schijf, geregeld door de steel en actuator, bepaalt de stroomsnelheid door de klep.

Componenten van de afsluiter

Lichaam

Het lichaam is het hoofdonderdeel van een globe valve en biedt de primaire drukgrens. Globe valve bodies worden doorgaans gemaakt van gietijzer, brons of roestvrij staal, afhankelijk van de toepassing en het type vloeistof dat wordt geregeld. Het lichaam herbergt de interne componenten, zoals de schijf, zitting en steel, en is verbonden met de pijpleiding via schroefdraad-, flens- of gelaste eindverbindingen.

Kap

De kap is het onderdeel van de globe valve dat de pakkingdoos bevat en toegang biedt tot de interne componenten voor onderhoud. Het is met bouten of schroefdraad aan het lichaam bevestigd en kan worden verwijderd om de schijf, zitting of stang te vervangen of te repareren. De kap ondersteunt ook de klepsteel en het handwiel of de actuator.

Schijf/stekker

De schijf, ook wel bekend als de plug, is het beweegbare deel van de globe valve dat de vloeistofstroom regelt door tegen de zitting te sluiten. Globe valve-schijven kunnen verschillende ontwerpen hebben, zoals kogel-, samenstelling- of plugtypes, afhankelijk van de toepassing en de gewenste stromingseigenschappen. De schijf is bevestigd aan de steel en beweegt op en neer om de klep te openen of te sluiten.

Zitplaats

De zitting is het stationaire deel van de bolklep dat een strakke afdichting biedt wanneer de schijf ertegenaan wordt gesloten. De zitting is meestal gemaakt van een hard, slijtvast materiaal, zoals roestvrij staal of stellite, en kan integraal zijn met het lichaam of een aparte ring. Het zittingoppervlak is nauwkeurig bewerkt om een lekvrije sluiting te garanderen.

Stang

De steel is het deel van de globe valve dat de schijf verbindt met het handwiel of de actuator, en de lineaire beweging overbrengt die nodig is om de klep te openen of te sluiten. Globe valve stems zijn meestal gemaakt van roestvrij staal en kunnen een schroefdraad of glad ontwerp hebben. De steel gaat door de kap en is afgedicht met pakking of een balg om lekken te voorkomen.

Handwiel/actuator

Het handwiel of de actuator is het apparaat dat wordt gebruikt om de globe valve te bedienen door de steel te draaien en de schijf te verplaatsen. Handwielen zijn de meest voorkomende handmatige bedieningen voor kleinere globe valves, terwijl pneumatische of elektrische actuatoren worden gebruikt voor grotere kleppen of geautomatiseerde besturing. Het handwiel of de actuator is bovenop de kap gemonteerd.

Kooi

Sommige afsluiters, met name die welke worden gebruikt voor smoor- of regeltoepassingen, kunnen een kooi rond de schijf en de zitting bevatten. De kooi geleidt de schijf en biedt aanvullende stromingskarakterisering, zoals een gelijk percentage of lineaire stroming. Kooien kunnen ook worden ontworpen met speciale functies, zoals anti-cavitatie of geluidsarme afwerkingen, om de klepprestaties onder specifieke bedrijfsomstandigheden te verbeteren.

Waarvoor wordt een afsluiter gebruikt?

Afsluiters worden in een breed scala aan toepassingen gebruikt, waaronder:

• Stroomregeling en -regeling in proceslijnen
• Isolatie van apparatuur of leidingdelen
• Drukverlaging en -regeling
• Chemische voedingssystemen en waterbehandeling
• Ketelvoedingswater- en stoomsystemen
• Stookoliesystemen en andere viskeuze vloeistoftoepassingen

Soorten afsluiters

T-type bolklep

De T-type of rechte patroon bolklep is het meest voorkomende type bolklep dat in verschillende toepassingen wordt gebruikt. Het heeft een recht stromingspad, met de inlaat- en uitlaatpoorten in lijn met elkaar. De klepschijf beweegt lineair, loodrecht op de stroming, om de stroomsnelheid te regelen.

T-type globe kleppen bieden een goede smoorcapaciteit en een strakke afsluiting, waardoor ze geschikt zijn voor het regelen van de stroming in stoomsystemen, watersystemen en andere industriële toepassingen. Echter, vanwege het kronkelige stromingspad hebben ze een hogere drukval vergeleken met andere kleptypen zoals kogelkranen of afsluiters.

Hoekafsluiter

Hoekafsluiters hebben de inlaat- en uitlaatpoorten in een hoek van 90 graden ten opzichte van elkaar, waardoor een "L"-vorm ontstaat. Dit ontwerp zorgt voor een gestroomlijnder stromingspad vergeleken met T-type afsluiters, wat resulteert in een lagere drukval en verbeterde stromingsefficiëntie. De klepschijf en zitting zijn in een hoek van 45 graden geplaatst, wat zorgt voor een recht stromingspad door het kleplichaam.

Hoekafsluiters worden vaak gebruikt in toepassingen waar de ruimte beperkt is of waar de klep direct na een pijpbocht wordt geïnstalleerd. Ze worden ook gebruikt in hogedruk- en hogetemperatuursystemen, zoals ketelvoedingswatersystemen en stoomsystemen.

Y-patroon bolklep

Y-patroon globe kleppen, ook bekend als Y-body globe kleppen, hebben een uniek body ontwerp dat lijkt op de letter "Y". De inlaat- en uitlaatpoorten zijn 45 graden ten opzichte van elkaar gekanteld, terwijl de klepsteel loodrecht op het stromingspad staat. Dit ontwerp biedt een directer stromingspad vergeleken met T-type globe kleppen, wat resulteert in lagere drukval en verbeterde stromingscapaciteit.

Y-patroon globe afsluiters worden vaak gebruikt in toepassingen waar hoge stroomsnelheden en lage drukval vereist zijn, zoals in chemische verwerkingsfabrieken en energiecentrales. Ze worden ook gebruikt in toepassingen waar frequent onderhoud nodig is, omdat de interne delen van de klep eenvoudig toegankelijk zijn zonder het kleplichaam uit de pijpleiding te verwijderen.

Voordelen van afsluitkleppen

• Uitstekende smoorklep en nauwkeurige stroomregeling vergeleken met andere kleppen
• Betrouwbare, strakke afsluiting bij volledig gesloten toestand
• Duurzaam met gelijkmatige slijtage van de zitting bij smoortoepassingen
• Eenvoudig onderhoud met gemakkelijk toegankelijke en vervangbare afwerking

Nadelen van afsluitkleppen

• Hogere drukval en stromingsweerstand vergeleken met andere kleppen zoals kogelkranen of afsluiters
• Grotere afmetingen en gewicht voor een gegeven stroomcapaciteit
• Gevoelig voor cavitatie en erosieschade bij bepaalde toepassingen met een hoge drukval
• Duurder dan eenvoudigere kleppen zoals kogelkranen of vlinderkleppen

Veelgestelde vragen

Hoe regelt een afsluitkraan de stroming?

Een globe valve reguleert de stroming door gebruik te maken van een beweegbare schijf of plug die tegen een stationaire zitting in het kleplichaam zit. Naarmate de schijf van de zitting wordt wegbewogen, neemt de stroomsnelheid toe in directe verhouding tot de positie van de schijf.

Wat is het verschil tussen een afsluiter en een afsluitkraan?

Schuifafsluiters zijn ontworpen voor volledig open of volledig gesloten werking, terwijl bolafsluiters beter geschikt zijn voor het afknijpen en regelen van de stroming. Schuifafsluiters hebben een rechtdoor stromingspad met minimale weerstand, terwijl bolafsluiters een meer kronkelig stromingspad en hogere drukval hebben.

Wat is het verschil tussen een kogelkraan en een afsluitkraan?

Kogelkranen gebruiken een roterende kogel met een boring om de stroming te regelen, terwijl bolkleppen een lineaire bewegingsschijf of plug gebruiken. Kogelkranen zijn compact, snelwerkend en hebben een lage drukval, terwijl bolkleppen een nauwkeurigere stromingsregeling en een beter smoorvermogen bieden.

Wat is het verschil tussen een stopkraan en een afsluitkraan?

"Stop valve" is een algemene term voor kleppen die worden gebruikt om de stroming af te sluiten, waaronder globe valves, gate valves en andere typen. Globe valves zijn een specifiek type stop valve dat ook smoor- en flowregulatiemogelijkheden biedt.

Conclusie

Globe-afsluiters zijn kritische componenten in vloeistofregelsystemen en bieden nauwkeurige stroomregeling en betrouwbare afsluitmogelijkheden. Door het ontwerp, de werking en de toepassingen van globe-afsluiters te begrijpen, kunnen ingenieurs en technici de juiste klep voor hun specifieke vereisten selecteren en optimale prestaties in industriële processen garanderen.