Im Bereich der Industriearmaturen finden Absperrklappen in verschiedenen Branchen wie der Öl- und Gasindustrie, der Wasseraufbereitung und der chemischen Industrie breite Anwendung. Unter den verschiedenen Absperrklappentypen ragen zwei Varianten heraus: die doppelt exzentrische und die dreifach exzentrische Absperrklappe. In diesem umfassenden Vergleich beleuchten wir detailliert Konstruktion, Vor- und Nachteile sowie Anwendungsbereiche dieser beiden Ventiltypen.
Doppelt versetztes Absperrklappenventil
Wie der Name schon sagt, weisen doppelt exzentrische Absperrklappen zwei Exzentrizitäten auf: die erste ist die Wellenexzentrizität, also der Versatz der Wellenachse von der Rohrleitungsachse, und die zweite die Dichtungsexzentrizität, also die Geometrie der Ventilscheibendichtung. Diese Bauart bietet sowohl erhebliche Vor- als auch Nachteile.
Vorteile des doppelt exzentrischen Absperrklappenventils
1. Reduzierter Verschleiß
Die Wellenexzentrizität dient dazu, die Reibung zwischen Ventilteller und Ventilsitz beim Öffnen und Schließen zu verringern. Dadurch werden Verschleiß und Leckagerisiko minimiert. Zudem verlängert sie die Lebensdauer der Absperrklappe und senkt die Wartungskosten.
2. Verbesserte Abdichtung
Durch die zweite Exzentrizität kommt die Dichtfläche erst im letzten Schließstadium mit dem Ventilsitz in Kontakt, was nicht nur eine dichte Abdichtung gewährleistet, sondern auch das Medium effektiv kontrolliert.
3. Reduziertes Drehmoment
Die doppelt versetzte Konstruktion verringert den Reibungskoeffizienten, wodurch die zum Öffnen und Schließen der Absperrklappe erforderliche Kraft reduziert wird.
4. Bidirektionale Abdichtung
Doppelt exzentrische Absperrklappen ermöglichen eine bidirektionale Abdichtung und somit einen bidirektionalen Durchfluss und sind zudem einfacher zu installieren und zu bedienen.
Nachteile von doppelt exzentrischen Absperrklappen:
1. Höhere Kosten
Die fortschrittliche Konstruktion und die verwendeten Materialien von doppelt exzentrischen Absperrklappen führen im Allgemeinen zu höheren Herstellungskosten im Vergleich zu Absperrklappen mit Mittellinienanordnung.
2. Mehr Wasserdruckverlust
Aufgrund der dickeren doppelten Exzenterventilplatte, des vorstehenden Ventilsitzes und der engeren Durchgänge kann der Wasserdruckverlust durch die Absperrklappe zunehmen.
3. Begrenzter Temperaturbereich
Doppelt exzentrische Absperrklappen sind bei der Förderung von Medien mit extrem niedrigen oder hohen Temperaturen möglicherweise nur bedingt geeignet, da die verwendeten Materialien extremen Temperaturen unter Umständen nicht standhalten.
Dreifach versetzte Absperrklappe
Die dreifach exzentrische Absperrklappe stellt eine Weiterentwicklung der Absperrklappenkonstruktion mit drei Exzentrizitäten dar. Aufbauend auf der doppelten Exzentrizität beschreibt die dritte Exzentrizität den Versatz der Achse relativ zur Mitte des Ventilkörpers. Diese innovative Konstruktion bietet einen entscheidenden Vorteil gegenüber der herkömmlichen zentrierten Absperrklappe.
Vorteile von dreifach exzentrischen Absperrklappen
1. Absolut verlustfrei
Die einzigartige Form des Dichtungselements der dreifach exzentrischen Absperrklappe eliminiert Reibung und Verschleiß und gewährleistet so eine dichte Abdichtung über die gesamte Lebensdauer des Ventils.
2. Beständigkeit gegen hohe Temperaturen und hohen Druck
Sowohl die Ganzmetall-Dreifach-Exzenter-Absperrklappe als auch die mehrlagige Dreifach-Exzenter-Absperrklappe sind für Hochtemperatur- und Hochdruckfluide geeignet.
3. Feuerfestes Design
Alle verwendeten Materialien des dreifach exzentrischen Absperrklappenventils erfüllen strenge Brandschutznormen, wodurch es sich hervorragend für feuerbeständige Anwendungen eignet.
4. Niedriges Drehmoment und geringe Reibung
Die dreifach exzentrische Absperrklappe kann das Betätigungsdrehmoment und die Reibung weiter reduzieren und so einen reibungslosen Betrieb, eine Verringerung des Drehmoments und eine Verlängerung der Lebensdauer erreichen.
5. Breites Anwendungsspektrum
Die dreifach exzentrische Absperrklappe eignet sich für eine Vielzahl von Anwendungen, darunter die Öl- und Gasindustrie, die petrochemische Industrie, die Energieerzeugung und die Raffinerieindustrie.
Nachteile von dreifach exzentrischen Absperrklappen
1. Höhere Kosten
Das dreifach exzentrische Absperrventil hat aufgrund seiner aufwendigen Konstruktion und Struktur tendenziell höhere anfängliche Herstellungskosten.
2. Etwas höherer Kopfverlust
Der zusätzliche Versatz bei der dreifach exzentrischen Konstruktion kann zu einem etwas höheren Druckverlust als beim doppelt exzentrischen Ventil führen.
Doppelt exzentrische Absperrklappe vs. dreifach exzentrische Absperrklappe
1. Ventilsitz
Der Ventilsitz einer doppelt exzentrischen Absperrklappe ist in der Regel in einer Nut der Ventilplatte eingelassen und besteht aus Gummi, beispielsweise EPDM. Dadurch wird eine luftdichte Abdichtung erreicht, jedoch ist diese Variante nicht für Anwendungen bei extrem hohen Temperaturen geeignet. Der Ventilsitz einer dreifach exzentrischen Absperrklappe ist hingegen komplett aus Metall oder mehrlagig und eignet sich daher besser für hohe Temperaturen oder korrosive Medien.
2. Kosten
Ob es nun um die Konstruktionskosten oder die Komplexität des Fertigungsprozesses geht, dreifach exzentrische Absperrklappen sind teurer als doppelt exzentrische Absperrklappen. Allerdings ist der Wartungsaufwand bei dreifach exzentrischen Klappen geringer als bei doppelt exzentrischen Klappen.
3. Drehmoment
Die ursprüngliche Intention der Konstruktion des dreifach exzentrischen Absperrklappenventils besteht darin, Verschleiß und Reibung weiter zu reduzieren. Daher ist das Drehmoment des dreifach exzentrischen Absperrklappenventils geringer als das des doppelt exzentrischen Absperrklappenventils.