Wat is een kogelkraan: bedienings- en gebruiksaanwijzing

Kogelklep, een klep waarvan de openings- en sluitingsonderdelen (balDe kogels worden aangedreven door de klepstang en draaien rond de as van de kogelkraan. De V-vormige kogelkraan met harde afdichting heeft een sterke schuifkracht tussen de V-vormige kogelkern en de metalen klepzitting, die is gelast met een harde legering. Deze is bijzonder geschikt voor media die vezels, kleine vaste deeltjes, enz. bevatten. De meerwegkogelkraan kan niet alleen flexibel de samenvloeiing, aftakking en stroomrichting van het medium in de leiding regelen, maar ook elk kanaal afsluiten om de andere twee kanalen te verbinden. Dit type klep moet over het algemeen horizontaal in de leiding worden geïnstalleerd. Kogelkranen worden, afhankelijk van de aandrijfmethode, onderverdeeld in pneumatische kogelkranen, elektrische kogelkranen en handmatige kogelkranen.

Wat is een kogelkraan?

AKogelkranen werden in de jaren 50 uitgevonden. Dankzij de snelle ontwikkeling van wetenschap en technologie, de voortdurende verbetering van productieprocessen en productstructuren, hebben kogelkranen zich in slechts 40 jaar tijd ontwikkeld tot een belangrijk type ventiel. In westerse geïndustrialiseerde landen neemt het gebruik van kogelkranen jaar na jaar toe.

In mijn land worden kogelkranen veelvuldig gebruikt in de olieraffinaderij, langeafstandspijpleidingen, chemische industrie, papierproductie, farmaceutische industrie, waterbeheer, elektriciteitsvoorziening, gemeentelijke administratie, staalindustrie en andere sectoren, en ze spelen een belangrijke rol in de nationale economie. Ze hebben een draaihoek van 90 graden, de klep is bolvormig en er loopt een cirkelvormig gat of kanaal door de as.

Kogelkranen worden voornamelijk gebruikt om de stroomrichting van een medium in een leiding af te sluiten, te verdelen en te veranderen. Een draaiing van slechts 90 graden en een zeer klein koppel zijn voldoende om de kraan hermetisch te sluiten. Kogelkranen zijn het meest geschikt voor gebruik als schakelaars en afsluitkleppen, met name V-vormige kogelkranen. Naast de leidingparameters moet bij elektrische kleppen ook rekening worden gehouden met de omgevingsomstandigheden. Omdat het elektrische apparaat in een elektrische klep een elektromechanisch apparaat is, wordt de werking ervan sterk beïnvloed door de gebruiksomgeving.

Wat zijn de kenmerken van kogelkranen? 

• SlijtvastheidOmdat de klepkern van de kogelkraan met harde afdichting is vervaardigd van gelegeerd staal door middel van spuitlassen,De afdichtingsring is gemaakt van gelegeerd staal, waardoor de kogelkraan met harde afdichting niet te veel slijtage vertoont tijdens het schakelen. (De hardheidscoëfficiënt ligt tussen 65 en 70):

• Goede afdichtingsprestatiesOmdat de afdichting van de kogelkraan met harde afdichting handmatig wordt geslepen, kan deze pas worden gebruikt als de klepkern en de afdichtingsring perfect op elkaar aansluiten. Daardoor is de afdichting betrouwbaar.

• Laag koppelOmdat de onderkant van de afdichtingsring van de kogelkraan met harde afdichting een veer gebruikt om de afdichtingsring en de klepkern stevig tegen elkaar te houden, is de schakeling erg licht wanneer de externe kracht de voorspanning van de veer overschrijdt.

• Langdurige dienstLeven: Het wordt op grote schaal gebruikt in diverse sectoren, zoals de aardolie- en chemische industrie, energieopwekking, papierproductie, atoomenergie, luchtvaart, raketten en in het dagelijks leven van mensen.

Wat zijn de voordelen van kogelkranen?

Vergeleken met andere soorten kleppen openen kogelkranen snel, soepel en betrouwbaar, worden ze veel gebruikt en hebben ze de volgende voordelen:

1. Het druklager vermindert het wrijvingskoppel van de klepstang, waardoor de klepstang langdurig soepel en flexibel kan functioneren.
2. Antistatische functie: Tussen de kogel, de klepstang en het klephuis is een veer geplaatst om statische elektriciteit af te voeren die tijdens het schakelen ontstaat.
3. Aangezien materialen zoalsDoordat polytetrafluorethyleen goede zelfsmurende eigenschappen heeft en er weinig wrijvingsverlies optreedt met de kogel, heeft de kogelkraan een lange levensduur.
4. Lage vloeistofweerstand: Pneumatische kogelkranen hebben de laagste vloeistofweerstand van alle ventielcategorieën. Zelfs bij pneumatische kogelkranen met een kleinere diameter is de vloeistofweerstand zeer laag.
5. Betrouwbare afdichting van de klepstang: Omdat de klepstang alleen draait en niet omhoog komt, raakt de afdichting van de klepstang niet snel beschadigd en neemt het afdichtingsvermogen toe naarmate de mediumdruk stijgt.
6. Goede afdichting van de klepzitting: De afdichtingsring, gemaakt van elastische materialen zoals polytetrafluorethyleen, is gemakkelijk af te dichten en de afdichtingscapaciteit van de kogelkraan neemt toe naarmate de mediumdruk stijgt.
7. Kogelkranen met een lage vloeistofweerstand en een volledige diameter hebben in principe geen stromingsweerstand.
8. Eenvoudige structuur, klein formaat en licht gewicht.
9. Dicht en betrouwbaar. De kogelkraan heeft twee afdichtingsvlakken, die veelal zijn gemaakt van diverse kunststoffen. Dit zorgt voor een goede afdichting en een volledige afsluiting. De kraan wordt ook veel gebruikt in vacuümsystemen.
10. Eenvoudig te bedienen, snel te openen en te sluiten: draai 90° van volledig open naar volledig gesloten, handig voor bediening op afstand.
11. De kogelkraan is gemakkelijk te onderhouden, heeft een eenvoudige constructie en de afdichtring is doorgaans beweegbaar, wat demontage en vervanging vergemakkelijkt.
12. Wanneer de klep volledig open of volledig gesloten is, is het afdichtingsoppervlak van de kogel en de klepzitting geïsoleerd van het medium, waardoor het medium geen erosie van het afdichtingsoppervlak van de klep veroorzaakt wanneer het erdoorheen stroomt.
13. Breed scala aan toepassingen, diameters variëren van enkele millimeters tot meerdere meters, en ze kunnen worden gebruikt in zowel hoog vacuüm als hoge druk.
14. Omdat de kogelkraan tijdens het openen en sluiten een afvegende werking heeft, kan deze worden gebruikt in media met zwevende vaste deeltjes.
15. Hoge verwerkingsprecisie, hoge kosten, niet geschikt voor gebruik bij hoge temperaturen, kan verstopping veroorzaken als er onzuiverheden in de leiding zitten, waardoor de klep niet meer geopend kan worden.

Wat zijn de categorieën kogelkranen?

 Functieclassificatie

• BypassklepKogelkranen worden over het algemeen geopend door stilstaand water, daarom worden bypasskleppen zo ingesteld dat de druk eerst gelijk wordt, dat wil zeggen dat beide zijden met water worden gevuld;
• LuchtklepBij het vullen met water wordt de lucht verwijderd en sluit de vlotter de klep automatisch; bij het aftappen wordt lucht toegevoegd en zakt de vlotter automatisch.
• Overdrukventiel:Bij het openen en sluiten van de klep wordt het water onder druk tussen de klep en de afdichtingskap afgevoerd om slijtage van de afdichtingskap te voorkomen;
• Aftapkraan: het afvalwater afvoeren uit het onderste deel van de bolvormige behuizing.

Classificatie van kogelklepactuatoren

• Pneumatische kogelklep
• Elektrische kogelkraan
• Hydraulische kogelklep
• Pneumatische en hydraulische kogelklep
• Elektrohydraulische kogelklep
• Kogelklep voor turbine-overbrenging

Classificatie op basis van het materiaal van de kogelkraanbehuizing/het kogelkraanlichaam.

• Kogelkraan van metaal: zoalsKogelkranen van koolstofstaal, kogelkranen van gelegeerd staal, kogelkranen van roestvrij staal, gietijzeren kogelkranen, kogelkranen van titaniumlegering, monel-kogelkranen, kogelkranen van koperlegering, kogelkranen van aluminiumlegering, kogelkranen van loodlegeringenz.
• Kleppen met metalen behuizing en binnenbekleding: zoals kleppen met een rubberen bekleding, kleppen met een fluorbekleding, kleppen met een loodbekleding, kleppen met een kunststofbekleding, kleppen met een emaillebekleding.
• Kleppen van niet-metalen materiaal: zoals keramische ventielen, glazen ventielen, kunststof ventielen.

De belangrijkste parameters van een kogelkraan

• Nominale druk: PN1.0-42.0MPa, ANSI KLASSE 150-2500, JIS10-20K
• Nominale diameter: DN6~1200, NPS 1/4~48
• Verbinding beëindigen: flenslassen, stomplassen, schroefdraadlassen, moflassen, enz.
• Toepasselijke temperatuur: -196℃~540℃;
• Operatie: handmatig, wormwieloverbrenging, pneumatisch, elektrisch, hydraulisch, gas-vloeistofkoppeling, elektrohydraulische koppeling;
• Materiaal van het klephuisWCB, ZG1Cr18Ni9Ti, ZG1Cr18Ni12Mo2Ti, CF8(304), CF3(304L), CF8M(316), CF3M (316L), Ti. Verschillende materialen kunnen worden gebruikt voor water, stoom, olie, salpeterzuur, azijnzuur, oxidatiemiddelen, ureum en andere media.

Installatiemethode en -stappen van een kogelkraan op een pijpleiding. 

1. Verwijder de beschermkapjes aan beide zijden van het flensuiteinde en spoel en reinig de klep wanneer deze volledig open staat.
2. Vóór de installatie moet de gehele machine worden getest volgens het opgegeven signaal (elektriciteit of gas) (om te voorkomen dat trillingen als gevolg van transport de prestaties beïnvloeden). De machine kan pas in gebruik worden genomen nadat de test is geslaagd (bedrading volgens het schema van het elektrische actuatorcircuit).
3. Voordat u de klep op de leiding aansluit, dient u de leiding door te spoelen en de resterende onzuiverheden te verwijderen (deze stoffen kunnen de klepzitting en de kogel beschadigen).
4. Gebruik tijdens de installatie het bedieningsgedeelte van de klep niet als hefpunt om schade aan het bedieningsgedeelte en de toebehoren te voorkomen.
5. Dit type klep moet horizontaal of verticaal in de leiding worden geïnstalleerd.
6. De pijpleiding nabij het installatiepunt mag niet doorhangen of aan externe krachten worden blootgesteld. Pijpbeugels of -steunen kunnen worden gebruikt om afwijkingen in de pijpleiding te voorkomen.
7. Na aansluiting op de pijpleiding, draai je de flensbouten kruislings vast met het voorgeschreven aanhaalmoment.

Toepassingsgebieden van kogelkranen

Omdat kogelkranen meestal rubber, nylon en polytetrafluorethyleen (PTFE) als afdichtingsring voor de klepzitting gebruiken, wordt hun bedrijfstemperatuur beperkt door het materiaal van de afdichtingsring. De afsluitende werking van de kogelkraan wordt bereikt doordat de metalen kogel onder invloed van het medium tegen de kunststof klepzitting wordt gedrukt (zwevende kogelkraan). De afdichtingsring van de klepzitting ondergaat onder bepaalde contactdruk een elastisch-plastische vervorming op bepaalde plaatsen. Deze vervorming compenseert de fabricagenauwkeurigheid en oppervlakteruwheid van de kogel en zorgt voor een goede afdichting van de kogelkraan.

Omdat de klepzittingafdichting van een kogelkraan meestal van kunststof is gemaakt, moet bij de keuze van de constructie en prestaties van de kogelkraan rekening worden gehouden met de brandwerendheid en brandpreventie ervan. Dit geldt met name voor de petroleum-, chemische, metallurgische en andere sectoren. Bij het gebruik van kogelkranen in apparatuur en leidingsystemen met brandbare en explosieve media is extra aandacht vereist voor brandwerendheid en brandpreventie.

Over het algemeen worden kogelkranen aanbevolen in leidingsystemen met een dubbele standregeling, strikte afdichtingseigenschappen, weerstand tegen modder, slijtage en krimp, snelle open- en sluitbeweging (1/4 slag), hogedrukbeveiliging (groot drukverschil), laag geluidsniveau, weerstand tegen cavitatie en gasvorming, geringe lekkage naar de atmosfeer, laag bedieningskoppel en lage vloeistofweerstand.

Kogelkranen zijn ook geschikt voor leidingsystemen met een lichte constructie, lage drukafsluiting (klein drukverschil) en corrosieve media. Kogelkranen kunnen ook worden gebruikt in installaties en leidingsystemen met lage temperaturen (diepe kou). In zuurstofleidingsystemen van de metallurgische industrie moeten kogelkranen worden gebruikt die grondig zijn ontvet. Wanneer de hoofdleiding van een olie- of gasleiding ondergronds moet worden aangelegd, moet een volledig gelaste kogelkraan worden gebruikt. Wanneer een goede regelwerking vereist is, moet een kogelkraan met een speciale constructie en een V-vormige opening worden gekozen. In de petroleum-, petrochemische, chemische, elektriciteits- en stedenbouw kunnen metaal-op-metaal afgedichte kogelkranen worden gekozen voor leidingsystemen met bedrijfstemperaturen boven de 200 graden Celsius.

Voordelen en nadelen van kogelkranen

Voordelen van een kogelkraan:

1. Het heeft de laagste stromingsweerstand (eigenlijk 0);
2. Omdat het tijdens gebruik (zonder smeermiddel) niet vastloopt, kan het betrouwbaar worden gebruikt in corrosieve media en vloeistoffen met een laag kookpunt;
3. Het kan een volledige afdichting bereiken binnen een groot druk- en temperatuurbereik;
4. Het maakt snel openen en sluiten mogelijk, waarbij de openings- en sluitingstijd van sommige constructies slechts 0,05 tot 0,1 seconde bedraagt. Dit garandeert dat het in het automatiseringssysteem van de testbank kan worden gebruikt. Wanneer de klep snel opent en sluit, verloopt de bediening zonder schokken.
5. Het bolvormige sluitstuk kan zich automatisch op de grenspositie positioneren;
6. Het werkmedium is aan beide zijden betrouwbaar afgesloten;
7. Zowel in volledig open als volledig gesloten toestand zijn het afdichtingsoppervlak van de kogel en de klepzitting geïsoleerd van het medium, waardoor het medium dat met hoge snelheid door de klep stroomt geen erosie van het afdichtingsoppervlak veroorzaakt.
8. De constructie is compact en licht, en kan worden beschouwd als de meest geschikte klepconstructie voor systemen met lage temperaturen.
9. Het klephuis is symmetrisch, met name de gelaste constructie, waardoor het de spanningen van de pijpleiding goed kan weerstaan;
10. Het afsluitstuk is bestand tegen het hoge drukverschil in gesloten toestand. ⑾ De kogelkraan met een volledig gelast klephuis kan direct onder de grond worden begraven, waardoor de interne onderdelen van de klep niet corroderen en de maximale levensduur 30 jaar bedraagt. Het is de meest ideale klep voor olie- en aardgasleidingen.

Nadelen van een kogelkraan

1. Omdat de afdichtingsring van de kogelklepzitting is gemaakt van polytetrafluorethyleen, heeft dit materiaal een grote uitzettingscoëfficiënt, is het gevoelig voor koude stroming en heeft het een slechte warmtegeleiding. Daarom zal de betrouwbaarheid van de afdichting afnemen wanneer het afdichtingsmateriaal uithardt.
2. Bovendien heeft polytetrafluorethyleen een lage temperatuurbestendigheid en kan het alleen worden gebruikt bij temperaturen onder de 180 °C. Als de temperatuur deze waarde overschrijdt, zal het afdichtingsmateriaal verouderen. Met het oog op langdurig gebruik wordt het over het algemeen alleen bij 120 °C gebruikt.
3. De regelbaarheid ervan is slechter dan die van een afsluitklep, met name een pneumatische klep (of elektrische klep).