1. Wichtige Punkte bei der Ventilauswahl

A. Geben Sie den Zweck des Ventils in dem Gerät oder der Vorrichtung an.

Ermitteln Sie die Betriebsbedingungen des Ventils: Art des Mediums, Betriebsdruck, Betriebstemperatur, Bedienung usw.

B. Den richtigen Ventiltyp auswählen.

Die richtige Wahl des Ventiltyps setzt voraus, dass der Konstrukteur den gesamten Produktionsprozess und die Betriebsbedingungen vollständig beherrscht. Bei der Auswahl des Ventiltyps sollte der Konstrukteur zunächst die strukturellen Eigenschaften und die Leistungsfähigkeit jedes einzelnen Ventils genau kennen.

C. Prüfen Sie, ob der Endanschluss des Ventils korrekt ist.

Bei Gewinde-, Flansch- und Schweißverbindungen werden am häufigsten eingesetzt. Gewindeventile sind hauptsächlich Ventile mit einem Nenndurchmesser von unter 50 mm. Bei größeren Durchmessern gestaltet sich die Montage und Abdichtung der Verbindung sehr schwierig. Flanschventile lassen sich zwar einfacher montieren und demontieren, sind aber sperriger und teurer als Gewindeventile und eignen sich daher für Rohrleitungsverbindungen unterschiedlicher Größen und Drücke. Schweißverbindungen sind bei Lastwechseln zuverlässiger als Flanschverbindungen. Da sie jedoch schwieriger zu demontieren und wieder zu montieren sind, beschränkt sich ihr Einsatz auf Anwendungen, bei denen ein dauerhaft zuverlässiger Betrieb gewährleistet sein muss oder die Betriebsbedingungen anspruchsvoll und hochtemperaturbeständig sind.

D. Auswahl des Ventilmaterials

Wählen Sie die Werkstoffe für Gehäuse, Innenteile und Dichtflächen des Ventils. Neben den physikalischen (Temperatur, Druck) und chemischen (Korrosivität) Eigenschaften des Arbeitsmediums ist auch dessen Reinheit (Freiheit von Feststoffpartikeln) zu berücksichtigen. Beachten Sie außerdem die einschlägigen staatlichen und behördlichen Vorschriften. Durch die korrekte und sinnvolle Wahl des Ventilwerkstoffs lassen sich eine optimale Lebensdauer und beste Funktion des Ventils erzielen. Die Werkstoffreihenfolge für das Ventilgehäuse ist: Sphäroguss – Kohlenstoffstahl – Edelstahl; für den Dichtring: Gummi – Kupfer – legierter Stahl – F4.

2. Einführung in gängige Ventile

A. Absperrklappe

Bei einer Absperrklappe dreht sich die Klappe um 90 Grad um die feststehende Welle im Ventilkörper und öffnet und schließt so die Klappe. Absperrklappen zeichnen sich durch geringes Volumen, niedriges Gewicht und einfache Konstruktion aus. Sie bestehen nur aus wenigen Teilen.

Es lässt sich nur um 90° drehen und ermöglicht so ein schnelles und einfaches Öffnen und Schließen. Im vollständig geöffneten Zustand bietet die Dicke der Absperrklappe den einzigen Widerstand für das durch den Ventilkörper strömende Medium. Dadurch ist der Druckverlust im Ventil sehr gering, was zu einer guten Durchflussregelung führt. Absperrklappen werden in solche mit elastischer Weichdichtung und solche mit metallischer Hartdichtung unterteilt. Bei Ventilen mit elastischer Dichtung ist der Dichtring entweder im Ventilkörper integriert oder um die Absperrklappe angebracht, was eine gute Abdichtung gewährleistet. Sie eignen sich nicht nur zur Drosselung, sondern auch für Mittelvakuumleitungen und korrosive Medien. Ventile mit metallischer Dichtung haben in der Regel eine längere Lebensdauer als solche mit elastischer Dichtung, erreichen aber keine vollständige Abdichtung. Sie werden üblicherweise dort eingesetzt, wo große Durchfluss- und Druckverluständerungen sowie eine gute Drosselleistung erforderlich sind. Metallische Dichtungen sind für höhere Betriebstemperaturen geeignet, während elastische Dichtungen temperaturabhängig sind.

B. Schieberventil

Ein Schieberventil ist ein Ventil, dessen Öffnungs- und Schließkörper (Ventilplatte) durch die Ventilspindel angetrieben wird und sich entlang der Dichtfläche des Ventilsitzes auf und ab bewegt. Dadurch kann der Durchflusskanal verbunden oder unterbrochen werden. Schieberventile bieten eine bessere Dichtleistung als Absperrventile, einen geringeren Strömungswiderstand, ein leichtgängiges Öffnen und Schließen sowie eine gewisse Regelbarkeit. Sie gehören zu den am häufigsten verwendeten Absperrventilen. Zu ihren Nachteilen zählen die größere Baugröße, die komplexere Konstruktion im Vergleich zu Absperrventilen, die höhere Verschleißanfälligkeit der Dichtfläche und der erschwerte Wartungsaufwand. Zudem eignen sie sich in der Regel nicht für Drosselungsanwendungen. Je nach Gewindeposition an der Ventilspindel werden Schieberventile in solche mit freiliegender und solche mit verdeckter Spindel unterteilt. Bezüglich der Bauart des Schiebers unterscheidet man zwischen Keil- und Parallelschieberventilen.

C. Rückschlagventil

Das Rückschlagventil verhindert automatisch den Rückfluss von Flüssigkeiten. Die Ventilscheibe öffnet sich unter dem Einfluss des Flüssigkeitsdrucks, und die Flüssigkeit strömt von der Einlass- zur Auslassseite. Sobald der Druck am Einlass niedriger ist als am Auslass, schließt sich die Ventilscheibe aufgrund der Druckdifferenz, ihrer Schwerkraft und anderer Faktoren automatisch, um einen Rückfluss zu verhindern. Je nach Bauform unterscheidet man zwischen Hub- und Schwenkrückschlagventilen. Hubrückschlagventile bieten eine bessere Abdichtung und einen höheren Strömungswiderstand als Schwenkrückschlagventile. Für den Sauganschluss der Pumpensaugleitung sollte ein Bodenventil verwendet werden. Dessen Funktion besteht darin, die Saugleitung vor dem Anlaufen der Pumpe mit Wasser zu füllen und nach dem Abschalten die Saugleitung und das Pumpengehäuse für den Wiederanlauf mit Wasser gefüllt zu halten. Bodenventile werden üblicherweise nur an vertikalen Leitungen am Pumpeneinlass installiert, wobei das Medium von unten nach oben strömt.

D. Kugelventil

Das Öffnungs- und Schließelement des Kugelhahns besteht aus einer Kugel mit einer kreisförmigen Durchgangsbohrung. Die Kugel dreht sich mit der Ventilspindel und öffnet und schließt so das Ventil. Kugelhähne zeichnen sich durch ihre einfache Konstruktion, schnelle Schaltzeiten, komfortable Bedienung, geringe Größe, geringes Gewicht, wenige Bauteile, geringen Strömungswiderstand, gute Abdichtung und einfache Wartung aus.

E-Kugelventil

Das Kugelventil ist ein nach unten geschlossenes Ventil, dessen Öffnungs- und Schließmechanismus (Ventilscheibe) durch die Ventilspindel entlang der Achse des Ventilsitzes (Dichtfläche) auf und ab bewegt wird. Im Vergleich zum Schieberventil bietet es eine gute Regelleistung, jedoch eine geringere Dichtleistung, eine einfache Konstruktion, eine komfortable Fertigung und Wartung, einen hohen Durchflusswiderstand und einen niedrigen Preis. Es ist ein häufig verwendetes Absperrventil, das üblicherweise für Rohrleitungen mit mittlerem und kleinem Durchmesser eingesetzt wird.