Ein Kugelhahn kann zum Stoppen und Starten sowie zum Drosseln oder Regulieren des Durchflusses oder der Bewegung von Medien durch ein System verwendet werden. Kugelhähne werden am besten für schnell wirkende Stopp-/Start-Anwendungen verwendet. Sie gelten als schnell wirkend, da zur Betätigung des Ventils nur eine 90°-Drehung des Griffs erforderlich ist. Die Vierteldrehung minimiert die Betriebszeit des Ventils und verringert die Möglichkeit von Leckagen aufgrund von Verschleiß.
Wenn kein hohes Maß an Genauigkeit erforderlich ist, können Sie Kugelhähne im Drosselbetrieb einsetzen. Die Drosselung führt dazu, dass der teilweise freiliegende Sitz aufgrund der hohen Strömungsgeschwindigkeit und des hohen Drucks erodiert. Der Verschleiß führt schließlich zu einer Ventilleckage. Leckagen können behoben werden, wenn der manuelle Kugelhahn automatisiert ist und sich als Reaktion auf ein sich änderndes Positionssignal schneller bewegen kann.
Die Kugelhähne können in gasförmigen und flüssigen Medien eingesetzt werden und sind sehr effizient. Dieser Ventiltyp kann für anspruchsvolle Chemikalien wie trockenes Chlor, Flusssäure oder Salzsäure und Sauerstoff verwendet werden. Der Transport der Aufschlämmung wird nicht dringend empfohlen, da die Aufschlämmung dazu neigt, sich in den Hohlräumen um die Kugel und die Sitze zu verfestigen. Dies erhöht das Betätigungsdrehmoment und kann zum Bruch des Ventils führen.
Es gibt zwei gängige Arten der Kugelhahnkonstruktion: die schwimmende Kugelkonstruktion und die zapfenmontierte Konstruktion.
Ersteres ist die häufigste Art von Kugelhähnen. Bei diesem Typ ist die Kugel nicht am Vorbau befestigt, so dass ein großer Freiheitsbereich zur Verfügung steht. Der stromaufwärtige Druck trägt zur Herstellung der Dichtung bei, indem er die Kugel zurück gegen den hinteren oder stromabwärtigen Sitz drückt.
Letzterer löst sich nicht, da sein Stift die Kugel sichert. Dieses Design kann für Hochgeschwindigkeitssysteme verwendet werden. Zapfenventile verwenden eine spezielle segmentierte Kugel. Das Ventil stützt die Kugel mit einer Welle und die der Welle gegenüberliegende Seite mit einer anderen Welle oder einem Pfosten. Der Schaft kann Teil der Kugel oder separat sein. Zapfenventile sorgen für weniger Reibung zwischen Kugel und Dichtung.
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