Absperrventil

Absperrventil

Ein Absperrventil (oder Sperrventil) ist eine Armatur zum kontrollierten Öffnen oder Schließen von Rohrleitungen. Es regelt den Einlass, Durchfluss oder Auslass von Fluiden oder Gasen im Verlauf einer Flüssigkeits- oder Gasleitung.

Ausführungen

Druckverlust-Beiwerte von Absperr- und Regelarmaturen

Absperrventil Heizkreislauf

Absperrventile sind manuell- oder motorbetriebene Ventile mit 2 oder 3 Anschlüssen. In den meisten Fällen lässt sich das Ventil nicht nur auf- oder zuschließen, sondern der Querschnitt der Ventilöffnung lässt auch kontinuierlich verändern.

Abhängig von der „Form der Durchflussöffnung“ kann man Hubventile von Ringventilen unterscheiden. Bei ersteren hebt sich der Absperrkörper senkrecht von einer Öffnung ab. Beim Ringventil ist die Öffnung nur außen frei, etwa weil in der Mitte eine Achse liegt.

Die geometrische „Form des Absperrkörpers“ kann verschieden sein: runde oder anders geformte Platte oder Zylinder, Kegel und Kegelstumpf, Regulierkegel (engl. cone, truncated cone, regulating cone), Kugel (engl. ball) und andere.

Bezüglich des „Leitungsverlaufs“ kennt man Zwei- und Drei-Wege-Ventile, erstere können Linear-, Durchgangs- oder Eckventile sein. Bei Drei-Wege-Ventilen kann die Leitung wahlweise in zwei verschiedene Richtungen geöffnet werden.

Je nach Bauart ist der „Durchflusswiderstand“ der Absperr- und Regelarmaturen verschieden. Je gerader der Mediumverlauf ist, desto kleiner ist der Druckverlust, dazu ist er noch vom absoluten Druck im Ventil abhängig. Es gilt die Druckverlustformel $\Delta p=\zeta \cdot \rho \cdot {\frac {w^{2}}{2}}$.

Beispiele

• Ein Wasserhahn oder Motorventile sind Zweiwege-Absperrventile mit plattenförmigen Absperrkörper.

• Johnson-Ventile (benannt nach deren Erfinder, dem Bahningenieur Harley Sherman Johnson, *1894, †1996, USA) gehören zu den regelbaren Absperrventilen. Sie werden vielseitig und in vielen Größen verwendet, eignen sich jedoch besonders für größte Nennweiten (von mehreren Metern), wie typischerweise für Auslässe von Talsperren. Der Antrieb des Kegelschiebers kann mechanisch oder hydraulisch erfolgen und sich außerhalb oder innerhalb des Verschlusselements befinden. Sie zeichnen sich durch geringe hydrodynamische Verluste und Kavitationsschäden aus.

• Howell-Bunger-Ventil, ebenfalls für Auslässe von Talsperren geeignet, sperren Wasser mit einem verschiebbaren Ring ab, der an einem Ende eine Durchflussöffnung freigibt.

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  Johnson-Ventil, Prinzipskizze.
  Nach rechts bewegt schließt der Absperrkörper

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  Howell-Bunger-Ventil, Prinzipskizze. Nach rechts bewegt schließt der Absperrkörper

Vor- und Nachteile

Verglichen mit anderen Stellgeräten hat ein Absperrventil folgende Vorteile:

• reproduzierbare, kontinuierliche Kennlinie für kontinuierliche Regelung,
• Sitz und Kegel sind austauschbar und von oben zugänglich (K_vs-Werteanpassung, Kennlinie),
• aufgabenspezifische lineare gleichprozentige Kennlinie,
• bei Bedarf dicht verschließbar,
• hoher Differenzdruck beherrschbar,
• geräuschmindernde Einbauten möglich,
• Spindelabdichtung über Faltbalg möglich.

Nachteile sind:

• relativ kleine K_vs-Werte bezogen auf Nennweite,
• großer Raumbedarf,
• relativ große Toträume,
• Druckverlauf und Kavitationsentwicklung ist unbedingt zu beachten,
• relativ hohe Anschaffungskosten.

Siehe auch

• Ventil
• Sicherheitsventile werden nicht manuell betätigt, sondern bei Überschreitung eines gewissen Drucks. Siehe Hauptartikel Sicherheitsventil.
• Rückschlagventil
• Drosselventil

Weblinks

 Commons: Ball valves – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Durchströmung bekannter Bauarten von Absperrventilen auf home.arcor.de