Wat zijn kogelkranen?
Kogelkranen zijn kleppen die worden bediend door een roterende beweging; ze worden veel gebruikt vanwege hun eenvoudige ontwerp, lage productiekosten en minimale onderhoudsbehoeften. Dit type klep is ideaal voor open/dicht cycli en kan worden toegepast in systemen met een lage tot zeer hoge doorstroomsnelheid.
Kogelkranen worden als snelwerkend beschouwd omdat slechts een kwartslag (90 graden) van de klepschijf nodig is om de klep volledig te openen of te sluiten.
Kogelkranen behoren tot de meest voorkomende kleptypen, naast vlinder, schuif, bol en plug kleppen.
Constructie van een Kogelkraan: Behuizing, Kogel, Stang etc...
Een kogelkraan bestaat uit een kogel, behuizing, pakking, stang, kap, actuator en zitting.
Het is mogelijk om een planetaire tandwielkast tussen de actuator en stang te monteren; deze aanpassing vergemakkelijkt het verstellen van de positie van grote kogelkranen zonder aanzienlijke kracht uit te oefenen.
De zitting is vervaardigd uit materialen met eigenschappen die vergelijkbaar zijn met rubber. Typische elastomere materialen die voor de zitting worden gebruikt, zijn Teflon, Nylon en Neopreen, hoewel er ook andere zijn. Het gebruik van niet-metalen materialen voor de zitting beperkt het gebruik van kogelkranen in hogetemperatuursystemen.
De opening tussen de kap en stang is afgedicht met pakking of O-ringen.
De stang is meestal met een eenvoudige vierkante sleutel aan de kogel verbonden. De vierkante vorm maakt het mogelijk om een hoge mate van kracht uit te oefenen terwijl de kans op het afronden van de randen wordt geminimaliseerd.
Flenzen worden aan de aanzuig- en afvoerzijde van de kogelkraan geïnstalleerd zodat leidingen eenvoudig kunnen worden aangesloten.
Geniet je van dit artikel? Zorg er dan voor dat je onze Introductie tot Kleppen Videocursus bekijkt! De cursus bevat een quiz, handboek, en je ontvangt een certificaat wanneer je de cursus voltooit. Geniet ervan!
Hoe Kogelkranen Werken
De onderstaande video is een fragment uit onze Introductie tot Kleppen Online Videocursus.
Een kogel met een gat in het midden is in de behuizing geïnstalleerd. Als het gat in lijn is met de stroom, staat de klep in de open positie en is er weinig weerstand tegen de stroom. Als het gat 90 graden wordt gedraaid en loodrecht op de stroomrichting staat, staat de klep in de gesloten positie en is er geen stroom. Het moet worden opgemerkt dat het vaak mogelijk is om een kogelkraan 360 graden te draaien, hoewel de open en gesloten oriëntaties hetzelfde blijven.
De klephendel wordt vaak gebruikt om de positie van de klep aan te geven. Als de klephendel in lijn (parallel) met de leidingen staat, is de klep in de open positie. Als de klephendel niet in lijn (loodrecht) met de leidingen staat, is de klep in de gesloten positie. Let op, er zijn uitzonderingen op deze regel (zie hieronder)!
Brandstofoverdracht/bunkerkleppen maken vaak gebruik van kogelkranen waarbij de hendel het tegenovergestelde aangeeft van wat normaal wordt verwacht, bijvoorbeeld een in-line hendel betekent dat de klep gesloten is. De reden voor deze eigenaardigheid is niet voor de hand liggend, maar de reden heeft te maken met de toevallige beweging van de klephendel. Als de klep volledig open is (loodrecht op de pijp) en iemand beweegt per ongeluk de klephendel, zou de klep naar de gesloten positie bewegen (parallel aan de pijp). Als echter iemand per ongeluk de klephendel op een normale kogelkraan beweegt die gesloten is (loodrecht op de pijp), zou hij per ongeluk de klep iets openen en dit zou kunnen leiden tot een brandstoflek. Dit scenario lijkt misschien onwaarschijnlijk, maar bunkerslangen worden vaak handmatig verplaatst en soms laten vallen, een klep met de hendel loodrecht op de slang is dus niet ideaal en zou moeilijker te hanteren zijn.
Voordelen van Kogelkranen
Dit type klep wordt als snelwerkend beschouwd omdat het van volledig open naar volledig gesloten positie kan bewegen door de klepstang slechts een kwartslag (90 graden) te draaien.
Kogelkranen laten stroming in beide richtingen toe en hebben een zeer lage drukval.
Kogelkranen sluiten zeer goed af en zijn niet gevoelig voor lekkage.
Kogelkranen zijn goed geschikt voor directe lokale handmatige bediening, hoewel ze op afstand kunnen worden geactiveerd met behulp van een motor en planetaire tandwielkastopstelling.
Kogelkranen zijn meestal de goedkoopste van alle gangbare kleptypen en de onderhoudskosten zijn ook laag.
Kogelkranen sluiten goed af zonder dat er aanzienlijke kracht van de actuator nodig is.
Nadelen
Kogelkranen zijn niet geschikt waar stroomregeling (smoren) vereist is, omdat de doorstroomsnelheid niet nauwkeurig kan worden geregeld. Smoren (elke kleppositie tussen volledig open en volledig gesloten) creëert ook aanzienlijke turbulente stroming over de kogel, wat leidt tot wrijvingsverliezen en mogelijke schade aan de kogel zelf. Om deze redenen moeten kogelkranen niet de eerste keuze zijn wanneer stroomregeling vereist is.
Kogelkranen mogen niet worden gebruikt in hogetemperatuursystemen omdat de klepzittingmaterialen beschadigd kunnen raken en de klep niet meer correct afsluit (er zijn uitzonderingen op deze regel als speciale hogetemperatuurkogelkranen nodig zijn).
Kogelkranen mogen niet worden gebruikt in stromende media met een hoog gehalte aan schurende deeltjes. Schurende deeltjes kunnen gemakkelijk de klepzitting beschadigen en voorkomen dat de klep correct afsluit.
3D Model Details
Dit 3D-model toont alle belangrijke componenten die horen bij een typische kogelkraan, waaronder:
- Klephendel
- Klepstang/Spil
- Kogel
- Zitting
- Behuizing
- Pakking
- Moeren en Bouten
Online Klep Training Videocursus
Online Klep Training Videocursus voor Bedrijven:
https://savree.com/en/online-engineering-courses/introduction-to-valves
Online Klep Training Videocursus voor Individuen:
https://courses.savree.com/courses/introduction-to-valves