Warm water en stoom kleppen

Afsluiters voor stoom en heet water worden gebruikt in verschillende toepassingen in industrieën zoals turbines, chemische verwerking en voeding. Dit artikel bespreekt de belangrijkste soorten stoomkleppen, de materialen die worden gebruikt voor behuizing en afdichting, de toepassingen en de selectiecriteria bij de aankoop van een klep voor stoomtoepassingen.

Inhoudsopgave

• Gebruik van een stoomklep
• Materialen gebruikt in een stoomklep
• Soorten kleppen voor stoom en warm water
• Selectiecriteria
• Toepassingen
• Nieuws over het verbod op Roundup
• FAQs

Gebruik van een stoomklep

Stoom is de gasvormige toestand van water. Stoom is een uitstekend medium in thermodynamische systemen en kan warmte overbrengen in thermische toepassingen nadat het zijn taak als geleidend middel heeft vervuld. Lees ons artikel over stoomslangen om meer te weten over de vorming en de verschillende soorten stoom.

Industriële processen gebruiken gewoonlijk stoom bij lagere temperaturen en drukken. In een elektriciteitscentrale vereist de stoompijpleiding dus een of andere vorm van regeling om de temperatuur en de druk van de inkomende stroom voor het proces te verlagen. Stoomkleppen regelen het drukniveau en het debiet van stoom en verwarmd water.

Industriële processen maken vaak gebruik van stoom bij lage druk. Stoom heeft een hogere latente warmte bij lagere druk, waardoor de energie-efficiëntie toeneemt. Aangezien de temperatuur en de druk van stoom met elkaar in verband staan, wordt de temperatuur ook geregeld door de stoomdruk te regelen.

Materialen gebruikt in een stoomklep

De materialen die in de behuizing en de afdichting van een klep worden gebruikt, moeten compatibel zijn met de media die door de klep stromen; anders wordt het materiaal van de klep na verloop van tijd aangetast. Metalen materialen zoals gietijzer, gelegeerd staal, brons, koper, staal, RVS, en messing worden gebruikt voor het stoomkleplichaam en de interne componenten zoals de kogel en de schijf. Op rubber gebaseerde materialen zoals EPDM, NBR, en FKM en op kunststof gebaseerde materialen zoals PTFE en PA worden gebruikt voor de pakking en de afdichting van de stoomklep.

Soorten kleppen voor stoom en warm water

De bedrijfstemperatuur en -druk spelen een belangrijke rol bij de keuze van kleponderdelen voor de toepassing. Stoomkleppen worden handmatig of automatisch bediend en zijn afhankelijk van een van de volgende mechanismen:

1. Handmatige kleppen worden bediend door middel van een met de hand bediende zwengel of wiel.
2. Elektrische toestellen werken onder elektrische aandrijvingen zoals solenoïden.
3. Een pneumatische klep wordt bediend door een pneumatische cilinder die de klep opent en sluit.

De verschillende typen kleppen kunnen zowel lineaire als een roterende spindelbeweging hebben. Draaikleppen worden ook wel kwartslagkleppen genoemd, en deze kleppen vereisen een draaiende beweging om te openen en te sluiten. Lineaire kleppen hebben een schuifsysteem dat een element in open of gesloten positie duwt. Een stoomklep kan ook 2-weg- of 3-weg zijn. Kleppen met twee poorten beperken de stoomstroom er doorheen, terwijl kleppen met drie poorten de stoom die er doorheen gaat kunnen toevoegen of omleiden.

Stoom kogelkranen

Een kogelkraan is een kwartslagbediende klep die ontworpen is om 100% geopend of 100% gesloten te worden en gebruikt wordt om stoom in een leiding volledig te isoleren. Stoomkogelkranen worden gewoonlijk bediend met een elektrische actuator. Deze kleppen kunnen worden beschadigd als zij gedeeltelijk worden geopend om het debiet te regelen; daarom zijn zij beter voor AAN/UIT-regeling en kunnen zij niet worden gebruikt om een drukval in de stoom te creëren.

Elektrische kogelkranen zijn traag. Dit kan een nadeel zijn, maar de langzame openings- en sluitsnelheid verminderen het risico van waterslag. Waterslag ontstaat wanneer een vloeistof of gas snel tot stilstand komt of van richting verandert. Dit kan de klep en andere componenten in het circuit beschadigen.

Kogelkranen kunnen stoffige droge vloeistoffen en slurries verwerken, maar kunnen niet worden gebruikt met schurende vezelachtige materialen die een risico van beschadiging van het oppervlak van deze kleppen vormen.

Stoom vlinderkleppen

Vlinderkleppen zijn eenvoudige en veelzijdige kwartslagbediende kleppen die een snelle werking garanderen. De klep biedt een minimale obstructie voor de stoom wanneer deze aërodynamisch door de schijf stroomt, wat resulteert in een minimale drukval in de gehele klep.

Het grootste voordeel van een vlinderklep is het gemak waarmee zij kan worden bediend. De klep kan worden bediend zonder dat er veel slijtage of torsie nodig is. Vlinderkleppen zijn ook compact, ze lijken op een metalen schijf, en zijn dus gemakkelijk te installeren. Er zijn geen holten voor de afzetting van vaste deeltjes in het klephuis, zodat deze kleppen kunnen worden gebruikt voor vloeistoffen met zwevende deeltjes en slurries. Lees ons artikel over de vergelijking tussen vlinderkleppen en kogelkranen voor meer details over de voor- en nadelen van elke klep.

Stoomafsluiters

Een schuifafsluiter is een type schuifafsluiter waarbij een metalen klep naar beneden schuift om de klep te sluiten. Schuifafsluiters worden bij uitstek gebruikt als een AAN-UIT afsluiter en worden in het algemeen gebruikt in de stroomlijn voor het isoleren van stoom. De klep kan snel aan slijtage onderhevig zijn als gevolg van de trillingen die in gedeeltelijk geopende toestand worden veroorzaakt. Schuifafsluiters kunnen gemakkelijk werken met metaal ope metaal afdichtingen, en deze worden gewoonlijk gebruikt in hogedruk-stoomtoevoerleidingen met oververhitte temperaturen, zoals de leidingen in de petrochemische industrie. Deze kleppen hebben een volledige doorlaat (zorgen voor een onbeperkte doorstroming wanneer de klep wordt geopend) en bieden weinig weerstand tegen de stoomstroom. Deze kleppen zijn goedkoop en gemakkelijk te repareren, maar ze zijn er in grote maten.

Globe-stoomkleppen

Een bolklep is een lineair bewegende klep die wordt gebruikt in zowel aan-uit- als smoortoepassingen. Een bolklep kan doeltreffend worden gesmoord en gebruikt om het stoomdebiet aan te passen. Een bolklep bestaat uit een schroefafsluiter binnen een bolvormig omhulsel, en deze afsluiters worden algemeen gebruikt in toepassingen waar de weerstand tegen de stoomstroom geen prioriteit is. Deze kleppen zijn kleiner van afmeting dan schuifafsluiters en kunnen efficiënter worden gesmoord dan schuifafsluiters. Slechte reinigbaarheid is het grootste nadeel van een bolklep.

Magneetkleppen voor stoom

Een magneetventiel wordt elektrisch gestuurd en kan zowel lineair als roterend zijn. De klep is voorzien van een solenoïde, een elektrische spoel met een beweegbare ferromagnetische kern (plunjer) in het midden. In de ruststand sluit de plunjer een kleine opening af. Een elektrische stroom door de spoel creëert een magnetisch veld. Het magnetisch veld oefent een opwaartse kracht uit op de plunjer, waardoor de opening opengaat. Dit is het basisprincipe dat wordt gebruikt om magneetkleppen te openen en te sluiten. Solenoid kleppen zijn snel. Deze kunnen altijd gesloten zijn, wat betekent dat ze opengaan als er stroom op staat, of altijd open, wat betekent dat ze dicht gaan als er stroom op staat. Deze kleppen moeten van stroom worden voorzien om in de geactiveerde stand te blijven.

Terugslagkleppen voor stoom

Een terugslagklep laat de vloeistofstroom in slechts één richting toe. Ze hebben twee poorten, een voor media-input en de andere voor media-output. Deze kleppen worden terugslagkleppen of eenrichtingskleppen genoemd en worden gewoonlijk gebruikt om terugstroming in een systeem te voorkomen. Lees ons artikel over terugslagkleppen om meer te weten te komen over de constructie, types, werking en toepassingen van terugslagkleppen.

Drukontlastingskleppen voor stoom

Een overdrukventiel wordt gebruikt om de druk binnen een bepaald systeem te regelen, om te voorkomen dat het systeem onder te hoge druk komt te staan en schade veroorzaakt aan de omringende apparatuur. Als de systeemdruk het instelpunt van de klep overschrijdt, opent de klep en loost de overdruk in de atmosfeer of leidt deze weg naar een andere plaats. Deze kleppen worden gebruikt in toepassingen waar het drukniveau van kritiek belang is, zoals de petrochemische industrie, olie en gas, en stoomkrachtopwekking.

Selectiecriteria

1. Bij de keuze van een afsluiter is het van essentieel belang alle relevante parameters van het systeem te verzamelen. Enkele cruciale stappen om te overwegen zijn:
2. Beschouw de circuitfunctie van de klep. Controleer of de klep werkt als aan/uit of als modulerende klep. Zie ons artikel over proportioneel gestuurde kleppen voor meer informatie.
3. Noteer de responstijd van de klep en de frequentie. Ga na of de klep gedurende lange perioden in open of gesloten toestand moet blijven. Houd ook rekening met de tijd die de klep nodig heeft om te openen of te sluiten.
4. Het gewenste debiet (Kv-waarde). Gebruik onze Kv-calculator om de maat van een klep te bepalen.
5. Bepaal de maximale druk en het drukverschil. Bedenk dat indirect bediende magneetkleppen een permanent drukverschil nodig hebben om goed te functioneren.
6. Bepaal de temperatuur van de vloeistof en de omgeving. Voor de behuizing worden materialen van messing of RVS gebruikt. Voor de afdichting kan zowel EPDM als PTFE worden gebruikt. Fabrikanten kiezen vaak voor een RVS behuizing en PTFE-afdichting voor meer duurzaamheid, het voorkomen van roest, en een langere levensduur.
7. De meeste kleppen zijn gespecificeerd voor 12V of 24V om op een batterij te werken.

Toepassingen

Stoomkleppen worden op grote schaal gebruikt in procesregeltoepassingen. Een regelklep voor stoom verlaagt de druk van de inkomende stoom, waardoor de temperatuur van de stoom wordt geregeld. Stoomkleppen worden over het algemeen gebruikt voor koeling van voedingswatersystemen en water, afvalwaterbehandeling, levensmiddelen- en farmaceutische industrie, brandstofbehandeling en brandbeveiliging.

Nieuws over het verbod op Roundup

Landen in de Europese Unie zijn begonnen met een verbod op glyfosaat, het belangrijkste chemische bestanddeel van Monsanto's Roundup (momenteel overgenomen door Bayer), buiten de landbouw, waarbij sommige al van kracht zijn en andere binnenkort van kracht zullen worden. Een specifieke bedrijfstak die zal worden getroffen, zijn de openbare hoveniersdiensten die niet langer op Roundup kunnen rekenen om onkruid te doden. Een adequate vervanging is het gebruik van heet water en stoom om de tuin en de gazons veilig te onderhouden.

Op 20 maart 2015 heeft het Internationaal Instituut voor Kankeronderzoek glyfosaat aangemerkt als waarschijnlijk kankerverwekkend voor de mens. Dit leidde tot talrijke gesprekken in de EU binnen de afzonderlijke landen. De EU heeft discussies gevoerd over het verbieden van de stof voor landbouw- en privégebruik, maar op 27 november 2017 hebben zij het gebruik ervan verlengd tot 15 december 2022. Veel afzonderlijke landen in de EU (Nederland en België, om er een paar te noemen) en de VS hebben het gebruik ervan buiten de commerciële landbouw verboden. Oostenrijk werd het eerste land in de EU dat glyfosaat in 2019 verbood, en Duitsland heeft besloten om gefaseerd te werk te gaan en tegen 2023 volledig vrij te zijn van glyfosaat. Hierdoor werden particuliere gebruikers en overheidsdiensten die op Roundup vertrouwden, gedwongen een nieuwe veilige en doeltreffende oplossing te vinden.

Vervangende oplossing voor verbod op Roundup

Als gevolg van dit verbod zijn veel bedrijven overgeschakeld op heet water en stoom, omdat dit goedkoop, veilig en effectief is en een langetermijnoplossing voor het doden van onkruid vormt. Het doodt onkruid effectief door de coating weg te smelten en de celstructuur van de plant ernstig te beschadigen, waardoor de planten geen vocht meer kunnen vasthouden, wat tot uitdroging leidt. Afhankelijk van de watertemperatuur kan de plant binnen enkele minuten tot dagen afsterven. Soms kunnen aanvullende behandelingen nodig zijn. Denk eraan dat het hete water en de stoom ook goede planten doden, dus het moet met voorzichtigheid worden gebruikt.

FAQs

Kun je kogelkleppen gebruiken op stoom?

Ja. Zorg ervoor dat u de juiste behuizing en afdichtingsmateriaal hebt om de stoomtoepassing te weerstaan.

Welk type klep wordt gebruikt in stoom?

Meestal ziet u magneetkleppen en kogelkranen voor stoomtoepassingen. Het hangt echter af van de toepassing, en het soort materiaal is van cruciaal belang.