Hoe Werkt een Naaldventiel

Naaldventiel, ofwel naaldafsluiter

Figuur 1: Naaldventiel, ofwel naaldafsluiter

Een naaldventiel wordt gebruikt om nauwkeurig het debiet van schone gassen of vloeistoffen te regelen. Daarnaast kunnen naaldventielen als betrouwbare afsluiter gebruikt worden. In het algemeen wordt dit type ventiel gebruikt voor lage debieten en hebben ze een relatief grote drukval over de in- en uitlaat. Gebruikelijke poortafmetingen variëren van 1/8” tot 2”. Een ander woord voor naaldventiel is naaldafsluiter. De meest gebruikelijke toepassing is het regelen van een gasstroom, zoals een propaan naaldventiel doet. Figuur 1 laat een voorbeeld van een naaldventiel zien.

Werking van een naaldventiel

Naaldventielen openen en sluiten een doorlaat door middel van een tapse stift die omhoog of omlaag beweegt door het draaien van een spindel. De meeste naaldventielen zijn handbediend via een draaihendel. Figuur 2 laat de doorsnede van een naaldventiel zien, de verschillende onderdelen zijn hierin aangegeven. De draaihendel (A) is verbonden met een plunjer (F). Wanneer de draaihendel wordt geroteerd zal de plunjer omhoog of omlaag bewegen afhangend van de schroefdraad (C). De borgmoer (B) voorkomt dat de plunjer zichzelf eruit draait. Wanneer de plunjer naar beneden beweegt komt de taps toelopende punt (I) in contact met de behuizing om de doorlaat (H) volledig af te sluiten. Vaak loopt de behuizing rondom de doorlaat ook taps toe. Er zijn verschillende typen leidingaansluitingen (G) en afmetingen beschikbaar voor de bevestiging van het ventiel op een leiding of slang. De afdichting (D) is meestal een kunststof zoals PTFE of NBR en bevindt zich tussen de spindel en de behuizing (E). De behuizing kan uit verschillende materialen gemaakt worden, zoals messing of RVS.

Naaldventiel doorsnede met onderdelen

Figuur 2: Naaldventiel doorsnede met onderdelen

Door middel van de schroefdraad kan de plunjer zeer nauwkeurig gepositioneerd worden. Dit leid tot een nauwkeurige regeling van het debiet tussen een maximum en nul.

Verschillende uitvoeringen van een naaldventiel

Haakse naaldafsluiter

Figuur 3: Haakse naaldafsluiter

De handmatige naaldventielen zoals hierboven beschreven zijn het meest voorkomend. Echter bestaan er nog twee andere varianten:

  • Gemotoriseerde naaldafsluiter: deze uitvoering gebruikt een elektrische of pneumatische actuator die verbonden is verbonden met de plunjer. Dit type kan van een afstand worden bestuurd, worden gebruikt in een gesloten loop systeem, en/of op een timer gezet worden om het debiet te regelen.
  • Haakse naaldafsluiter: Deze uitvoering van het naaldventiel stuurt de stroming door een hoek van 90 graden wat voor sommige systemen praktischer is. In figuur 3 is een voorbeeld van deze uitvoering te zien. 

Naaldklep selectie

Bij het selecteren van een naaldventiel spelen de volgende kenmerken een rol: materiaal, druk, grootte en temperatuur.

Materiaal

De keuze voor het behuizingsmateriaal van het naaldventiel (afbeelding 2, onderdeel E) hangt af van de toepassing. Messing en roestvrij staal zijn het meest gangbaar vanwege hun mechanische sterkte en chemische bestendigheid, maar er zijn ook andere materialen beschikbaar voor speciale toepassingen.

Messing

Messing naaldventielen zijn geschikt voor neutrale en niet-corrosieve media. Voorbeelden van typische toepassingen zijn hydraulische systemen, (drink-)water, lucht en andere gassen. Messing is niet geschikt voor zout water (zeewater) of gedistilleerd water, en vele zuren en chloride-oplossingen tasten messing aan.

Roestvrij staal

Roestvrij stalen (RVS) naaldventielen hebben een zeer goede algemene chemische weerstand. Het materiaal is zeer sterk, slijtvast en is bestand tegen hoge temperaturen en drukken. Deze ventielen worden vaak toegepast bij agressieve en corrosieve media. RVS is over het algemeen gevoelig voor chloride oplossingen.

Druk

De naaldafsluiter moet geschikt zijn voor de maximale werkdruk in uw systeem. Er is een ruime keuze aan drukbereiken. Zo zijn er hoge druk naaldventielen tot 300-400 bar, maar er zijn ook hydraulische naaldventielen tot 600-700 bar. Aan de andere kant van het spectrum zijn er speciale vacuümnaaldventielen.

Poort en doorlaat

Naaldventielen zijn verkrijgbaar in een groot bereik aan poort- en doorlaatafmetingen. De verbindingspoorten kunnen inwendige of uitwendige schroefdraad hebben. De meest voorkomende schroefdraad is BSP (British Standard Pipe) ofwel gasdraad. Andere schroefdraad is NPT (National American Pipe Thread) of metrische draad. De meest gebruikte naaldventielen variëren van 2 tot 12 mm of 1/8" tot 2". Hoe groter het ventiel, hoe groter de doorstroming zal zijn. De weerstand van het ventiel in volledige openingsstand wordt gegeven door de zogenaamde Kv waarde. Als de werkdruk van het medium bekend is, kan met behulp van de Kv waarde het debiet berekend worden. Zie hiervoor onze handige Kv calculator. Met de juiste keuze voor de ventielgrootte kunt u het gewenste debietbereik goed instellen.

Temperatuur

Naaldventielen worden gespecificeerd met een minimale en maximale medium- en omgevingstemperatuur. De de behuizing en het afdichtingsmateriaal hebben grote invloed op de temperatuurspecificatie. De meest voorkomende afdichtingsmaterialen zijn NBR, FKM voor standaardtoepassingen. Voor extremere temperaturen wordt vaak PTFE (teflon) gebruikt (-50 ° C tot 230 ° C) en PEEK (polyetheretherketon) voor temperaturen tot 315°C.

Naaldventiel toepassingen

Vanwege de nauwkeurige en eenvoudige debietregeling, kunt u naaldventielen in een veelvoud aan toepassingen tegenkomen. Door het juiste ventielmateriaal en afmeting voor temperatuur en druk te kiezen, kunnen ze worden gebruikt voor bijna alle schone gassen en vloeistoffen. Een van de meest gebruikte toepassingen voor naaldventielen is het regelen van de gasstroom, zoals propaan.. Een propaan naaldventiel kan het gasdebiet en dus de brandsnelheid nauwkeurig regelen, en ook de stroom afsluiten.

Naaldventiel symbool

 Figuur 4 toont het symbool van een naaldafsluiter. Het is gebaseerd op het standaard 2-weg ventielsymbool met een pijl die aangeeft dat het een naaldventiel is.

Naaldventiel symbool

Figuur 4: Naaldventiel symbool

Verdere informatie

Klik één van de onderstaande links voor meer informatie:


Maandelijkse nieuwsbrief

  • Wie: Voor iedereen met interesse in fluid control technologie!
  • Waarom: Heldere en interessante technische informatie over ons vakgebied in een compact maandelijks overzicht.
  • Wat: Nieuwe producten, technische achtergrondartikelen, video’s, aanbiedingen, branche info, en nog veel meer waarvoor u zich moet aanmelden om het te zien!