Vlinderklepactuatorsoorten en selectiegids

Bedieningsmethoden vlinderkleppen

Een pneumatisch bediende vlinderklep geïnstalleerd in een elektriciteitscentrale

Figuur 1: Een pneumatisch bediende vlinderklep geïnstalleerd in een elektriciteitscentrale

Een vlinderklepactuator bepaalt welke krachtbron gebruikt wordt om de klep te bedienen. Dit heeft invloed op de reactietijd van de klep, de activeringsdruk, de geschiktheid voor de omgeving en nog veel meer. Soms hangt het selecteren van de juiste actuator af van de beschikbare stroombron(nen) voor de toepassing. In dit artikel worden de verschillende typen actuators onder de loep genomen voor gebruikers die enige flexibiliteit hebben in welk type ze willen hebben. Lees ons artikel over actuatortypen om te leren hoe verschillende actuatortypen met industriële kleppen werken.

Inhoudsopgave

Wat is een vlinderklep?

Een vlinderklep is een regelklep die de vloeistof regelt die door een deel van een pijp stroomt. Deze klep lijkt qua werking op een kogelkraan, maar heeft een snelle afsluitfunctie. Een vlinderklep heeft een schijf die op een roterende stang is gemonteerd. Wanneer de klep volledig gesloten is, blokkeert de schijf de vloeistofstroom. Omgekeerd, als de klep volledig open is, wordt de schijf een kwartslag gedraaid om een bijna onbeperkte vloeistofstroom mogelijk te maken. De positie van de schijf tussen volledig gesloten en volledig open maakt proportionele stroomkarakteristieken mogelijk. Vlinderkleppen worden gebruikt vanwege hun eenvoud, betrouwbaarheid en relatief lage kosten.

Een vlinderklepaandrijving selecteren

Het selecteren van het juiste type actuator voor een vlinderklep hangt af van specifieke systeemcomponenten en vereisten. Een vlinderklep kan handmatig, elektrisch, pneumatisch of hydraulisch bediend worden.

  • Frequentie van gebruik: Handbediende vlinderkleppen zijn geschikt voor relatief kleine vlinderkleppen die niet vaak openen en sluiten. Voor grotere maten zijn de kleppen uitgerust met een tandwielkast, zodat een gebruiker ze handmatig kan bedienen.
  • Prijs: Hoewel er een aanzienlijke variatie is afhankelijk van het model en het constructiemateriaal van de klep, worden vlinderkleppen op de volgende manier gerangschikt van minst duur naar meest duur: handmatig, elektrisch, pneumatisch en hydraulisch. Pneumatische en hydraulische actuators vereisen perslucht of een hydraulisch systeem, waardoor hun initiële kosten toenemen.
  • Klep grootte: Voor enorme vlinderkleppen kan een hydraulische actuator nodig zijn om voldoende kracht te produceren om de klep te openen of te sluiten.
  • Systeemdruk: Hydraulisch bediende vlinderkleppen kunnen nodig zijn voor toepassingen met een zeer hoge systeemdruk.
  • Reactietijd Pneumatisch bediende vlinderkleppen hebben een zeer snelle responstijd voor toepassingen die dat vereisen.
  • Voedingsbron: Handbediende vlinderkleppen zijn het enige type dat geen externe stroombron nodig heeft, waardoor ze het eenvoudigst te installeren en te gebruiken zijn.
  • Omgeving: Elektrisch bediende vlinderkleppen zijn ongeschikt voor vochtige of explosieve omgevingen.

Vlinderklep actuator typen

Er zijn vier primaire methoden om een vlinderklep te bedienen: handmatig, elektrisch, hydraulisch en pneumatisch. Voor elektrische, hydraulische en pneumatische vlinderkleppen is er vaak een optie om indien nodig ook een handmatige bedieningsmethode voor de vlinderklep te hebben.

Handbediende vlinderklep

Handmatige bediening is de eenvoudigste manier om een vlinderklep te bedienen. Het meest eenvoudige ontwerp gebruikt een hendel om de klepsteel te draaien, die de klepschijf draait om de klep te openen of te sluiten. Grotere vlinderkleppen kunnen een handwiel hebben dat op een tandwielkast wordt aangesloten. Dit is de eenvoudigste manier om genoeg kracht te genereren om de klep handmatig te openen of te sluiten. Het belangrijkste voordeel van handmatige bediening is dat er geen externe stroombron nodig is. Omdat de gebruiker de klep echter moet openen of sluiten, is deze manier van bedienen niet ideaal voor toepassingen waarbij de vlinderklep vaak bediend moet worden.

Elektrische vlinderklep

Een elektrische actuator zet elektrische energie om in een mechanisch koppel. Dit koppel draait de stang van de klep om de klep te openen of te sluiten. Elektrisch bediende vlinderkleppen zijn veelzijdig omdat ze geprogrammeerd kunnen worden om op specifieke signalen te reageren en op afstand bediend kunnen worden. Elektrische actuators zijn relatief energiezuinig en eenvoudig te onderhouden. Ze zijn echter niet geschikt voor omgevingen met een hoge vochtigheidsgraad of explosiegevaar.

Een elektrische vlinderklep met een handwiel en tandwielkast als hulp bij handmatige bediening

Figuur 2: Een elektrische vlinderklep met een handwiel en tandwielkast als hulp bij handmatige bediening

Hydraulische vlinderklep

Hydraulische vlinderklepactuators gebruiken vloeistofdruk om mechanische kracht te creëren. De hydraulische pomp zet de vloeistof, meestal olie, onder druk waardoor een zuiger in de cilinder beweegt. De zuigerbeweging wordt overgebracht op de klepsteel, waardoor de klep opent of sluit. Hydraulische actuators kunnen een grote hoeveelheid kracht genereren en grote kleppen of ventielen onder hoge druk bedienen. De benodigde hydraulische aandrijfeenheid en het vloeistofreservoir maken het systeem echter complexer en duurder.

Pneumatische vlinderklep

Pneumatische actuators creëren een mechanische beweging met behulp van luchtdruk. Lucht onder druk in de actuator beweegt een zuiger of membraan, waardoor de klepsteel draait. Vlinderkleppen met pneumatische actuators zijn snelwerkend, betrouwbaar. Ze kunnen in gevaarlijke omgevingen worden gebruikt omdat ze geen vonken veroorzaken. Er is echter een persluchtbron nodig en de bewegingssnelheid is moeilijker te regelen dan die van elektrische of hydraulische actuators.

Een serie pneumatische vlinderkleppen

Figuur 3: Een serie pneumatische vlinderkleppen

Normen voor industriële klepaandrijvingen

Bij het selecteren van een actuator voor een vlinderklep is het essentieel om ervoor te zorgen dat de actuator voldoet aan de normen die door de internationale gemeenschap zijn vastgesteld. Klepactuators die niet aan deze normen voldoen, lopen het risico op voortijdige breuk, wat schade aan een systeem kan veroorzaken en personeel in gevaar kan brengen. Enkele veel voorkomende normen voor industriële klepactuators zijn:

  • ISO 22153: ISO 22153 biedt basisvereisten voor elektrische klepactuators voor industriële kleppen.
  • ISO 5211: ISO 5211 bevat de vereisten voor elk type actuator dat op een part-turn klep wordt gebruikt, gedefinieerd als een klep met een stang die minder dan 360° draait om de klep volledig te openen of te sluiten. Deze norm omvat actuators met of zonder tandwielkast.
  • BS EN 15714: Deze norm biedt vereisten voor elke pneumatische actuator voor een part-tun ventiel.

Actuatorspecifieke toepassingen

De volgende voorbeelden zijn toepassingen die typisch geschikt zijn voor één type vlinderklepbedieningsmethode. Gebruik de voorbeelden om te helpen bepalen welk type actuator nodig is voor een andere toepassing.

  • Handbediende vlinderklep: Handbediende vlinderkleppen werken goed in kleinschalige waterzuiveringsinstallaties. De klep regelt de waterstroom door verschillende stadia van het behandelingsproces. Bedieners kunnen de klep met de hand bedienen en de waterstroom regelen, afhankelijk van de behandelingsbehoeften. Idealiter wordt deze klep niet vaak bijgesteld.
  • Elektrische vlinderklep: Elektrische vlinderkleppen werken zeer goed in grootschalige HVAC-systemen in commerciële gebouwen. HVAC-systemen hebben meestal een nauwkeurige luchtstroomregeling nodig om een optimaal binnenklimaat te handhaven. Het gebouwbeheersysteem bedient gewoonlijk de elektrische vlinderklep om deze regeling te bieden. Het systeem past de klep automatisch aan op basis van feedback van de temperatuur- en luchtkwaliteitssensor.
  • Pneumatisch: Pneumatische vlinderkleppen werken goed in gasverwerkende fabrieken waar veiligheid essentieel is. Door een ventiel te gebruiken dat via luchtdruk in plaats van elektriciteit werkt, vermindert u het risico op vonken die explosies kunnen veroorzaken.
  • Hydraulische vlinderklep: Hydraulische vlinderkleppen werken goed in waterkrachtcentrales. De klep regelt de stroming in de penstock die naar de turbine leidt. Dit is een hogedruktoepassing waarbij andere actuatortypen waarschijnlijk niet genoeg kracht kunnen produceren om te werken.

Vlinderklep symbolen

Handbediende vlinderklep butterfly-valve-p-id.png

Elektrische vlinderklep butterfly-valve-p-id-electric.png

Hydraulische vlinderklep butterfly-valve-p-id-hydraulic.png

Pneumatische vlinderklep butterfly-valve-p-id-pneumatic.png

FAQs

Hoe kies ik een actuator voor een vlinderklep?

Kies de actuator van een vlinderklep op basis van de beschikbare krachtbron (bijv. handmatig, elektrisch, pneumatisch en hydraulisch) en de ontwerpelementen van de toepassing.

Wat zijn de verschillende soorten vlinderklepbedieningsmethoden?

Een vlinderklep kan handmatig, elektrisch, pneumatisch of hydraulisch bediend worden.