Regelbereich optimiert

Dreifach exzentrische Klappe mit dualer Funktion

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28.05.2015 Dreifach exzentrische Klappen sind auf dem Gebiet der dicht schließenden Auf-Zu-Armaturen immer weiter auf dem Vormarsch. Die vielen Vorteile, die diese Bauart von Armaturen mit sich bringt, wie absolute Dichtigkeit, Kompaktheit, leichte Automation oder Reibungsfreiheit und dahingehend lange wartungsfreie Intervalle, sind die Gründe für die wachsende Beliebtheit dieser Bauart.

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Entscheider-Facts Für Betreiber

  • Die Vorteile von dreifach exzentrischen Klappen sind absolute Dichtigkeit, Kompaktheit, leichte Automation oder Reibungsfreiheit und dahingehend lange wartungsfreie Intervalle.
  • Die Klappe Tri-Shark verfügt nicht nur über diese Eigenschaften, sondern lässt sich darüber hinaus auch als zuverlässige Regelarmatur einsetzen.
  • Der Regelaufsatz Sharktooth  ist so konzipiert, dass seine Kontur möglichst nah an der Schwenkbewegung der Armatur orientiert ist.

Juni 2015

Einschweißklappe DN 800 Trim DN700 mit Sharktoothaufsatz. . Bild: Zwick Armaturen

Die dreifach exzentrische Klappe lässt sich in bestimmten Grenzen auch zum Regeln oder Drosseln verwenden. Um daraus allerdings eine leistungsfähige und performante Regelarmatur zu machen, wurde die Tri-Shark Armatur entwickelt.

Kombination bringt Vorteile
Zwick Armaturen hat zusammen mit Yeary Controls einen Regelaufsatz konstruiert, der die Regelperformanz einer dreifach exzentrischen Klappe in einer Art und Weise verbessert, dass die Regeleigenschaften mindestens auf dem Niveau eines Ventils oder eines Drehkegelventils liegen. Mit der Kombination der Klappe der Serie Tri-Con und dem Regelaufsatz Shark­tooth entsteht die dicht schließende Absperr- und Regelarmatur Tri-Shark. Diese Regelarmatur zeichnet sich durch eine Reihe besonderer Vorteile aus. Zum einen weist die Armatur alle zuvor beschriebenen Vorteile einer dreifach exzentrischen Armatur auf, zum anderen hat diese Kombination besondere Eigenschaften einer hervorragenden Regelarmatur. Der Regelaufsatz Shark­tooth  ist so konzipiert, dass seine Kontur möglichst nah an der Schwenkbewegung der Armatur orientiert ist, um den Durchfluss zwischen Armaturenscheibe und Aufsatz möglichst gering zu halten. Darüber hinaus ist der Regelaufsatz von mehreren „Slots“ durchzogen, die die Strömung aufteilen und so einen genau berechneten Querschnitt freigeben.

Die Kennlinie der Armatur wird durch den Regelaufsatz zu einer gleichprozentigen inhärenten Kennlinie gewandelt, die für den Großteil der Regelanwendungen die bevorzugte inhärente Kennlinie ist. Die Kennlinie der Armatur Tri-Shark sorgt dafür, dass die Armatur besonders gut im niedrigen Öffnungsbereich der Klappe zwischen 5 bis 30° regeln kann, in dem herkömmliche dreifach exzentrische Klappen aus regelungstechnischer Sicht an ihre Grenzen stoßen. Normale Absperrklappen haben einen guten Regelbereich zwischen 30 und 70°. Die Tri-Shark-Klappe erweitert deutlich diesen guten Regelbereich durch den Regelaufsatz. Die Auslegung der Armatur in Bezug auf die sich ergebende durchströmte Fläche ist in diesem Bereich so konzipiert, dass beispielsweise eine optimale Durchflussregelung möglich ist.

Aufgeteilte Strömung verringert
Kavitation

Ein weiterer Vorteil der Armatur ist die verringerte Kavitationsneigung. Durch die Kanäle im Sharktooth, den Slots, wird die Strömung so in diesem Bereich aufgeteilt, dass Kavitationserscheinungen verringert werden, da im Kanalbereich des Regelaufsatzes die entstehenden Dampfblasen durch den kleineren Massenstrom pro Kanal eine kleinere Dimension annehmen, sodass die entstehende Energie beim Implodieren der Dampfblasen geringer ist. Tri-Shark sorgt dafür, dass gerade bei kleinen Öffnungswinkeln die Strömung konzentrisch in die Mitte der Rohrleitung geleitet wird. Dies hat den Vorteil, dass die kinetische Energie der Strömung durch das konzentrische Auftreffen in der Rohrleitungsmitte besser umgewandelt werden kann und weniger Beschädigungen zum Beispiel der Rohrwandung auftreten. Die Slots des Sharktooths sorgen durch die Aufteilung eines größeren Massenstroms in einen kleineren Massenstrom ebenfalls dafür, dass die Frequenz des Schalls ansteigt, so dass die Schallentwicklung besser durch die Rohrleitung absorbiert werden kann und die Frequenz in einem Bereich liegt, bei dem das menschliche Ohr den Schall weniger intensiv wahrnimmt.

Heftausgabe: Juni 2015
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Über den Autor

Daniel Zwick, Geschäftsführer Zwick Armaturen
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