Kogelkranen

Kogelkranen zijn een van de meestgebruikte en betrouwbare afsluiters voor vloeistoffen en gassen. sluiten een vloeistof- of gasstroom gedeeltelijk of geheel af. De klep functioneert door het draaien van kogel met een boring. Als de boring haaks op de leidingrichting staat, sluit de klep af. Als de boring in lijn is met de leiding, kan het medium doorstromen. Ze worden gekenmerkt door een betrouwbare werking en lange levensduur. Meestal worden ze toegepast als afsluiter (open-dicht), maar in bepaalde toepassingen worden ze als regelklep toegepast. Een 2-weg kogelkraan heeft twee poorten. Een drie weg kogelkraan heeft drie poorten en wordt gebruikt voor het schakelen tussen verschillende circuits. Ze zijn met de hand te bedienen via een hendel of werken automatisch met een elektrische of pneumatische aandrijving.

Inhoud

1. 1. Constructie en uitvoeringen
      1. 2-weg kogelkraan
      2. 3-weg kogelkraan met L boring & T boring
   2. Behuizing ontwerp
      1. Eén/twee/driedelig
   3. Kogelontwerp
   4. Materaalgebruik
      1. Kogelkraan pvc
      2. Kogelkraan rvs
      3. Kogelkraan messing
   5. Keurmerken
   6. Elektrische kogelkraan
   7. Pneumatische kogelkraan

Constructie en uitvoeringen

Kogelkranen zijn beschikbaar in uitvoeringen met twee, drie of 4 aansluitpoorten (2-weg, 3-weg of 4-weg).

2-weg kogelkraan

De meeste gebruikelijke uitvoering is de handbediende 2-weg kogelkraan. Deze wordt bediend door middel van een hendel zoals te zien is in het figuur hieronder.

3-weg kogelkraan met L boring & T boring

3-Weg kogelkranen worden vaak gebruikt voor het distribueren of mixen van stromingen. De 3-weg afsluiters zijn meestal voorzien van een L of een T boring. Dit maakt het distribueren of mixen van stromingen mogelijk. Hieronder zijn de verschillende circuit functies door middel van een L of T boring weergegeven.

Behuizing ontwerp

Kogelkranen zijn in verschillende type behuizingen verkrijgbaar. De meest voorkomende zijn de één-, twee- en driedelige behuizingen. Hoe de afsluiter wordt geassembleerd verschilt per uitvoering. De uitvoering heeft ook invloed op mogelijkheid tot onderhoud of reparatie.

1. Eéndelig - Deze variant is het goedkoopst. De twee delen sluiten de kogel in en worden dan definitief verbonden. Deze uitvoering kan niet open worden gemaakt. Hierdoor is geen reiniging of onderhoud mogelijk.
2. Tweedelig - De delen zijn vaak verbonden via een schroefdraadverbinding. Voor demontage moet de kogelafsluiter uit de leiding verwijderd worden. Deze uitvoering kan worden gedemonteerd. Reiniging, revisie of inspectie is mogelijk.
3. Driedelig - Duurdere afsluiters zijn over het algemeen driedelig. De drie delen worden bij elkaar gehouden door boutverbindingen. Deze uitvoering laat inspectie en revisie toe zonder de complete afsluiter te verwijderen.

Kogelontwerp

De ophanging van de kogel is in de meeste gevallend zwevend. Sommige uitvoeringen hebben een ‘trunnion’ ontwerp. Hierbij is de kogel aan de boven en onderzijde gelagerd.

1. Zwevende ophanging – De kogel is zwevend geplaatst. De kogel wordt opgesloten door de afdichtringen.
2. Gelagerde ophanging – Bij grotere diameters en drukken (groter dan 100 mm en 30 bar) wordt deze uitvoering toegepast. De kogel is aan de onder en bovenzijde gelagerd in de behuizing.

De kogel zelf is ook in verschillende uitvoeringen beschikbaar. Dit kan een gereduceerde, V-vormige of volle doorlaat zijn.

1. Gereduceerde doorlaat – De boring in de kogel heeft een smallere afmeting dan de leiding. Deze uitvoering komt het meest voor. De gereduceerde doorlaat introduceert wrijvingsverliezen in het systeem. Deze verliezen zijn een stuk minder dan bij andere afsluiters. Eéndelige behuizingen bevatten meestal dit type kogel.
2. Volle doorlaat – De doorlaat heeft dezelfde afmeting als de leiding. Hierdoor ontstaan er geen extra wrijvingsverliezen. Tevens laat het makkelijker reiniging (pigging) van de leiding toe. Hierdoor wordt de kogel en tevens de behuizing groter. Dit is een nadeel ten opzichte van de andere uitvoeringen. De kosten van dit type liggen daarom hoger.
3. V-vormige doorlaat (smoringsprofiel) – De doorlaat heeft een ‘V’ vormig profiel. Dit maakt een nauwkeurigere besturing van het debiet mogelijk. Dit kan worden gedaan door de hoek van de kogel te regelen. Door de V-vormige doorlaat kan een lineair stromingskarakteristiek benaderd worden. Dit type is zeldzaam en wordt niet vaak toegepast.

Materiaalgebruik

Behuizingsmateriaal

Veel gebruikt materiaal voor kogelkranen zijn messing, roestvrij staal en pvc. De kogel zelf wordt over het algemeen uitgevoerd in pvc, roestvrij staal, verchroomd staal of verchroomd messing. De zitting wordt meestal uitgevoerd in teflon. Het is niet ongebruikelijk dat hiervoor andere kunststoffen of metalen worden gebruikt. Meer informatie over de compatibiliteit van materialen met uw media vind u hier.

Messing kogelkraan

Deze uitvoering is veel voorkomend. Messing is slijtvast en robuust. Dit materiaal kan worden gebruikt bij onder andere (drink-)water, olie, gas en lucht. Zeewater, chloride-oplossingen of demiwater kunnen ontzinking van messing veroorzaken. Dit zwakt de mechanische sterkte sterk af.

RVS kogelkraan

Een RVS kogelkraan wordt vaak gebruikt bij corrosieve media. Tevens wordt deze toegepast in agressieve omgevingen. RVS kogelafsluiters worden vaak gebruikt bij zeewater, osmose, zwembaden en vele chemicaliën. Bij hoge temperaturen worden deze ook vaak toegepast. Type 304 en 316 RVS wordt het meest gebruikt. 316 RVS biedt de beste corrosiebestendigheid. Het roteren van een RVS kogelafsluiter kost meer kracht in vergelijking met de pvc en messing uitvoering. Hou hier rekening mee als de afsluiter door een elektrische of pneumatische actuator wordt bediend.

PVC kogelkraan

Een PVC kogelkraan is relatief goedkoop (mits handbediend) in vergelijking met messing en RVS. Deze uitvoering wordt vaak gebruikt bij water of corrosieve media. PVC afsluiters worden vaak gebruikt bij irrigatie toepassingen en water toe- en afvoeren. PVC is bestand tegen basen en zuren, organische oplosmiddelen en de meeste zoutoplossingen. PVC is niet te gebruiken boven de 60°C of bij aromatische en gechloreerde koolwaterstoffen. De werkdruk van de PVC uitvoeringen ligt lager dan bij RVS en messing door zijn lagere sterkte.

 

Voor- en nadelen van een PVC, messing of RVS kogelkraan

Materiaal	Voordelen	Nadelen
Messing	Duurzaam, geschikt voor meeste toepassingen	Gevoelig voor ontzinking
Roestvrijstaal	Zeer slijtvast, inert, corrosie bestendig	Hogere prijs, vaak hoger benodigd koppel om de kogel te roteren
PVC	Prijsgunstig, niet gevoelig voor corrosie	Minder lange levensduur, beperkte druk en temperatuur mogelijk

 

Keurmerken

Tameson biedt bolkranen met keurmerken voor bepaalde toepassingen aan. Veel voorkomend zijn drinkwater en gas toepassingen. Een gecertificeerde kogelkraan verzekerd u dat het product voldoet aan de belangrijke veiligheidseisen.

Drinkwater (KIWA, Wrass of DVGW)

Wij bieden kogelkranen met drinkwater keurmerken aan van verschillende keuringsinstanties. Speciale uitvoeringen zijn beschikbaar met een anti-legionella en anti-vorst ontwerp. Bij deze kranen heeft de kogel een extra boring. Hierdoor wordt het stromende water geleid naar ingesloten ruimtes.

Gas (Gastec of DVGW)

Wij bieden bolkranen voor gastoepassingen aan volgens EN 311. Deze hebben keurmerken van verschillende keuringsinstanties. Het onderstaande figuur laat een messing kogelkraan 15 mm met Gastec keurmerk zien.

Elektrische kogelkraan

Een kogelafsluiter kan automatisch aangedreven worden. Bij een elektrische kogelkraan wordt de kogel aangedreven door een elektromotor. Deze motor wordt in een actuatorbehuizing op de afsluiter geplaatst. Door middel van een vertragende overbrenging roteert deze de kogel. De overbrenging zorgt voor een hoog koppel.

De actuator wordt via een flensverbinding op de kogelkraan geplaatst. Deze flens kan merkspecifiek zijn of gestandaardiseerd zijn volgens ISO 5211. Het voordeel van de ISO standaard is dat verschillende merken kogelkranen en actuatoren te combineren zijn. Let wel op dat er verschillende uitvoeringen binnen de ISO 5211 standaard bestaan. Bij onduidelijkheid kunt u onze klantenservice contacteren. De onderstaande foto laat een ISO 5211 RVS kogelafsluiter zien.

Er zijn verschillende elektrische schema’s beschikbaar voor het aansturen. Een 2-punts sturing kan gebruikt worden voor een open-dicht schakeling. Een 3-punts sturing maakt gebruik van twee stuursignalen (voor open en dicht). Het hangt van de toepassing af wat de beste keus is. Daarnaast zijn er speciale uitvoeringen, zoals modulerende kogelkranen met een 4-20 mA of 0-10V analoge input. Een ander voorbeeld zijn failsafe actuatoren, zodat bij stroomuitval de klep automatisch naar de ruststand terugkeert. Hiervoor is een energieopslag in de actuator nodig, zoals een batterij, condensator of mechanische veer.

Pneumatische kogelkraan

Het is ook mogelijk om een pneumatische actuator te gebruiken voor het aansturen van de afsluiter. Een voorbeeld van deze actuator is hieronder te zien. In de pneumatische actuator bevindt zich een een zuiger die via een tandheugel de klep roteert. U kunt kiezen voor dubbelwerkende actuator, een veerretour of veeropenende actuator.