Kogelterugslagklep - Werkingsprincipe

Kogelterugslagkleppen laten eenrichtingsstroom toe door een kogelmechanisme te gebruiken om een betrouwbare afdichting te creëren, wat zorgt voor een efficiënte werking in systemen die gassen, vloeistoffen en stoom verwerken. De kogel kan vrij zwevend zijn (gebruikt zwaartekracht om te sluiten) of met een veer om een goede afdichting te garanderen. Kogelterugslagkleppen zijn betrouwbaar, hebben een lage stromingsweerstand en vereisen weinig onderhoud; ze zijn echter groter dan andere terugslagkleppen. Dit artikel bespreekt de werking, functie en installatie van een kogelterugslagklep.

Inhoudsopgave

• Ontwerp en werking van de kogelterugslagklep
• Materialen
• Specificaties van de kogelterugslagklep
• Installatie van de kogelterugslagklep
• Voordelen van kogelterugslagkleppen
• Nadelen van kogelterugslagkleppen
• Toepassingen van kogelterugslagkleppen
• Probleemoplossing voor kogelterugslagkleppen
• Kogelterugslagklep vs. schommelterugslagklep
• Veelgestelde vragen

Ontwerp en werking van de kogelterugslagklep

Een kogelterugslagklep gebruikt een veerbelaste of vrij zwevende kogel die op de afdichtingszitting rust om de klepopening te sluiten (Figuur 2). De diameter van de kogel is iets groter dan de diameter van de zitting. De afdichtingszitting is conisch taps toelopend om de kogel naar de zitting te leiden en een positieve afdichting te creëren, waardoor terugstroming wordt gestopt.

Wanneer de vloeistofdruk aan de inlaatzijde de openingsdruk (de druk die nodig is om de veerkracht te overwinnen) overschrijdt, wordt de kogel uit zijn zitting losgemaakt, waardoor de vloeistof kan stromen (Figuur 2 met A aangeduid).

Wanneer de inlaatdruk de openingsdruk of tegendruk niet overschrijdt, sluit de kogel met de tegendruk of via de veer, waardoor de opening effectief wordt gesloten (Figuur 2 met B aangeduid). De kogel beweegt op en neer in de klep op basis van de stroom. Hij sluit af tegen de bewerkte zitting wanneer er geen stroom is of wanneer er terugstroming optreedt, waardoor terugstroming wordt voorkomen.

Een vrij zwevende kogelterugslagklep heeft geen veer en vereist een omgekeerde stroom of zwaartekracht om de kogel naar de zitting te bewegen om af te dichten. Lees ons overzicht van terugslagkleppen artikel voor meer informatie over de werking en verschillende ontwerpen van terugslagkleppen.

Materialen

Behuizing

Kogelterugslagkleppen zijn verkrijgbaar in verschillende materialen, elk geschikt voor specifieke toepassingen. De keuze van het materiaal hangt af van factoren zoals de bedrijfsomgeving, de levensduur en het type medium dat wordt verwerkt. Bijvoorbeeld, vernikkeld messing is duurzaam en ideaal voor toepassingen bij hoge temperaturen vanwege zijn uitstekende thermische weerstand.

Afdichting

Kogelterugslagkleppen gebruiken doorgaans afdichtingsmaterialen zoals rubber, elastomeren (zoals EPDM of NBR) en PTFE (Teflon). Rubber en elastomeren bieden flexibiliteit en een goede afdichting voor algemene toepassingen, terwijl PTFE wordt gebruikt vanwege zijn chemische bestendigheid en vermogen om hogere temperaturen te weerstaan. De keuze van het afdichtingsmateriaal hangt af van de specifieke toepassingsvereisten, inclusief het type medium, temperatuur en drukomstandigheden. Lees ons artikel over de chemische bestendigheid van materialen voor meer informatie over de compatibiliteit van de klepmaterialen met verschillende gebruikte media.

Kogel

De standaardkogel in een kogelterugslagklep heeft een metalen kern bekleed met rubber, waarbij de hardheid van het rubber zorgvuldig is geoptimaliseerd om te voorkomen dat de kogel in de zitting vast komt te zitten. Dit ontwerp zorgt voor een effectieve afdichting en een soepele werking.

Specificaties van de kogelterugslagklep

Overweeg de volgende factoren bij het kiezen van een kogelterugslagklep:

1. Aansluitmaat: Pas de klepmaat aan de bestaande pijpmaat aan voor een goede pasvorm en afdichting. Kogelterugslagkleppen met aansluitmaten van 1/8 tot 3/8 inch zijn algemeen verkrijgbaar.
2. Bedrijfstemperatuur en -druk:
   1. Kies klepmaterialen die de temperatuur en druk van het systeem aankunnen.
   2. Zorg ervoor dat de drukclassificatie van de klep de maximale druk van het systeem overschrijdt voor veiligheid.
   3. Controleer of de temperatuurclassificatie van de klep overeenkomt met het bedrijfsbereik van het systeem om materiaalstoringen te voorkomen.
   4. Selecteer afdichtingen en zittingen die bestand zijn tegen de specifieke temperatuur- en drukomstandigheden.
3. Aansluitingstypen: Kogelterugslagkleppen hebben doorgaans verschillende schroefdraadverbindingstypen zoals NPT en BSP. Andere verbindingstypen zoals flens, stomplassen, solderen en compressiefittingen worden ook vaak gebruikt voor verschillende toepassingen.

Installatie van de kogelterugslagklep

Kogelterugslagkleppen kunnen doorgaans zowel horizontaal als verticaal in een leidingsysteem worden geïnstalleerd. Een kogelterugslagklep die door zwaartekracht zonder veer sluit, moet echter verticaal worden geïnstalleerd om een goede werking te garanderen. De klep moet worden gemonteerd met de buitendraad naar boven gericht, zodat de zwaartekracht de klep effectief kan sluiten door de kogel in de zitting te bewegen. Een Y-type terugslagklep met een kogelafsluitelement kan echter horizontaal worden geïnstalleerd. Het ontwerp van de Y-type klep maakt het mogelijk dat de kogel effectief functioneert in beide oriëntaties, wat meer flexibiliteit biedt in verschillende leidingconfiguraties.

Algemene installatie-instructies voor kogelterugslagkleppen zijn:

1. Controleer het binnenste gedeelte van de klep en verwijder eventuele aanwezige vreemde deeltjes.
2. Om een goede werking van de kogelterugslagklep te garanderen, zorg ervoor dat de kogel vrij beweegt door deze van het zittingoppervlak weg te duwen.
3. Inspecteer de uiteinden van de klep en zorg ervoor dat er geen opstaande bramen of randen zijn die de klep tijdens het gebruik niet zouden laten afdichten.
4. Installeer de klep volgens de stroomrichting. Een pijlsymbool op de klep geeft de richting van de vloeistofstroom door de klep aan.

Lees ons artikel over de installatie van terugslagkleppen voor meer informatie over de installatiepositie en het proces voor verschillende soorten terugslagkleppen.

Opmerking: De installatievereisten voor kogelkleppen kunnen variëren afhankelijk van verschillende ontwerpen en fabrikanten. Raadpleeg altijd de specifieke richtlijnen van de fabrikant om een correcte installatie en werking van de klep in het leidingsysteem te garanderen.

Voordelen van kogelterugslagkleppen

• De kogel in een kogelterugslagklep is meestal een holle stalen kogel bedekt met elastisch rubber, wat zorgt voor een strakke afdichting en schade aan het leidingsysteem tijdens het sluiten van de klep minimaliseert.
• De klep laat water bijna direct door het kleplichaam stromen, wat resulteert in een lage weerstandcoëfficiënt, energiebesparing en stabiele, minimale waterstroomweerstand, wat het hydraulisch verlies door de trilling van de rubberen kogel vermindert.
• Kogelterugslagkleppen bieden ook uitstekende schokabsorptie en vereisen geen hoge waterkwaliteit. Ze hebben een zelfreinigend vermogen door de beweging van de kogel, die puin kan losmaken terwijl deze zich verplaatst binnen de klepkamer tijdens de vloeistofstroom. Deze beweging helpt een duidelijke doorgang te behouden en vermindert het risico op verstoppingen.
• Kogelterugslagkleppen hebben geen roterende onderdelen zoals assen en hulzen, waardoor slijtage aan deze componenten wordt geëlimineerd. De rubberen kogel is vrij opgehangen en roteert gelijkmatig, wat zorgt voor gelijkmatige slijtage. De diameter van de kogel is bijna 1,3 keer die van de kogelzitting, wat een goede afdichting en slijtvastheid behoudt, zelfs als de rubberen laag slijt.

Nadelen van kogelterugslagkleppen

Het belangrijkste nadeel van kogelterugslagkleppen is hun relatief grote formaat, wat aanzienlijke ruimte in beslag kan nemen. Dit kan een beperking zijn, vooral bij het aanpassen van terugslagkleppen in oudere pompstations waar de ruimte beperkt is. Bovendien, aangezien de kogel een lange afstand moet afleggen wanneer de pomp wordt uitgeschakeld, zijn kogelterugslagkleppen gevoelig voor klappen in toepassingen met hoge druk.

Toepassingen van kogelterugslagkleppen

Kogelterugslagkleppen worden veel gebruikt in verschillende toepassingen vanwege hun eenvoudige en effectieve ontwerp.

• Afvalwatertoepassingen: Hun heldere boringontwerp zorgt voor een soepele en volledige stroom, waardoor de ophoping van vaste stoffen wordt voorkomen en het risico wordt verminderd dat onzuiverheden aan de roterende kogel blijven kleven. Dit maakt ze bijzonder geschikt voor afvalwatertoepassingen, waar het handhaven van een schone stroom essentieel is.
• Loodgieterij: In de loodgieterij-industrie zijn kogelterugslagkleppen cruciaal voor het waarborgen van eenrichtingsstroom in watervoorzieningssystemen, zoals sprinklers, dompelpompen en boilers. Door terugstroming te voorkomen, beschermen ze de toevoerleiding tegen mogelijke besmetting.
• Pompstations: Kogelterugslagkleppen worden ook vaak gebruikt in pompstations, waar hun zelfreinigende werking helpt om de prestaties te behouden en de onderhoudsbehoeften te minimaliseren. Deze functie is bijzonder voordelig in stations die zelden worden bezocht, aangezien onderhoud meestal alleen nodig is als er problemen optreden zoals geluiden door onvoldoende pompcapaciteit of waterslag.
• Industriële omgevingen: In industriële omgevingen, zoals fabrieken die spuitgietprocessen gebruiken, zijn kogelterugslagkleppen essentieel om achterwaarts slippen van productievloeistoffen te voorkomen. Het selecteren van het juiste klepmateriaal is cruciaal in deze toepassingen om compatibiliteit met niet-waterige vloeistoffen te garanderen.
• Huishoudelijke apparaten: Kogelterugslagkleppen worden gevonden in huishoudelijke apparaten zoals vloeistofpompen, sproeiers en doseerspuiten, waar ze helpen de stroom van vloeistoffen te regelen. Hun veelzijdigheid en betrouwbaarheid maken ze een populaire keuze in verschillende industrieën, waaronder brandbeveiligings- en irrigatiesystemen.

Lees ons artikel over de toepassingen van terugslagkleppen voor meer informatie over de algemene toepassingen van alle soorten terugslagkleppen.

Probleemoplossing voor kogelterugslagkleppen

• Onvoldoende pompcapaciteit: Als de pompcapaciteit onvoldoende is, kan de kogel mogelijk niet goed optillen, waardoor de stroom wordt beperkt. Overweeg in dergelijke gevallen een lichtere kogel te gebruiken. Een lichtere kogel vereist minder kracht om van zijn zitting te worden verplaatst, waardoor de klep gemakkelijker kan openen en de beschikbare pompcapaciteit kan accommoderen.
• Problemen met waterslag: Waterslag kan optreden wanneer de pomp plotseling stopt, wat een drukgolf veroorzaakt. Om dit te verminderen, kan een zwaardere kogel worden gebruikt. Een zwaardere kogel verhoogt de sluitkracht, helpt de schok te absorberen en vermindert de impact van de waterslag door de klep geleidelijker te sluiten.
• Luidruchtige werking: Geluid tijdens de werking van de klep kan worden veroorzaakt door ingesloten lucht in de leidingen van het systeem. Zorg ervoor dat het systeem goed geventileerd is om luchtzakken te elimineren. Bovendien, als de klep slechts gedeeltelijk open is, kan dit turbulentie en geluid veroorzaken. In dergelijke gevallen kan het vervangen van de kogel door een lichtere helpen om volledige opening te bereiken, waardoor het geluid wordt verminderd.
• Onvoldoende stroom: Als de klep niet de gewenste stroomsnelheid biedt, inspecteer dan het interieur op eventuele obstructies of vreemde materialen die het stroompad kunnen blokkeren. Reinig de klep grondig om ervoor te zorgen dat de kogel vrij kan bewegen en de stroom niet wordt belemmerd.
• Problemen met terugstroming: Een kogelterugslagklep is ontworpen om terugstroming te voorkomen. Als er terugstroming optreedt, duidt dit op een potentieel probleem met de klepzitting of de kogel. Demonteer de klep en inspecteer de zitting en de kogel op slijtage, schade of puin. Repareer of vervang beschadigde onderdelen om een goede afdichting te herstellen en terugstroming te voorkomen.

Kogelterugslagklep vs. schommelterugslagklep

Tabel 1 geeft een overzicht van de verschillen tussen kogelterugslagkleppen en schommelterugslagkleppen

Tabel 1: Kogelterugslagklep vs. schommelterugslagklep

Kenmerk	Kogelterugslagklep	Schommelterugslagklep
Ontwerp van het sluitingselement	Het sluitingselement is een kogel die bij openingsdruk omhoog komt en terugkeert door veerwerking of zwaartekracht.	Het sluitingselement is een schijf die op een as of scharnier draait om de stroom te beperken of toe te laten.
Stroomoriëntatie	Geschikt voor zowel horizontale als verticale stroom, maar sommige modellen zoals die zonder veerondersteuning moeten verticaal worden geïnstalleerd	Typisch gebruikt voor horizontale stroom
Kosten	Duurder vanwege het ontwerp van de kogel	Goedkoper omdat het een klep gebruikt in plaats van een kogel. Aanzienlijk kostenverschil bij grote projecten.
Waterslag	Waterslag wordt gemakkelijk geminimaliseerd door de grootte van de kogel te vergroten.	De schommelende actie kan waterslagproblemen vergroten.
Stroomcapaciteit en grootte	De stroomcapaciteit wordt gehinderd door de kogel langs het stroompad, maar het is compacter en past in krappe ruimtes	Levert grotere stroomcapaciteit, vooral met de bovenste scharnierconfiguratie, maar vereist meer ruimte voor het sluitingselement om open en dicht te klappen

Veelgestelde vragen

Wat is de functie van een kogelterugslagklep?

Een kogelterugslagklep wordt gebruikt om vloeistof slechts in één richting door te laten en voorkomt de stroom in de omgekeerde richting.

Wat zijn de verschillende soorten terugslagkleppen?

Terugslagkleppen kunnen verschillende mechanismen hebben zoals een kogel, diafragma, lift of schommel om terugstroming te voorkomen.