Selectiegids voor kogelkranen

Een kogelkraan is een inschakelventiel dat een roterende kogel met een boring gebruikt om een vloeistof- of gasstroom te regelen. De roterende kogel wordt een kwartslag (90°) om zijn as gedraaid om de stroom door de klep toe te staan of te blokkeren. Kogelkranen hebben de voorkeur vanwege hun langere levensduur en betrouwbare afdichtingseigenschappen. Het brede scala aan bedieningstypes, aansluitingstypes, circuitfuncties, behuizingsmaterialen en andere criteria maken het selectieproces van kleppen complex. Dit artikel begeleidt u door dit proces om het gemakkelijker te maken voor onze lezers.

Inhoudsopgave

• Bedieningstypes
• Aansluitingstypes en -maten
• Afdichting
• Behuizingsmateriaal
• Druk
• Temperatuur
• Goedkeuringen & normen
• Stromingscoëfficiënt (Kv)
• Circuitfuncties
• Toepassingsvoorbeeld
• Veelgestelde vragen

Bedieningstypes

Kogelkranen kunnen handmatig (Figuur 2 links), elektrisch (Figuur 2 midden) of pneumatisch (Figuur 2 rechts) worden bediend, elk met zijn voor- en nadelen.

Automatische bediening houdt in dat er gekozen moet worden tussen elektrische en pneumatische kogelkranen. Deze beslissing hangt meestal af van de beschikbaarheid van elektriciteit of perslucht op de installatielocatie en de koppelvereisten, aangezien pneumatische kogelkranen een hoger koppel bieden en dus geschikt zijn voor grotere kleppen. Hoewel elektrische kogelkranen hogere initiële kosten hebben, hebben ze doorgaans lagere bedrijfskosten dan pneumatische kogelkranen.

Handmatige kogelkranen zijn ideaal voor situaties met een laag budget, afwezigheid van elektriciteit of perslucht, of wanneer automatisering niet nodig is. Ze worden echter niet aanbevolen als de klep frequent moet worden bediend of als het systeem automatisering vereist.

Lees ons artikel over elektrische vs pneumatische kogelkranen voor een meer diepgaande uiteenzetting.

Aansluitingstypes en -maten

Er zijn verschillende maten en types kogelkraanaansluitingen om ze op een systeem aan te sluiten. De meest voorkomende zijn:

• Standaard/Draadkogelkraan: Draadaansluitingen (Figuur 3 linksboven) zijn het meest voorkomende type aansluiting dat wordt gebruikt in verschillende temperatuur- en druktoepassingen.
• Geflenste kogelkraan: Flensaansluitingen (Figuur 3 linksonder) verbinden de poort met het leidingsysteem. Deze kleppen worden vaak gebruikt bij grotere pijpleidingen. Bij het kiezen van een geflenste kogelkraan moet rekening worden gehouden met drukklassen en flenscompressieklasse, die de hoogste druk aangeeft die deze kan weerstaan.
• Kogelkraan met dubbele wartel: Dubbele wartelaansluitingen (Figuur 3 middenboven) hebben een lijmmof aan elke poort. Het middelste deel van de klep kan gemakkelijk worden gedemonteerd en verwijderd terwijl de klep is geïnstalleerd. Dit is geschikt voor snelle reparatie en onderhoud in het stromingssysteem.
• Kogelkraan met klemring: Klemringaansluitingen (Figuur 3 rechtsboven) verbinden zich met het leidingsysteem door een ring op de buis te klemmen, waardoor een dichte afdichting ontstaat. Dit type wordt vaak gebruikt voor buizen met een kleinere diameter en is geschikt voor systemen die demontage en hermontage vereisen.
• Kogelkraan met snijring: Snijringaansluitingen maken gebruik van een metalen ring die in de buis snijdt wanneer deze wordt aangedraaid, waardoor een veilige en lekvrije afdichting ontstaat. Deze aansluiting wordt vaak gebruikt in hydraulische systemen omdat deze betrouwbaar is onder hoge druk.
• Kogelkraan met slangpilaar: Slangpilaaraansluitingen (Figuur 3 rechtsonder) zijn ontworpen voor flexibele slangbevestigingen, met een getand uiteinde (pilaar) waarover een slang kan worden geschoven en vastgezet met een klem. Meestal gebruikt in lagedruk toepassingen en systemen waar flexibiliteit vereist is.
• Kogelkraan met lijmmof: Lijmmofaansluitingen maken gebruik van een lijm om de klep aan het leidingsysteem te bevestigen. Dit type wordt vaak gebruikt bij kunststof buizen en is geschikt voor systemen met een permanente, lekvrije verbinding.
• Kogelkraan met lasmof: Lasmofaansluitingen houden in dat de klep direct aan de buis wordt gelast, waardoor een permanente en robuuste verbinding ontstaat. Geschikt voor hoge druk en hoge temperatuur toepassingen, wordt het vaak gebruikt in industriële omgevingen waar duurzaamheid en sterkte van cruciaal belang zijn.

Om meer te leren over kogelkraan aansluitingstypes lees ons technisch artikel over kogelkraan aansluitingstypes.

Afdichting

Afdichtingsmaterialen zijn cruciaal voor het verzekeren van lekvrije verbindingen en het behouden van systeemintegriteit in verschillende toepassingen. Ze worden geselecteerd op basis van hun compatibiliteit met de media, temperatuur en drukomstandigheden. Terwijl sommige afdichtingsmaterialen uitstekende chemische bestendigheid bieden, zijn andere beter geschikt voor hoge temperatuur of hoge druk omgevingen.

• PTFE (Polytetrafluorethyleen): Bekend om zijn uitzonderlijke chemische bestendigheid, PTFE is ideaal voor gebruik in agressieve chemische omgevingen. Het kan hoge temperaturen weerstaan en wordt vaak gebruikt in toepassingen die hoge zuiverheid vereisen.
• PA (Polyamide): PA-afdichtingen bieden goede mechanische sterkte en slijtvastheid. Ze zijn geschikt voor gematigde temperatuurtoepassingen en bieden een kosteneffectieve oplossing voor veel industriële toepassingen.
• EPDM (Ethyleen Propyleen Dieen Monomeer): EPDM is uitstekend voor water- en stoomtoepassingen vanwege zijn superieure weerstand tegen verwering, ozon en UV-blootstelling. Het is echter niet geschikt voor gebruik met oliën en koolwaterstoffen.
• FKM (Fluorelastomeer): FKM-afdichtingen bieden uitstekende weerstand tegen hoge temperaturen en een breed scala aan chemicaliën, waaronder oliën en brandstoffen, waardoor ze ideaal zijn voor veeleisende toepassingen.
• POM (Polyoxymethyleen): Ook bekend als acetaal, POM biedt goede mechanische eigenschappen en is bestand tegen verschillende chemicaliën. Het is geschikt voor toepassingen die lage wrijving en hoge dimensionale stabiliteit vereisen.

Behuizingsmateriaal

Het behuizingsmateriaal van de klep moet compatibel zijn met het vloeibare medium dat wordt gebruikt voor de toepassing. Veelvoorkomende materialen en hun kenmerken zijn:

Messing

• Geschikt voor neutrale en niet-corrosieve media.
• Messing is veelzijdig, duurzaam en bestand tegen hoge temperaturen.
• Niet geschikt voor zout water (zeewater), gedestilleerd water, zuren en chloriden.

RVS

• Zeer goede algemene chemische bestendigheid tegen bijna elk medium.
• Zeer slijtvast en bestand tegen hoge temperaturen en drukken.
• Niet geschikt voor zoutzuur, chloriden, broom en bleekmiddel. Aan de andere kant heeft zwembadwater een lage chlorideconcentratie, dus het gebruik van RVS is hier mogelijk.

Kunststof

Kunststof kogelkranen zijn licht, gemakkelijk te installeren en bieden uitstekende corrosiebestendigheid, waardoor ze ideaal zijn voor gebruik in corrosieve omgevingen. Ze zijn kosteneffectief voor veel toepassingen, maar zijn over het algemeen niet geschikt voor hoge druk of hoge temperatuur omstandigheden in vergelijking met metalen kleppen.

• PVC (Polyvinylchloride): Ideaal voor watersystemen, PVC is bestand tegen zuren, basen en zouten, maar is niet geschikt voor hoge temperaturen; het is betaalbaar en lichtgewicht.
• PP (Polypropyleen): PP biedt uitstekende chemische bestendigheid en kan gematigde temperaturen aan, waardoor het geschikt is voor industriële toepassingen.
• PVDF (Polyvinylideen fluoride): PVDF biedt superieure chemische bestendigheid en is geschikt voor hogere temperaturen, vaak gebruikt in toepassingen met hoge zuiverheid.
• PFA (Perfluoralkoxy): PFA heeft uitstekende chemische bestendigheid en kan zeer hoge temperaturen aan, waardoor het ideaal is voor corrosieve omgevingen.

Druk

Bij het selecteren van een kogelkraan is het cruciaal om ervoor te zorgen dat deze bestand is tegen de minimale en maximale druk van uw systeem. Zowel de behuizing als de afdichtingsmaterialen hebben een grote invloed op het drukbereik van de kogelkraan. RVS behuizingen bieden doorgaans de hoogste drukwaarden, gevolgd door messing en kunststof materialen zoals PVC.

Echter, het afdichtingsmateriaal speelt ook een cruciale rol. Afdichtingen gemaakt van FKM (Fluorelastomeer) bieden bijvoorbeeld uitstekende weerstand tegen hoge druk en een breed scala aan chemicaliën, waardoor ze geschikt zijn voor veeleisende toepassingen. Raadpleeg altijd het datasheet van de kogelkraan om het specifieke drukbereik voor een toepassing te bevestigen.

Temperatuur

Het temperatuurbereik dat een kogelkraan aankan, wordt bepaald door zowel de behuizing als de afdichtingsmaterialen. Elke combinatie biedt verschillende mogelijkheden:

• Messing kogelkraan: Doorgaans geschikt voor temperaturen van -20 °C tot 160 °C (-4 °F tot 320 °F). In combinatie met PTFE-afdichtingen kan de kraan hogere temperaturen aan vanwege de uitzonderlijke thermische weerstand van PTFE.
• PVC kogelkraan: Werkt over het algemeen binnen -10 °C tot 60 °C (14 °F tot 140 °F). Het gebruik van EPDM-afdichtingen kan de prestaties in water- en stoomtoepassingen verbeteren, hoewel ze niet geschikt zijn voor oliën en koolwaterstoffen.
• RVS kogelkraan: Biedt een breed temperatuurbereik van -40 °C tot 220 °C (-40 °F tot 428 °F). In combinatie met FKM-afdichtingen kan de kraan nog hogere temperaturen en een breed scala aan chemicaliën weerstaan.

Goedkeuringen & normen

Afhankelijk van de toepassing moeten kogelkranen mogelijk aan specifieke normen voldoen of goedkeuringen ontvangen van regelgevende instanties voor bepaalde toepassingen, zoals drinkwater- of gastoepassingen.

• Drinkwater: WRAS, KIWA, of DVGW goedkeuringen
• Gas: DVGW of EN-331 goedkeuringen.
• ATEX: De ATEX regelgeving bestaat uit twee EU-richtlijnen die minimale veiligheidseisen beschrijven voor werkplekken en apparatuur die in explosieve atmosferen worden gebruikt.

Stromingscoëfficiënt (Kv)

De stromingscoëfficiënt, of Kv-waarde, wordt uitgedrukt als het debiet in m³/u van water bij 20°C bij een drukval van 1 bar. De stromingscoëfficiënt kan als volgt worden berekend:

{IMAGE"flow-coefficient.svg"}

Waarbij:

• Kv = stromingscoëfficiënt
• Q = debiet (m³/u)
• dP = Verschildruk (bar)
• SG = Soortelijk gewicht (water=1)

Gebruik onze maatbepaling calculator om de Kv-waarde en bijbehorende klepgrootte van een toepassing te vinden. Onze kleppen worden aangeduid met een Kv-waarde zodat klanten gemakkelijk de juiste bouwgrootte kunnen selecteren.

Circuitfuncties

Kogelkranen hebben doorgaans 2-weg of 3-weg circuitfuncties:

• 2-weg: 2-weg kogelkranen (Figuur 4 links) komen het meest voor. Deze kranen bieden een rechte doorstroming van ingang naar uitgang.
• 3-weg: 3-weg kogelkranen (Figuur 4 rechts) hebben drie poorten en zijn verkrijgbaar met een L- of T-boring. De L- en T-aanduidingen verwijzen naar de bouwvorm van de interne boring, die de stroomrichting bepaalt. Een 3-weg kogelkraan met een T- of L-poort maakt het mixen, verdelen of omleiden van de stroomrichting mogelijk voor verschillende toepassingen. Dit maakt deze kraan geschikt voor verwarmings- of koeltoepassingen voor water, chemicaliën en oliën.

Lees ons artikel over de circuitfunctie van kogelkranen om meer te leren over dit onderwerp.

Toepassingsvoorbeeld

Waterleidingen in woningen hebben vaak kogelkranen op verschillende punten. De volgende stappen beschrijven hoe je een kogelkraan kiest voor dit type toepassing.

1. Bedieningstype: Kies een handmatige kogelkraan, aangezien deze toepassing geen automatisering vereist en handmatig kan worden bediend.
2. Circuitfunctie: Kies een 2-weg kogelkraan met een rechte doorstroming.
3. Behuizingsmateriaal: Een messing behuizing is geschikt vanwege de compatibiliteit met warm water.
4. Afdichtingsmateriaal: Kies een EPDM-afdichting vanwege de compatibiliteit met drinkwater.
5. Aansluitingstype en -grootte: Kies een standaard/schroefdraad kogelkraan voor drinkwatertoepassingen.
6. Stromingscoëfficiënt (Kv): Bereken de Kv-waarde door de ingangsdruk 1, uitgangsdruk constant en het debiet in m³ in de woning te kennen. Voor typische toepassingen zoals een waterleiding in een woning kan echter vaak gewoon de omringende buismaat worden gebruikt in plaats van de Kv-waarde.
7. Druk: Een messing kraan kan een maximale druk van 80 bar weerstaan, wat voldoende is voor het doel.
8. Temperatuur: Messing kranen kunnen functioneren bij temperaturen tot 160 °C, wat hoog genoeg is voor huishoudelijke watersystemen.

Veelgestelde vragen

Wat is een selectiegids voor kogelkranen?

Een selectiegids voor kogelkranen helpt bij het kiezen van de juiste kraan op basis van bedieningstype, aansluitingstype, materialen en specificaties.

Hoe meet je de bouwgrootte van een kogelkraan?

Meet de bouwgrootte van een kogelkraan door de diameter van de buis of opening waarin de kraan moet passen te bepalen, meestal in inches of millimeters.

Welke factoren beïnvloeden de materiaalkeuze van kogelkranen?

De materiaalkeuze van kogelkranen hangt af van het type vloeistof, temperatuur, druk en omgevingsomstandigheden om duurzaamheid en prestaties te garanderen.

Hoe kies je het zittingmateriaal van een kogelkraan?

Kies het zittingmateriaal van een kogelkraan op basis van vloeistofcompatibiliteit, temperatuur, druk en slijtvastheid voor optimale afdichting en levensduur.