Toepassingen van naaldventielen

Figuur 1: Naaldventielen geïnstalleerd in een olieverwerkingsstation

Naaldventielen worden gebruikt voor de nauwkeurige regeling van vloeistoffen in toepassingen met een laag debiet. Ze hebben spindels met schroefdraad en conische uiteinden, waardoor minieme veranderingen in de vloeistofstroom mogelijk zijn. Naaldventielen worden veel gebruikt in waterbeheer, laboratoriumopstellingen en de olie-, gas- en chemische industrie.

• RVS: Wordt gebruikt in chemische verwerking, bemonsteringssystemen voor olie en brandstof en voor het hanteren van corrosieve media. Ze zijn duurzaam en bestand tegen hoge temperaturen (tot 200 𐩑C/392 𐩑F) en drukken (tot 300 bar/4351 psi).
• Messing: Ideaal voor drinkwater en niet-reactieve, niet-corrosieve vloeistoffen. Ze werken tot 100 bar (1450 psi) en 110 𐩑C (230 𐩑F).

Toepassingen

• Bemonsteringsoperaties
• Instrumentatie en besturingssystemen
• Chemische en petrochemische industrie
• Waterbeheer
• Olie-, gas- en brandstofindustrie
• Naaldventielen voor condenspotten
• Drukregeling met naaldventielen

Bemonsteringsoperaties

Figuur 2: Naaldventielen voor bemonsteringsoperaties: Snelkoppelingshuis (A), inlaatnaaldventiel (B), monstercilinder (C), ontluchtingsbuis (D), uitlaatnaaldventiel (E) en snelkoppelingsstift (F)

Naaldventielen worden gebruikt om de vloeistofstroom in bemonsteringssystemen nauwkeurig te regelen (Figuur 2). Gebruik RVS naaldventielen met PTFE-afdichtingen voor bemonsteringssystemen die chemicaliën, oplosmiddelen of zeer zuivere vloeistoffen verwerken. PTFE biedt een uitstekende chemische bestendigheid, waardoor monsterverontreiniging tijdens transport wordt voorkomen.

1. Een snelkoppelingshuis (A) verbindt het systeem met de vloeistofbron. Het systeem heeft twee naaldventielen: één aan de inlaatzijde (B) en de andere aan de uitlaatzijde (E).
2. Het inlaatnaaldventiel opent om vloeistof in de monstercilinder (C) te laten stromen. Het naaldventiel zorgt ervoor dat het monster met een gecontroleerde snelheid wordt verzameld om overvulling te voorkomen.
3. Na het verzamelen van het monster worden beide naaldventielen gesloten om de cilinder af te dichten. Dit beveiligt het monster en voorkomt verontreiniging of lekkage tijdens opslag en transport.
4. Het naaldventiel aan de uitlaatzijde wordt geopend om de vloeistof uit de monstercilinder te laten stromen.
5. Het regelen van het afvoerdebiet met het naaldventiel is essentieel, vooral als het ontvangende systeem een specifiek debiet nodig heeft voor analyse of verwerking.

Lees ons overzichtsartikel over naaldventielen voor meer informatie over de bouwvorm, werking en algemene kenmerken van naaldventielen.

Instrumentatie en besturingssystemen

Naaldventielen zorgen voor een geleidelijke doorstroming naar manometers, schakelaars of flowmeters, waardoor gevoelige apparatuur wordt beschermd tegen drukpieken. Ze helpen indien nodig een constant, gekalibreerd, laag debiet te handhaven. Naaldventielen worden stroomopwaarts van deze apparatuur geïnstalleerd, waardoor veilige isolatie tijdens onderhoud en reparatie mogelijk is. Kies RVS naaldventielen met PTFE-afdichtingen bij gebruik met gas- of hydraulische instrumentatie om corrosie te weerstaan en een stabiele regeling onder druk te behouden. Voor algemene lucht- of watertoepassingen is messing met NBR-afdichtingen voldoende.

Figuur 3: Naaldventiel bevestigd aan een manometer

Chemische en petrochemische industrie

Naaldventielen regelen de doorstroming van corrosieve en gevaarlijke chemicaliën met een lage viscositeit.

• Nauwkeurige dosering en vloeistofmeting: Naaldventielen bieden een exacte controle over debieten, wat essentieel is voor nauwkeurige chemische dosering en menging. Ze zijn ook cruciaal voor het toevoegen van kleine hoeveelheden katalysatoren of additieven.
• Veiligheid en systeemintegriteit: Deze ventielen zorgen voor een volledige afsluiting, waardoor lekken en morsen van gevaarlijke chemicaliën wordt voorkomen.
• Laboratorium- en analytische toepassingen: Naaldventielen zorgen voor een nauwkeurige chemische doorstroming en maken nauwkeurige bemonstering mogelijk in laboratoriumexperimenten.
• Spoelen, doorspoelen en systeemvoorbereiding: Naaldventielen regelen de doorstroming van spoelgassen of reinigingsvloeistoffen. Deze zijn essentieel voor het verwijderen van verontreinigingen en het voorbereiden van systemen voor gebruik.

Selecteer RVS met PTFE-afdichtingen voor het hanteren van corrosieve, laagviskeuze of gevaarlijke chemicaliën. PTFE behoudt de chemische stabiliteit en zorgt voor een nauwkeurige meting, zelfs bij verhoogde temperaturen.

Waterbeheer

Waternaaldventielen beheren de waterdruk en debieten in dammen, reservoirs, energiecentrales en waterdistributiesystemen.

• Waterniveauregeling: Naaldventielen worden gebruikt als bodemuitlaten in dam- en reservoirsytemen om waterniveaus te beheren. Ze houden het systeem stabiel, zelfs tijdens zware regenval.
• Terugspoelen en reinigen: Naaldventielen regelen de waterstroom in terugspoel- en reinigingscycli. Dit helpt om vuil te verwijderen en het systeem efficiënt te laten werken.
• Chemische en filtratieregeling: Naaldventielen beheren de doorstroming van chemicaliën en filtratieprocessen in gemeentelijke en industriële watersystemen.
• Waterbehandeling en ontzilting: Deze ventielen zijn cruciaal voor effectieve waterbehandeling en ontzilting. Ze zijn betrokken bij chemische dosering, pH-regeling en debietregeling binnen pijpleidingen en behandelingssystemen.
• Waterzuiveringsinstallaties: Naaldventielen regelen de doorstroming van chemicaliën die worden gebruikt voor waterzuivering.

Gebruik messing met NBR-afdichtingen voor schone of niet-corrosieve watersystemen zoals irrigatie of terugspoelen. Kies voor chemische dosering, ontzilting of gechloreerd water RVS met PTFE-afdichtingen voor corrosiebestendigheid.

Voorbeeld: Naaldventiel in een RO

Naaldventielen worden veel gebruikt in waterzuivering, ontzilting en industriële scheidingsprocessen.

• Een omgekeerde osmose (RO) systeem zuivert water door een pomp (B) te gebruiken om water uit de voedingsstank (A) onder druk te zetten.
• Het perst het water door een semi-permeabel membraan in de RO spiraalgewonden module (D).
• Het membraan laat alleen watermoleculen door. Dit scheidt het schone water (E) van onzuiverheden (C).
• Het naaldventiel (G) past de druk en het debiet aan die het membraan verlaten, wat zorgt voor optimale filtratieprestaties.

Figuur 4: Naaldventiel gebruikt in een RO-systeem: Voedingstank (A), pomp (B), concentraat (C), RO spiraalgewonden module (D), permeaat (E), manometer (F) en naaldventiel (G).

Olie-, gas- en brandstofindustrie

Naaldventielen regelen de doorstroming van vloeistoffen, zoals benzine, door leidingen en slangen die verbonden zijn met mechanische onderdelen zoals pompen en motoren. Daarnaast kunnen ze de doorstroming van verschillende gassen, zoals lucht of aardgas, regelen wanneer deze van het ene naar het andere deel van een industriële installatie worden verplaatst. In pneumatische besturingssystemen regelen luchtnaaldventielen de vloeistofstroom naar actuatoren en cilinders, waardoor slijtage wordt verminderd. Deze ventielen bewaken en passen de gasstroom aan, zoals propaan, waardoor een nauwkeurige regeling van debieten mogelijk is.

Selecteer RVS met PTFE-afdichtingen voor koolwaterstofgassen, brandstoffen of smeermiddelen, om chemische bestendigheid en een dichte afsluiting te garanderen. Messing met NBR-afdichtingen is geschikt voor niet-corrosieve lagedruklucht- of dieselsystemen.

Voorbeeld: Naaldventiel voor een brandstofsysteem

Figuur 5 toont hoe een dieselmotor werkt met zowel diesel als methaan. Het primaire doel van het systeem is het verminderen van emissies en het verlagen van de brandstofkosten. Dit wordt bereikt door een deel van de diesel te vervangen door methaan, een schoner brandende brandstof.

1. Brandstoftoevoer en -regeling: De motor ontvangt diesel uit een traditionele dieseltank en methaan uit een aparte tank.
2. Naaldventiel: Het naaldventiel (D) regelt het debiet van methaan in het systeem. Het maakt fijne aanpassingen mogelijk om ervoor te zorgen dat de juiste hoeveelheid methaan met de lucht wordt gemengd voordat het de motor ingaat.
3. Debietmeting: De flowmeter (C) meet het debiet van methaan om het brandstofmengsel nauwkeurig te bewaken en aan te passen.
4. Verbranding: Methaan wordt gemengd met lucht in de gasmengring (A) voordat het de motor (B) ingaat. Diesel dient als ontstekingsbrandstof om het mengsel te ontsteken.

Figuur 5: Naaldventiel voor een dual-fuelsysteem: gasmengring (A), dieselmotor (B), flowmeter (C), naaldventiel (D), volumetrische brandstofmeting (E), tweetrapsregelaar voor methaan (F)

Naaldafsluiters voor condenspotten

Figuur 6: Condenspot die wordt gebruikt om condensaat uit een leiding te verwijderen

Een condenspot verwijdert condensaat uit stoom. Soms kan stoom de afsluiter van de pot voortijdig sluiten, waardoor de condensaatafvoer wordt geblokkeerd en onverwachte temperatuurdalingen worden veroorzaakt.

Om dit probleem op te lossen kan een externe bypassleiding worden geïnstalleerd (Figuur 7).

1. Stoomstroom: Stoom (A) wordt aanvankelijk geblokkeerd door de condenspot. De stoom stroomt vervolgens door een bypassleiding.
2. Naaldafsluiter: Een naaldafsluiter in de bypassleiding laat een deel van de stoom door
   1. De naaldafsluiter wordt zo afgesteld dat de minder dichte stoom kan passeren. Het dichtere vloeibare condensaat (B) wordt naar de condenspot geleid.
3. Condensaatafvoer: Het condensaat wordt afgevoerd via de condenspot.
4. Ontluchtingsfunctie: Als de condenspot een ontluchtingsfunctie heeft, kan een interne naaldafsluiter eventueel ingesloten stoom vrijlaten.

Gebruik RVS met PTFE-afdichtingen voor toepassingen met hoge temperaturen en condensaat. RVS is bestand tegen thermische cycli, terwijl PTFE zorgt voor een lekvrije afdichting onder fluctuerende druk.

Figuur 7: Naaldafsluiter (boven) gebruikt om stoom (A) om de condenspot (onder) te leiden. De condenspot laat het condensaat (B) door.

Druk regelen met naaldafsluiters

Het debiet verandert wanneer de druk die op een afsluiter wordt uitgeoefend, varieert. Een drukregelaar (Figuur 8, label A) wordt vaak vóór de naaldafsluiter (Figuur 8, label D) geïnstalleerd om een stabiele druk en een constante doorstroming te handhaven. Hierdoor kan de naaldafsluiter consistente debieten leveren, ongeacht variaties in de toevoerdruk.

Figuur 8: Debietregeling met naaldafsluiter: drukregelaar (A), manometer (B), constante druk (C), naaldafsluiter (D), constant debiet (E) en belasting (F).

Veelgestelde vragen

Wat is de hoofdfunctie van een naaldafsluiter in een vloeistofsysteem?

De hoofdfunctie van een naaldafsluiter is het mogelijk maken van een precieze regeling en geleidelijke aanpassing van de vloeistofstroom.

Wat doet een hogedruknaaldafsluiter?

Een naaldafsluiter regelt en controleert de vloeistofstroom nauwkeurig in omgevingen met hoge druk. Ze worden gebruikt in hydraulische systemen, olie- en gaspijpleidingen en in de chemische procesindustrie.