Hoe Werkt een Naaldventiel

Een naaldventiel wordt gebruikt om nauwkeurig het debiet van schone gassen of vloeistoffen te regelen. Geleidelijke aanpassingen van de steel en de plunjer maken een soepele debietregeling mogelijk. In het algemeen wordt dit type ventiel gebruikt voor lage debieten en hebben ze een relatief grote drukval over de in- en uitlaat. Gebruikelijke poortafmetingen variëren van 1/8 tot 2 inch (2 tot 12mm). De meest gebruikelijke toepassing is het regelen van een gasstroom, zoals een propaan naaldventiel doet.

Inhoudsopgave

• Werking van een naaldventiel
• Verschillende soorten naadventielen
• Naadventiel selectie
• Naadventiel symbool
• Naadventiel vs. andere kleppen
• Voordelen en nadelen van naadventielen
• Gebruik van een naadventiel
• FAQs

Werking van een naaldventiel

Naaldventielen openen en sluiten een doorlaat door middel van een tapse stift die omhoog of omlaag beweegt door het draaien van een spindel. Figuur 2 laat de doorsnede van een naaldventiel zien, de verschillende onderdelen zijn hierin aangegeven. Het handvat (Afbeelding 2 met label D) is verbonden met de plunjer, een zogenaamde steel (Afbeelding 2 met label E). Als de hendel draait, beweegt de plunjer omhoog of omlaag door de schroefdraad (Afbeelding 2 met label F). De borgmoer (Afbeelding 2 met opschrift A) voorkomt dat de plunjer helemaal losgedraaid kan worden. Terwijl de plunjer omlaag beweegt, komt het puntige (conische) uiteinde (Afbeelding 2 met het label G) in contact met de klepzitting om de opening volledig af te dichten (Afbeelding 2 met het label C). Vaak loopt de behuizing rondom de doorlaat ook taps toe. Dit maakt een nauwkeurige regeling van het debiet mogelijk.

Er zijn verschillende opties en maten beschikbaar om de naaldklep aan te sluiten op een pijp of slang via de poortaansluiting (Afbeelding 2 met label B) op de ingang en uitgang. Bijvoorbeeld, met schroefdraad, geflensd, of gelast. Het bovendeel is verbonden met het klephuis (H), dat van verschillende materialen kan zijn gemaakt, zoals messing of roestvrij staal.

Verschillende uitvoeringen van een naaldventiel

Een handbediende naaldklep met schroefdraad (beschreven in het vorige hoofdstuk) is het meest voorkomende type naaldklep. Echter bestaan er nog twee andere varianten:

• Gemotoriseerde naaldafsluiter: deze uitvoering gebruikt een elektrische of pneumatische actuator die verbonden is verbonden met de plunjer. Dit type kan van een afstand worden bestuurd, worden gebruikt in een gesloten loop systeem, en/of op een timer gezet worden om het debiet te regelen.
• Haakse naaldafsluiter: Deze uitvoering van het naaldventiel stuurt de stroming door een hoek van 90 graden wat voor sommige systemen praktischer is. Hetzelfde bedieningsconcept geldt, maar de hoek van 90 graden maakt een betere systeemintegratie mogelijk. In figuur 3 is een voorbeeld van deze uitvoering te zien.

Naadventiel selectie

Bij het selecteren van een naaldventiel spelen de volgende kenmerken een rol: materiaal, druk, grootte en temperatuur.

Materiaal

De keuze voor het behuizingsmateriaal van het naaldventiel (afbeelding 2, onderdeel H) hangt af van de toepassing. Messing en roestvrij staal zijn het meest gangbaar vanwege hun mechanische sterkte en chemische bestendigheid, maar er zijn ook andere materialen beschikbaar voor speciale toepassingen.

Messing:

Messing naaldventielen zijn geschikt voor neutrale en niet-corrosieve media. Voorbeelden van typische toepassingen zijn hydraulische systemen, (drink-)water, lucht en andere gassen. Messing is niet geschikt voor zout water (zeewater) of gedistilleerd water, en vele zuren en chloride-oplossingen tasten messing aan.

RVS

RVS naadventielen hebben een uitstekende algemene chemische weerstand tegen bijna alle media. Het materiaal is zeer sterk, slijtvast en is bestand tegen hoge temperaturen en drukken. Deze ventielen worden vaak toegepast bij agressieve en corrosieve media. RVS is over het algemeen gevoelig voor chloride oplossingen.

Kunststof

Kunststof naaldventielen worden gebruikt voor het fijnregelen van zuivere en corrosieve vloeistoffen. Kunststof is echter niet bestand tegen hoge temperatuur of druk en wordt meestal gebruikt voor toepassingen onder 60 graden Celsius.

Druk

Inzicht in de toepassingseisen voor druk in een systeem is belangrijk voor de keuze van de juiste naadventiel. De naaldafsluiter moet geschikt zijn voor de maximale werkdruk in uw systeem. Er is een ruime keuze aan drukbereiken. Zo zijn er hoge druk naaldventielen tot 300-400 bar. Wanneer hogere drukken vereist zijn, zoals voor hydraulische hogedruktoepassingen, zijn krachtige kleppen beschikbaar die een druk tot 689 bar bij 38°Celcius aankunnen. Aan de andere kant van het spectrum zijn er speciale vacuümnaaldventielen.

Poort en doorlaat

Naaldventielen zijn verkrijgbaar in een groot bereik aan poort- en doorlaatafmetingen. De verbindingspoorten kunnen inwendige of uitwendige schroefdraad hebben. De meest voorkomende schroefdraad is BSP (British Standard Pipe) ofwel gasdraad. Andere schroefdraad is NPT (National American Pipe Thread) of metrische draad. De meest gebruikte naaldventielen variëren van 2 tot 12 mm of 1/8" tot 2". De weerstand van het ventiel in volledige openingsstand wordt gegeven door de zogenaamde Kv waarde. Als de werkdruk van het medium bekend is, kan met behulp van de Kv waarde het debiet berekend worden. Zie hiervoor onze handige Kv calculator. Met de juiste keuze voor de ventielgrootte kunt u het gewenste debietbereik goed instellen.

Temperatuur

Naaldventielen worden gespecificeerd met een minimale en maximale medium- en omgevingstemperatuur. De behuizing en het afdichtingsmateriaal hebben grote invloed op de temperatuurspecificatie. De meest voorkomende afdichtingsmaterialen zijn NBR, FKM voor standaardtoepassingen. Voor extremere temperaturen wordt vaak PTFE (teflon) gebruikt (-50 ° C tot 230 ° C) en PEEK (polyetheretherketon) voor temperaturen tot 315°C.

Naadventiel symbool

Figuur 4 toont het symbool voor een naadventiel. Het schema bevat het standaardsymbool van een 2-wegklep met een pijl die aangeeft dat het om een naadventiel gaat.

Naadventiel versus andere kleppen

Naadventiel vs kogelkraan

Een kogelkraan heeft een kogel met een boring in het midden. De kogel wordt 90 graden met de klok mee of tegen de klok in gedraaid om de klep te openen of te sluiten. Naadventielen gebruiken een naaldvormige plunjer met een spits toelopend uiteinde om de vloeistof door de klep te blokkeren of door te laten. De spindel met schroefdraad zorgt voor een fijne controle van de positionering van de plunjer.

Kogelkranen zijn ideaal voor aan/uit toepassingen en deze kleppen worden doorgaans niet gebruikt als smoorkleppen. Naadventielen zijn geschikt voor die gebieden waar een nauwkeurige vloeistofregeling essentieel is, bijvoorbeeld het handhaven van een ideale lage vloeistofstroom in een carburator.

Naadventiel vs. peilkleppen

Met peilkleppen kan een proces worden gescheiden van instrumentatie, bijvoorbeeld transducers of meters. Peilkleppen worden hoofdzakelijk gebruikt naast blok- en ontluchtingskleppen. Naadventielen zijn een middel om een instrument te isoleren van een proces of om vloeistof af te smoren.

Voordelen en nadelen van naadventielen

Voordelen:

• Nauwkeurige debietregeling, vooral voor toepassingen met een laag debiet
• Klein formaat

Nadelen:

• Hoog drukverlies door de grote beperking van de vloeistofstroom.
• De naald en de zitting kunnen beschadigd raken als de vloeistof zwevende vaste deeltjes bevat.
• Het is niet direct zichtbaar of de klep open of gesloten is.

Gebruik van een naadventiel

Naadventielen worden in alle vloeistofregeltoepassingen gebruikt omdat zij het debiet nauwkeurig kunnen regelen. Door het juiste klepmateriaal en de juiste maat voor temperatuur en druk te kiezen, kunnen ze worden gebruikt voor bijna elk schoon gas of elke schone vloeistof. Een van de meest gebruikelijke toepassingen van naadventielen is het controleren van de gasstroom, zoals propaan, in een systeem. Een propaan-naadventiel sluit de stroom nauwkeurig af en/of regelt de stroomsnelheid, waardoor de verbrandingssnelheid voor verschillende toepassingen wordt gecontroleerd.

Naadventielen vinden uitgebreide toepassingen op de volgende gebieden:

1. Naadventielen worden gebruikt in dammen, reservoirs, energiecentrales en waterdistributiesystemen om de waterdruk en het debiet te regelen.
2. Naadventielen worden gebruikt in geautomatiseerde verbrandingscontrolesystemen om de brandstofstroom te regelen.
3. Deze kleppen worden gewoonlijk gebruikt om een manometer af te sluiten of om het debiet in debietmeters te regelen.
4. Naadventielen regelen de luchtstroom naar de cilinders om de zuigersnelheid te regelen.

Lees ons artikel over naaldventiel toepassingen voor een uitgebreide lijst van gebieden waar naaldventielen worden gebruikt.

FAQs

Wat is een naadventiel?

Een naadventiel is een smoorklep die veel wordt gebruikt om de stroomsnelheid van vloeistoffen nauwkeurig te regelen.

Waar wordt een naaldventiel voor gebruikt?

Een naaldventiel regelt de vloeistofstroom door een apparaat of systeem. De klep bevat een kleine plunjer met een vorm die lijkt op een naald met een taps toelopend uiteinde.

Verandert een naadventiel de vloeistofdruk?

Naadventielen worden gebruikt om de vloeistofstroom en de druk in een systeem te regelen.