Kogelkranen voor vacuümtoepassingen

Figuur 1: Een 2-weg messing elektrische kogelkraan geschikt voor vacuümtoepassingen

Vacuümkogelkranen worden vaak gebruikt om de 'negatieve' vacuümdruk in de kamer of leiding te behouden en als kanaal voor de vacuümgeneratoren of pompen in vacuümomstandigheden. Vacuümomstandigheden worden gebruikt in industriële toepassingen voor pick-and-place systemen en onderzoekslaboratoria. Een geschikte vacuümkogelkraan moet zeer goede afdichtingseigenschappen hebben in de gesloten stand, een snelle responstijd en het vermogen om te werken bij drukverschillen tussen de zijden van de klep. In sommige vacuümtoepassingen moet de klep ook bij temperaturen onder nul kunnen werken.

Kogelkraankenmerken voor vacuümtoepassingen

• Vacuümkogelkranen kunnen handmatig, elektrisch of pneumatisch worden bediend en zijn verkrijgbaar in materialen zoals messing, RVS of kunststof, met opties voor 2-weg of 3-weg poorten.

• Kogelkranen staan bekend om hun duurzaamheid en betrouwbaarheid en kunnen duizenden bedrijfscycli doorstaan met weinig tot geen onderhoud.

• Kogelkranen zijn kwartslag afsluiters die 90° draaien van open naar gesloten stand, waardoor ze snel reageren. Bij aansluiting op een pneumatische actuator kunnen ze de volledige 90° rotatie in minder dan een seconde bereiken.

• De holle kogel in de klep wordt op zijn plaats gehouden door een zitting, meestal gemaakt van Teflon, die voor een positieve afdichting zorgt wanneer er een drukverschil over de klep is. Door dit ontwerp kunnen kogelkranen openen bij hoge drukverschillen zonder drukbalansmechanisme.

• Ze kunnen werken bij temperaturen onder nul en zijn verkrijgbaar in compacte maten, wat voordelig is voor vacuümtoepassingen die kleinere kleppen vereisen.

• Het holle, rechte ontwerp van kogelkranen zorgt voor geen stromingsweerstand.

Toepassingen van vacuümkogelkranen

Vacuümkogelkranen worden gebruikt in een breed scala aan toepassingen:

• Kunststof spuitgietproces en vacuümbuizen

• In het uitstookproces voor de kunstmatige versnelling van het ontgassingsproces

• Een vacuümkogelkraan met pneumatische actuatoren wordt in de robotica gebruikt om objecten op te pakken en neer te zetten.

• Halfgeleiderverwerking, vacuümtechniek, vriesdrogen en fusieonderzoek.

• Medische toepassingen zoals radiotherapie, radiochirurgie, radiofarmacie en andere medische processen die zuiging vereisen.

• Ze regelen de gasstroming naar een kamer, lektesten, ontluchten gassen, enz.

Figuur 2: Een ¼ inch ontluchte mini messing kogelkraan geschikt voor vacuümtoepassingen.

Selectiecriteria

Houd bij het selecteren van een vacuümkogelkraan voor uw toepassing rekening met de volgende criteria om optimale prestaties en compatibiliteit te garanderen:

• Bediening: Beslis over het type bediening: handmatig, elektrisch of pneumatisch, op basis van de besturingsvereisten. Handmatige bediening is eenvoudig en kosteneffectief, elektrische bediening maakt afstandsbediening mogelijk en pneumatische bediening is geschikt voor snelle cycli.

• 2-weg of 3-weg: Bepaal of een 2-weg of 3-weg klep nodig is voor de toepassing. Kies voor 3-wegkleppen tussen L-poort en T-poort ontwerpen op basis van de vereiste stroomrichting. Een L-poort is geschikt voor het verdelen van de stroom, terwijl een T-poort de stroom kan mengen of verdelen.

• Debiet (Kv): Zorg ervoor dat de klep het vereiste debiet van het systeem aankan. Als de stroomcapaciteit van de klep onvoldoende is, kan dit drukval veroorzaken. Omgekeerd kan een te grote klep leiden tot slechte controle en hogere kosten.

• Materialen: De behuizing van vacuümkogelkranen kan gemaakt zijn van RVS, messing of kunststof.

  • RVS: Biedt uitstekende corrosiebestendigheid, hoge sterkte en kan temperaturen tot 200 °C (392 °F) weerstaan. Geschikt voor veeleisende omgevingen en hogedruk toepassingen tot 63 bar (913 psi). Maar het kan kostbaar en zwaar zijn.

  • Messing: Biedt goede corrosiebestendigheid en is kosteneffectief. Het is geschikt voor matige druk toepassingen tot 55 bar (798 psi) en temperaturen tot 120 °C (248 °F).

  • Kunststoffen (PP, PVDF, PFA): Deze materialen bieden uitstekende chemische bestendigheid en zijn lichtgewicht. Ze zijn geschikt voor toepassingen met lagere druk tot 10 bar (145 psi) en temperaturen meestal tot 90 °C (194 °F), waarbij enkele meer dan 150 °C (302 °F) aankunnen.

Typische afdichtingsmaterialen zijn Teflon (PTFE), FKM (FPM) en EPDM. Lees onze chemische compatibiliteitsgids voor meer informatie over de compatibiliteit van verschillende materialen met diverse media.

• Aansluitingstype en -maat:

  • Kies het juiste aansluitingstype, zoals flens, lijmmof, BSP of snijring, om compatibiliteit met bestaande leidingen te garanderen. Flens- en snijringverbindingen worden aanbevolen voor hoge vacuümdrukniveaus vanwege hun sterke afdichtingscapaciteiten, die helpen lekken te voorkomen. Voor gematigde vacuümdrukniveaus kunnen BSP- en lijmmofverbindingen worden gebruikt, maar deze vereisen zorgvuldige afdichting om de vacuümintegriteit te behouden. Lees meer in ons artikel over kogelkraan aansluittypes.

  • Aansluitmaten variëren van ⅛ tot 4 inch, afhankelijk van het kleptype en materiaal. Juiste maatvoering is cruciaal om lekken te voorkomen en een veilige passing te garanderen.

• Vacuümniveau: Selecteer een klep die het vereiste vacuümniveau aankan, zoals -0,9, -0,99 of -0,98 bar. Deze waarden geven de mate van vacuüm aan die de klep kan handhaven, waarbij hogere negatieve waarden sterkere vacuüms vertegenwoordigen. Dit is cruciaal voor toepassingen die nauwkeurige vacuümcontrole vereisen om lekken of schade te voorkomen.

• Klepboring: De gewenste tijd om een vacuüm te bereiken bepaalt de grootte van de boring van de vacuümkogelkraan. Volledig doorlaat kleppen zorgen voor maximale stroming met minimale drukval, terwijl gereduceerde doorlaat kleppen kosteneffectiever kunnen zijn voor toepassingen met lagere stroming.

• Goedkeuringen: Zorg ervoor dat de klep de nodige goedkeuringen heeft voor uw toepassing, zoals die voor drinkwater, gas of ATEX voor explosieve omgevingen.

• Aanvullende overwegingen:

  • Houd voor elektrische kleppen rekening met de spanningsvereisten, met typische waarden van 12V AC/DC, 24V AC/DC, 120V AC en 240V AC, evenals de bedieningstijd, die varieert van 8 tot 58 seconden. Onjuiste spanning kan de actuator beschadigen.

  • Bepaal voor pneumatische kleppen het bedieningstype, zoals dubbelwerkend, veersluitend of veeropend, en zorg ervoor dat het actuatorkoppel voldoende is, tot 103 Nm, om onjuiste klepbediening te voorkomen.

Voor meer informatie over hoe u de juiste kogelkraan voor uw systeem selecteert, lees ons artikel over kogelkraanselectie.