Geautomatiseerde klepafsluiters

Pneumatisch en elektrisch bediende klepafsluiters zijn beschikbaar in 2-weg uitvoering (voor open/dicht toepassingen) en in 3-weg uitvoering (wisselafsluiter). Ze zijn inzetbaar in (schoon)water, gassen en stoom, maar ook in grondwater, zeewater, koelvloeistoffen, oplosmiddelen en thermische olie.

Pneumatisch bediende klepafsluiters bieden als voordeel dat ze snel reageren. Enkelwerkende pneumatische aandrijvingen zijn bovendien leverbaar in veersluitende en veeropenende uitvoering, waardoor de klepafsluiter bij uitval van perslucht of stroom in een veilige stand wordt gestuurd (failsafe). 

Elektrisch bediende klepafsluiters kunnen veel kracht leveren, maar openen en sluiten meestal langzamer. Daarmee reduceren ze– met name bij toepassing in vloeistoffen – wél het risico op waterslag. Een elektrische aandrijving is zelfblokkerend en zelfremmend. Dit betekent dat er geen energie nodig is om de afsluiter in positie te houden, maar ook dat afsluiter bij stroomuitval in de laatste stand blijft staan. Om de afsluiter bij stroomuitval toch te kunnen sluiten is een backupbatterij of een verenpakket noodzakelijk.   

Overige kenmerken en voordelen

  • Breed toepassingsgebied
  • Leverbaar in tal van materialen en drukklassen
  • Feilloze werking door vakkundige montage in het ERIKS Valve Automation Centre
  • Tal van opties beschikbaar

 

Selectiecriteria

Voor het selecteren van een geautomatiseerde klepafsluiter zijn in elk geval de volgende gegevens van belang:
 

Functie en uitvoering

  • Open/dicht: 2-weg uitvoering
  • Wisselafsluiter: 3-weg uitvoering

 

Procesgegevens

  • Medium: vloeistof of gas
  • Druk- en temperatuurbereik
  • Omgevingstemperatuur en overige omgevingsfactoren

 

 

Type aandrijving

Pneumatisch

  • Functie: veersluitend (NC), veeropenend (NO) of dubbelwerkend
  • Benodigde stuurdruk
  • Maximale sluitkracht van de aandrijving

Elektrisch

  • Aansluitspanning
  • Maximale sluitkracht van de aandrijving
  • Aansturing: 3-puntsof analoog (4-20 mA of 0-10V)
  • Inschakelduur
  • Looptijd
  • Beschermingsklasse
  • Noodhandbediening: ja/nee
  • Veiligheidsterugstelling: d.m.v. veerretourfunctie (mechanisch) of fail safe accu (elektrisch)

 

Constructie afsluiterhuis

Of er sprake is van een 2-weg of een 3-weg klepafsluiter wordt bepaald door de vorm van het afsluiterhuis. U heeft keuze uit de volgende uitvoeringen:
 
 

Vrijstroom uitvoering (y-type)

Met schuine klepzitting: vrije doorstroming en ≤ 50% meer capaciteit dan rechte klepafsluiters

  • Bij uitstek geschikt voor circulatiesystemen
  • Compact ontwerp
  • Standaard aansluitingen: draad 
  • Voorzien van een compacte zuigeraandrijving of een kleine elektrische aandrijving
  • Stromingsrichting (bij 2-weg klepafsluiters):

 

Aanstroming onder de klep:

  • Ook bekend als ‘flow to open’ of Tegen Mediumstroom in Sluiten (TMS)
  • Toepasbaar bij vloeistoffen: de klepafsluiter is dan waterslagdempend

 

Aanstroming boven de klep:

  • Ook bekend als ‘flow to close’
  • Toepasbaar bij gassen en stoom
  • De mediumdruk werkt bij het sluiten van de klep mee met de veerkracht van de aandrijving: hierdoor kan worden volstaan met een kleinere aandrijving.

 

Zeer geschikt voor stoom tot circa 10 bar en 180ºC

 

Opties:

  • Roestvaststalen huis met lasaansluitingen
  • Uitvoeringen voor de voedingsmiddelenindustrie met afdichtingen volgens EG 1935

 

 

Rechte uitvoering

Geschikt voor grotere procesaansluitingen met bijvoorbeeld EN- of ANSI-genormeerde flensaansluitingen

  • Toepasbaar voor vloeistoffen, gassen en stoom
  • Voorzien van een compacte zuigeraandrijving of – bij hogere drukken en grotere maten – een membraanaandrijving met rolmembraan of een elektrische aandrijving
  • Optie: diverse spindelafdichtingen voor zwaardere toepassingen

 

 

Haakse uitvoering (angle)  

  • Uitstekend toepasbaar in situaties met beperkte inbouwafmetingen
  • Ook geschikt voor hygiënische toepassingen zonder dode hoeken, voor leeglopen zonder resten en voor CIP/SIP-toepassingen

 

 

 

Drieweg uitvoering

  • Menguitvoering: 2 vloeistofstromen afwisselend naar 1 uitgang
  • Verdeeluitvoering: 1 vloeistofstroom afwisselend naar 2 uitgangen

 

 

 

Procesaansluitingen

  • Draadaansluitingen volgens ISO, NPT en Rc
  • Flensaansluitingen volgens DIN, ANSI en JIS
  • Laseinden volgens EN ISO 1127/ISO 4200, DIN 11850 series 2, BS 4825 part 1 en ASME BPE
  • Tri-Clamp
  • OD tube

Materialen afsluiterhuis

Standaard:

  • Gietijzer en nodulair gietijzer
  • Smeedstaal en gietstaal
  • Roestvaststaal
  • Brons
  • Messing

 

 

Spindeluitvoering

De spindel brengt de kracht van de aandrijving over op de klep en moet daarom sterk genoeg zijn om krachten en trillingen op te vangen. Daarnaast moet de spindel chemisch bestendig zijn tegen het doorstromende medium. Spindels zijn daarom leverbaar in diverse materialen. Wordt onder aan de spindel een verdikking aangebracht, dan kan deze niet via de spindelafdichting uit de klep naar buiten worden gedrukt en is er sprake van een ‘anti blow-out spindle’.

 

Spindelafdichting

De spindelafdichting voorkomt lekkage van het medium naar buiten of – bij vacuümtoepassingen – naar binnen, maar mag de soepele beweging van de spindel niet belemmeren. Daarnaast moet de spindelafdichting bestand zijn tegen de procesdruk, de procestemperatuur en de chemische eigenschappen van het medium. Voor klepafsluiters zijn daarom – afhankelijk van de uitvoering – diverse spindelafdichtingen beschikbaar. Deze kunnen als volgt worden gerangschikt (oplopend in mate van afdichting en temperatuurbestendigheid):

 

O-ringen

Voor niet-kritische en voordelige klepafsluiters

Materialen:

  • NBR: geschikt voor (koud) water, neutrale vloeistoffen en gassen
  • EPDM: geschikt voor heet water
  • Temperatuurbereik: -10°C tot +80°C

 

Klepafdichting (zitting)

Indien – bijvoorbeeld bij gassen en vacuümtoepassingen – absolute zekerheid met betrekking tot het 100% afsluiten van de klep vereist, dan is een klepafdichting van NBR of FPM een goede keuze. Bij hogere mediumtemperaturen (zoals stoom ≤200ºC) en bij agressieve media wordt veelal PTFE toegepast. Voor hogere temperaturen wordt de klepafdichting uitgevoerd in metaal (ook bekend als ‘metaal/metaal afdichtend’).

 

Dakmanchetten (veerbelast)

  • De meest voorkomende spindelafdichting voor klepafsluiters
  • Materiaal: PTFE
  • Temperatuurbereik: -10°C tot +220°C
  • Schraapafdichting met lage weerstand
  • Zelfnastellend
  • Geschikt voor het merendeel van de industriële applicaties met onder meer (agressieve) vloeistoffen en gassen, heet water en stoom

Dubbelwandige spindelbalg 

  • Uitstekende oplossing voor applicaties waarbij hoge eisen worden gesteld op milieutechnisch vlak (risico op milieuvervuiling)
  • Harmonicavormige roestvaststalen constructie die aan de spindel is gelast
  • Temperatuurbereik: -60°C tot +450°C
  • Balg waarborgt een 100% afdichting
  • Zeer geschikt voor dun-vloeibare media (zoals thermische olie) en vluchtige media (zoals freon)
  • Vergt extra inbouwhoogte 
  • Lange standtijd: 8 à 10 jaar (afhankelijk van de procescondities)

 

Stopbuspakking (drukbelast)

Werking berust op vervorming van het pakkingmateriaal (PTFE of grafiet) door een pakkingdrukker

  • Spindel ondervindt meer wrijving dan bij O-ringen en drukmanchetten: vaak is hierdoor een grotere pneumatische aandrijving nodig
  • Temperatuurbereik: -10°C tot +250°C (PTFE) of -10°C tot +450°C (grafiet)
  • Nadeel: snellere slijtage door de spindelbeweging (pakkingdrukker moet steeds verder worden aangedraaid voor een goede afdichting
  • Standtijd: 1 à 2 jaar (afhankelijk van de procescondities)

 

Pneumatische aandrijvingen

Pneumatisch bediende klepafsluiters worden bediend door een lineaire pneumatische aandrijving met een zuiger of een rolmembraan. Meestal zijn pneumatische aandrijvingen voor klepafsluiters enkelwerkend (veerretour), maar indien nodig – met name bij hoge drukken – kan ook een dubbelwerkende uitvoering worden toegepast.

Failsafe

In enkelwerkende uitvoering voorziet de aandrijving in een veilige stand bij uitval van perslucht of stroom. Al naargelang de uitvoering wordt de klepafsluiter open (veeropenend / NO) of dicht (veersluitend / NC) gestuurd. Dit staat bekend als failsafe. Bij een combinatie van een 3-weg klepafsluiter met een veersluitende aandrijving is het belangrijk om na te gaan welke poort bij uitval van perslucht of stroom gesloten is.

 

Pneumatische aandrijving met zuiger

 

Voor de meeste klepafsluiters (< DN 65) is een compacte pneumatische aandrijving met zuiger de ideale aandrijving. Afhankelijk van de sluitkracht is dit type aandrijvingen leverbaar in verschillende diameters. Daarbij geldt: hoe groter de diameter, des te groter de sluitkracht. Klepafsluiters met een pneumatische aandrijving met zuiger bieden u een zeer lange levensduur (≤ 5 miljoen schakelingen). Ze reageren bovendien snel en verbruiken weinig lucht. Dat reduceert het energieverbruik en is beter voor het milieu.

Overige kenmerken en voordelen

  • Materiaal: kunststof (PA of PPS), aluminium, messing of roestvaststaal
  • Meestal standaard voorzien van een mechanische standaanwijzer
  • Vaak ook geschikt voor aansturing met water in plaats van lucht
  • Draaibaar (360°) voor de juiste positionering van de luchtaansluiting.
  • Optie: sanitaire uitvoering voor de voedingsmiddelenindustrie

Pneumatische aandrijving met rolmembraan

 
Folie 1

Voor zwaardere industriële klepafsluiters met grotere (≥ DN 65) proces-aansluitingen, hoge mediumtemperaturen en/of hoge drukken wordt een pneumatische aandrijving op kolommen met een rolmembraan toegepast. De hogere veerkracht en het grotere membraanoppervlak geven dit type aandrijvingen een hogere sluitkracht. De drukveren en het rolmembraan zijn ontworpen voor ≥ 1 miljoen schakelingen.

Overige kenmerken en voordelen

  • Leverbaar in twee uitvoeringen: veersluitend en veeropenend (achteraf omkeerbaar)
  • Opbouw van eindschakelaars volgens DIN IEC 60534-6
  • Standaard voorzien van een mechanische standaanwijzer

 

Elektrische aandrijvingen

De opening en sluitsnelheid van een elektrische aandrijving wordt beperkt door het toerental van de motor en de vaste overbrenging van de tandwielkast. Elektrisch bediende klepafsluiters hebben hierdoor een relatief lange looptijd in vergelijking met pneumatisch bediende klepafsluiters. Daar staat tegenover dat de rustige draaisnelheid bij toepassingen met vloeistoffen het risico op waterslag reduceert. Hierdoor is de klepafsluiter beter beschermd tegen hoge drukstoten. Overigens is de snelheid (mm/s) bij sommige elektrische aandrijvingen instelbaar in twee of meer stappen. Bij hoge schakelfrequenties dient goed te worden gelet op de inschakelduur van de elektrische aandrijvingen, want niet elke aandrijving is geschikt voor 100% inschakelduur.

Failsafe

Normaal gesproken blijven elektrisch aangedreven klepafsluiters bij stroomuitval in de laatste stand staan. Optioneel zijn elektrische aandrijvingen leverbaar met een mechanische veerretourfunctie.. Een goed alternatief is een elektrische aandrijving met een failsafe accu. Deze kan de afsluiter nog een beperkt aantal keren bedienen bij stroomuitval.

 

Overige kenmerken en voordelen

  • Materiaal
    • kunststof of corrosiebestendig geanodiseerd aluminium met polyester coating (ook bestand tegen zeewater)
    • Zeer stille werking
    • Geen energie nodig om de afsluiter in positie te houden (in tegenstelling tot bijvoorbeeld magneetafsluiters)
  • Standaard aansluitspanningen
    • 230V/50Hz
    • 24VDC/50-60Hz
    • 400V / 50-60Hz (bij zeer grote aandrijvingen)
  • Draairichting elektromotor: linksom of rechtsom
  • Aansturing motor:
    • Standaard: 3-punts relaissturing
    • Optioneel: 0-10V of 4-20mA
  • Overige opties:
    • Sanitaire uitvoering voor de voedingsmiddelenindustrie
    • Verwarming ter voorkoming van condensvorming in de motorbehuizing

 

Speciale uitvoeringen, toebehoren en opties

  • Stuurventielen voor het bedienen van pneumatische aandrijvingen 
  • Blokkeerventiel (Lock-up valve): bij uitval van perslucht blijft de klep in de laatste stand staan
  • Filter/reduceerstation voor conditionering van de perslucht
  • Klepafsluiters met drukontlasting voor kleinere aandrijving bij hogere drukken
  • Eindstandmelders mechanisch of inductief (EEx-i)
  • Mechanische slagbegrenzing
  • Noodhandbediening
  • Uitvoering conform de Europese EC1935-2004 eisen
  • Positieterugmelding: 4- 20mA of potentiometer
  • Bus-communicatie
  • Olie- en vetvrije uitvoeringen voor zuurstoftoepassingen
  • Zeewaterbestendige uitvoering met nodulair gietijzeren huis en messing of bronzen binnenwerk 
  • Explosieveilig huis en aandrijving: ATEX zone 2/22 en zone 1
  • Sanitaire aansluitingen en/of materialen met E-HEDG goedkeur
  • SIL-geclassificeerde uitvoering
  • Uitvoeringen voor cryogene toepassingen

Wij helpen u graag verder

Heeft u vragen?

Bel direct met onze specialisten:
+31 88 855 80 03

Webshop

Direct een product bestellen? Dat kan eenvoudig in onze webshop.

Nieuws en cases

Altijd op de hoogte met het laatste nieuws en onze case studies