Kogelkranen werking
Kogelkranen worden steeds vaker en in steeds meer applicaties toegepast. Ze onderscheiden zich dan ook door hun hoogwaardige constructie, eenvoudige bediening en brede toepasbaarheid. Kogelkranen zijn bovendien eenvoudig te automatiseren en bieden een goede prijs-kwaliteitverhouding.
ERIKS biedt u een compleet pakket 1-, 2- en 3-delige kogelkranen met draad-, las- of flensaansluiting van diverse gerenommeerde fabricaten. Dankzij dit brede productassortiment is voor vrijwel elke applicatie de beste oplossing beschikbaar.
Bij het bepalen van de juiste kogelkraan staat uw applicatie centraal. De belangrijkste parameters zijn:
- Medium
- Druk
- Temperatuur
- Type aansluiting
- Bediening
- Merk
Toepassingen per sector
Kogelkranen zijn breed inzetbaar in diverse schone media, variërend van water en gassen tot chemicaliën en corosieve media. Ze worden met name toegepast als open/dichtafsluiter. Kenmerkend voor kogelkranen is de hoge doorstromingscapaciteit, doordat de kogel in open stand geen belemmering voor het doorstromende medium vormt. Een greep uit de mogelijkheden:
Maritiem
Vanwege de zoute omgeving kiezen klanten in de maritieme sector vaak voor bronzen kogelkranen. Speelt ook brandveiligheid een belangrijke rol, dan valt de keuze vaker op kogelkranen in Fire safe-uitvoering.
Toepassingen
- Brandstofsystemen
- Luchtsystemen
- Cargoafsluiters
Industrie & OEM
Toepassingen
- Energie- en warmtecentrales
- Skidbouw
- Waterbehandeling
- CO2-installaties
- Apparaten- en machinebouw
(Petro)chemie & tankopslag
Toepassingen
- Laad- en lossystemen voor tankstorage
- Procesafsluiters
- Chemische processen
Olie & Gas
Ook in de olie- en gasindustrie kiezen afnemers veelal voor kogelkranen van gerenommeerde Europese merken vanwege de hoge eisen ten aanzien van druk, temperatuur, medium en certificeringen.
Toepassingen
- Procesafsluiters
- Raffinage
- Gasbehandeling
Utiliteit
Vanwege de relatief lichtere eisen ten aanzien van druk-, temperatuur- en mediumbestendigheid kiezen afnemers in de utiliteitssector vaak voor kogelkranen met draadaansluiting, al dan niet met gaskeur of drinkwaterkeur.
Toepassingen
- Kassenbouw
- Gebouwen
- Ziekenhuizen
Constructie
Een kogelkraan bestaat uit de volgende basisonderdelen:
- Afsluiterhuis
- Kogel
- Spindel
- Zittingen
- Spindelafdichting
- Huisafdichting
Werking
Een kogelkraan bestaat uit een afsluiterhuis met daarin een kogel met een ronde boring, twee zittingen en een spindel met spindelafdichting. Wanneer de boring van de kogel in één lijn staat met de leiding, staat de afsluiter open. Door de kogel via de spindel met een hendel of aandrijving een kwartslag te draaien, wordt de afsluiter gesloten. De zitting zorgt ervoor dat de afsluiter goed afdicht zodat het medium niet langs de kogel en de zitting de leiding kan instromen. De spindel- en huisafdichtingen zorgen ervoor dat er geen medium naar de omgeving ontsnapt.
Afsluiterhuis
Omdat het huis van de kogelkraan in contact komt met het medium en met de buitenomgeving, is de materiaalkeuze van essentieel belang. Bij kogelkranen onderscheiden we de volgende huisconstructies:
1-delige kogelkraan met draadaansluiting
Het huis van de kogelkraan bestaat uit één deel en heeft meestal een gereduceerde doorlaat.
Materialen:
messing en roestvaststaal
Aansluitingen:
draadeinden (BSP of NPT)
Bediening:
handbediening
1-delige kogelkraan met flensaansluiting
Het huis van de kogelkraan bestaat uit één deel en heeft meestal een gereduceerde doorlaat.
Materialen:
staal, roestvaststaal en andere materialen
Aansluitingen:
flenzen (DIN of ANSI)
Bediening:
handbediening of geautomatiseerd
2-delige kogelkraan met draadaansluiting
Het huis van de kogelkraan bestaat uit twee delen en een pakking die lekkage naar buiten voorkomt. Deze constructie is meestal voorzien van volle doorlaat.
Materialen:
messing, brons en roestvaststaal
Aansluitingen:
draadeinden (BSP of NPT)
Bediening:
handbediening of geautomatiseerd
2-delige kogelkraan
met flensaansluiting
Het huis van de kogelkraan bestaat uit twee delen en een pakking die lekkage naar buiten voorkomt. Deze constructie is meestal voorzien van volle doorlaat.
Materialen:
staal, gietstaal, roestvaststaal, brons en andere materialen
Aansluitingen:
flenzen (DIN of ANSI)
Bediening:
handbediening of geautomatiseerd
3-delige kogelkraan
met las- of draadaansluiting
Het huis van de kogelkraan bestaat uit drie delen: twee aansluitstukken en een middendeel. Twee pakkingen voorkomen lekkage naar buiten. Uitgevoerd met volle of gereduceerde doorlaat.
Materialen:
staal en roestvaststaal; overige materialen op aanvraag.
Aansluitingen:
draadeinden (BSP, NPT) en laseinden (BW, SW)
Bediening:
handbediening of geautomatiseerd
Eenvoudig te reviseren
3-weg kogelkraan
Het huis van de kogelkraan bestaat uit meerdere delen en heeft drie procesaansluitingen. Pakkingen voorkomen lekkage naar buiten.
Materialen:
staal, gietstaal en roestvaststaal.
Kogel:
L- of T-port uitvoering
Aansluitingen:
flenzen (DIN of ANSI) en draadeinden (BSP of NPT)
Bediening:
handbediening of geautomatiseerd
Kogel
Door de kogel over 90° te draaien, gaat de kogelkraan van open naar dicht of omgekeerd. Omdat de kogel altijd in contact komt met het medium, zal een hoogwaardig materiaal moeten worden gekozen. Meestal is de kogel vervaardigd van roestvaststaal. We onderscheiden de volgende kogelconstructies:
Volle doorlaat
De meest toegepaste constructie
De kogeldoorlaat is gelijk aan de leidingdiameter
Maximale Kv-waarde
Geschikt voor reiniging (piggable)
Gereduceerde doorlaat
De kogeldoorlaat is een maat kleiner dan de leidingdiameter
Prijstechnisch mogelijk gunstiger bij grote maten
Floating ball
De kogel zit ingeklemd tussen de zittingen (zwevende constructie)
Bij dichtstand wordt de kogel door het medium tegen de downstream zitting gedrukt: 100% afdichting gegarandeerd
Toegepast bij kogelkranen t/m DN200
Trunnion mounted ball
De kogel wordt aan de onderzijde ondersteund door een trunnion en door een verende zitting-constructie aan beide zijden afgedicht
Ook toepasbaar als double block & bleed afsluiter
Toegepast bij kogelkranen vanaf DN200 en voor hogere drukken
Multiport
De kogel is voorzien van een L-, T- of X-port
Toegepast bij 3- en 4-weg kogelkranen
Spindel en spindelafdichting
De spindel komt in contact met het medium en is daarom vaak vervaardigd van hetzelfde materiaal als de kogel. Tegenwoordig is vrijwel elke kogelkraan voorzien van een anti blow-out constructie. Deze constructie – waarbij de spindel aan de onderzijde is voorzien van een ‘borst’ – waarborgt dat de spindel onder geen enkele omstandigheid uit het afsluiterhuis naar buiten kan worden gedrukt.
Anti blow-out constructie
De spindel komt in contact met het medium en is daarom vaak vervaardigd van hetzelfde materiaal als de kogel. Tegenwoordig is vrijwel elke kogelkraan voorzien van een anti blow-out constructie. Deze constructie – waarbij de spindel aan de onderzijde is voorzien van een ‘borst’ (1) – waarborgt dat de spindel onder geen enkele omstandigheid uit het afsluiterhuis naar buiten kan worden gedrukt.
Lekkage voorkomen
Om lekkage naar buiten te voorkomen, is de spindel is voorzien van een of meer van de volgende afdichtingen:
1. O-ring: meestal van Viton, NBR of Kalrez
2. Primaire spindelafdichting: PTFE
3. Secundaire spindelafdichting: grafietpakking
Emissienorm
Er worden vaak eisen gesteld aan de emissie (lekkage via de spindel en huisafdichtingen) die een afsluiter mag vertonen. Veel gebruikte normen hiervoor zijn TA Luft, ISO15848 en API641. De spindelafdichting is dan zo geconfigureerd dat de emissie via de spindel naar buiten aan maximale eisen voldoet.
Antistatisch ontwerp
Wanneer het medium door de kogelkraan stroomt, kan er op de kogel statische lading ontstaan. Dit kan leiden tot ongewenste vonkvorming. Bij een kogelkraan met een antistatisch ontwerp zorgt een klein kogeltje met een achterliggende veer ervoor dat er altijd contact is tussen de spindel, de kogel en het afsluiterhuis. Dat waarborgt de gewenste elektrische geleiding tussen deze componenten.
Zittingen
De zittingen van de kogelkraan zorgen voor de afdichting over de kogel. We onderscheiden de volgende zittingconstructies:
Soft seat
- Materialen: PTFE, met glasvezel, grafiet of roestvaststaal versterkt PTFE, PEEK, TMF1600, TFM4215 of DEVLON
- 100% lekdicht door de zachte dichting
- Geschikt tot 200°C à 230°C
Metal seat
- Materialen: staal en roestvaststaal
- Kogel en zittingen worden voorzien van een geharde laag (wolfraamcarbide, stelliet of HT65)
- Niet altijd 100% lekdicht door de metalen zitting
- Geschikt voor zware applicaties, temperaturen > 230°C en abrasieve media
- Geschikt tot 200°C à 230°C
Huisafdichting
De afdichting van het afsluiterhuis voorkomt lekkage naar buiten toe. De afdichting bestaat uit een vlakke ring van PTFE of grafiet óf uit een spiraalgewonden pakking met PTFE én grafiet.
Fire safe uitvoering
Sommige kogelkranen zijn fire safe gecertificeerd. Dit houdt in dat de afdichting van de kogelkraan ook bij een brand gedurende een bepaalde tijd gewaarborgd moet zijn.
Wanneer de PTFE-afdichting als gevolg van brand smelt, wordt de kogel tegen het huis gedrukt en zal deze tegen een opstaande metalen rand afdichten.
De stopbuspakking van grafiet zorgt ervoor dat het medium bij brand niet via de spindel naar de omgeving kan lekken.
De huispakking bestaat onder andere uit grafiet en zorgt ervoor dat het medium bij brand niet vanuit het afsluiterhuis naar de omgeving kan lekken.
Bedieningen
De eenvoudige en snelle bediening met een kwartslagbeweging geldt als een belangrijk voordeel van kogelkranen. Voor kogelkranen is een breed pakket bedieningen beschikbaar. Een overzicht:
Handbediening
Handgreep of T- bar t/m DN150
Wormwielkast geadviseerd vanaf DN150
Pneumatische aandrijving
Leverbaar in dubbel- en enkelwerkende uitvoering
Snelle open/sluittijden
Leverbaar als Rack & Pinion en Scotch Yoke type
Elektrische aandrijving
Leverbaar in verschillende voltages
Met variabele open/sluittijden
Voorzien van noodhandbediening
Hydraulische aandrijving
In dubbel- en enkelwerkende uitvoering
Compacte bediening
Variabele open/sluittijden
Elektro-hydraulische aandrijving
In dubbel- en enkelwerkende uitvoering
Hydraulisch powerpack gemonteerd op de aandrijving
Wordt elektrisch aangestuurd
Wij helpen u graag verder
Nieuws en cases
Altijd op de hoogte met het laatste nieuws en onze case studies
