Quetschventil als Durchflussregelventil: Wie Luftdruck die Öffnung bestimmt

Erstellt 07.10
Die meisten Ventiltypen sind entweder gut im Abdichten oder gut in der Durchflussregelung, selten beides. Ein Schieberventil dichtet ab, zerstört sich jedoch selbst, wenn es gedrosselt wird. Ein Ventilkegelventil regelt gut, verschleißt aber stark in abrasiven Medien. Ein pneumatisches Quetschventil ist ungewöhnlich, weil es beides kann – und der Grund dafür liegt in seiner Betätigungsart.

Offen, geschlossen und alles dazwischen

Ein pneumatisch betätigtes Quetschventil schließt, indem Druckluft in eine Kammer um eine flexible Hülse eingeleitet wird. Wenn der Druck steigt, wird die Hülse zunehmend zusammengedrückt. Es gibt keine diskrete offene oder geschlossene Position – ein erhöhter Luftdruck verringert die Durchflussfläche kontinuierlich, und eine Verringerung lässt die Hülse sich wieder erholen.
Dadurch ist das Ventil von Natur aus proportional. Ein Regler an der Luftzufuhr wird zur Durchflussregelung, weshalb Quetschventile zur Durchflussregulierung an Schlammleitungen eingesetzt werden, wo andere Ventiltypen durch Drosselung zerstört würden.

Warum es keinen Gleitverschleiß gibt

In einem Schieber oder Kugelhahn bedeutet Drosselung, dass eine Metallkante in einem Hochgeschwindigkeitsstrom sitzt. In einem Quetschventil bedeutet Drosselung, dass eine Elastomerhülse einen sanft zusammenlaufenden Durchgang bildet. Das Medium berührt weiterhin nur Elastomer, und nichts gleitet über irgendetwas. Der auftretende Verschleiß verteilt sich über die Hülse und zeigt sich als allmähliche Verdünnung statt als lokalisierte Erosion.
Siehe das VMP pneumatisches Quetschventil für ein standardmäßiges luftbetriebenes Design.

Was das Verhältnis zwischen Druck und Durchfluss bestimmt

Die Beziehung ist nicht linear. Nahe der geschlossenen Position erzeugt ein kleiner zusätzlicher Druck eine große Flächenreduzierung; nahe der vollständig geöffneten Position erzeugt eine große Druckänderung nur eine geringe Durchflussänderung. In der Praxis werden daher Stellungsregler oder charakterisierte Regler eingesetzt, anstatt eine Gerade anzunehmen. Die wichtige Eigenschaft ist die Wiederholbarkeit — derselbe Luftdruck ergibt dieselbe Öffnung, Zyklus für Zyklus.

Dichtkraft und Leitungsdruck

Um gegen den Leitungsdruck zu schließen, muss der Aktuator genügend Kraft entwickeln, um diesen zu überwinden. Deshalb benötigt ein Quetschventil einen definierten Luftdruck, der zu einem gegebenen Leitungsdruck passt, und es lohnt sich, die verfügbare Luftversorgung vor der Auslegung des Ventils zu bestätigen und nicht danach. Ein Ventil, das nicht vollständig schließen kann, wird niemals zuverlässig abdichten.

Wo Proportional-Quetschventile eingesetzt werden

  • Regelung des Suspensionsflusses
  • Steuerung der Filterpressenbeschickung
  • Dosier- und Chargenleitungen
  • Zement und Flugasche
Für starke Abrasion, das PVE-Hochleistungs-Quetschventil ist für Bergbau, Zement und Schlammbetrieb ausgelegt.

Vorteile und Grenzen

Eigenschaft
Quetschventil
Modulation
Kontinuierlich, über Luftdruck
Drosselverschleiß
Verteilt, allmählich
Mediumskontakt
Nur Elastomerhülse
Benötigt Druckluft
Ja, zur Betätigung
Temperaturgrenze
Durch Hülsenmischung festgelegt
Nicht geeignet für
Lösungsmittel, hohe Temperatur, zu Extrusion neigender hoher Druckabfall

Auslegung eines Ventils

  1. Nennweite und erforderlicher Durchflussbereich.
  2. Leitungsdruck, gegen den das Ventil schließen muss.
  3. Verfügbarer Steuerluftdruck.
  4. Medium und seine Abrasivität, um die Hülsenmischung zu wählen.
  5. Mediumtemperatur, einschließlich Anfahren und Waschen.
  6. Ob Steuersignale an ein Anlagensystem zurückgemeldet werden müssen.
Hülsen sind in Naturkautschuk für abrasiven Einsatz und in lebensmittelechtem EPDM für Lebensmittel- und Pharmakontakt erhältlich. Teilen Sie uns Ihre Leitungsbedingungen mit und wir dimensionieren das Ventil. Siehe das Quetschventil-Baureihe oder lesen Sie die Auswahlhilfe.
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