Wigpoortklep
Wig vlakke poortklep / Wig ovale poortklep / Wig ronde poortklep
De benamingen Wig vlakke, Wig ovale en Wig ronde poortkleppen dateren uit de beginperiode van klepconstructie. Ze verwijzen enerzijds naar de totale lengtes: Wig vlakke poortkleppen hebben een aanzienlijk kortere (= vlakke) totale lengte dan Wig ovale of Wig ronde poortkleppen. Vroeger konden ze alleen worden vervaardigd voor het laagdrukbereik in PN 6 tot maximaal PN 10. Tegenwoordig is dit mogelijk voor de water- en afvalwatersector tot PN 25.
Aan de andere kant worden wig-ovaal en wig-rond schuiven aangeduid op basis van hun behuizingsontwerp. In bovenaanzicht hebben wig-ovaal schuiven een ovaalvormig bovenstuk, terwijl wig-rond schuiven een rond bovenstuk hebben. De aanvankelijk beschikbare wig-ovaal schuiven werden vervaardigd voor het middendrukbereik PN 10 en PN 16/25. Bij hogere drukniveaus, vanaf PN 25, moest het bovenstuk van de schuif robuuster worden ontworpen, waardoor de traditionele ovale vorm werd opgegeven ten gunste van een rond bovenstuk.
De afdichting van deze armaturen wordt bereikt door een wigvormig afsluitelement – vandaar de naam wigafsluiter (zie ook types afsluitwiggen).
Wigafsluiters kunnen door hun ontwerp in beide richtingen doorstromen en zijn aan beide zijden afdichtend. Ze zijn echter niet geschikt voor het regelen en worden alleen gebruikt als afsluiters in open of gesloten stand (Aan/Uit). In tussenstanden begint de afdichtingswig te klapperen, wat resulteert in turbulentie en verhoogde materiaalslijtage aan de wig, de behuizing en de afdichtingsvlakken.
Interne / Externe ventielstam
Tegenwoordig worden voornamelijk kleppen met een interne ventielstam gebruikt, waarbij het schroefdraadgedeelte van de stam zich in het kleplichaam bevindt. Dit compacte ontwerp maakt een laag bovendeel mogelijk en is goedkoper te produceren dan kleppen met een externe ventielstam.
Wanneer de stam wordt bediend, draait deze in het schroefdraad van de klepkeil. Dit trekt de klepkeil omhoog in het bovendeel van de klep en opent de klep. Door in de tegenovergestelde richting te draaien, wordt de klep weer gesloten.
De afdichting van de stam kan optioneel worden gerealiseerd met een verstelbare pakking of met meerdere O-ringen, die vrijwel onderhoudsvrij zijn.
Kleppen met een interne ventielstam zijn alleen geschikt voor niet-agressieve vloeistoffen en gassen. Omdat het schroefdraad van de stam zich in de mediastroom bevindt, kan het gebruik van agressieve media leiden tot verontreiniging en vervolgens tot het "vastlopen" van het schroefdraad.
Externe spindel – Constructie en voordelen
In kleppen met een externe spindel bevindt het geschroefde gedeelte van de spindelstang zich niet in het huis, maar bovenaan, buiten het bovenste deel van de klep. Het gladde gedeelte van de spindel zit binnen het huis en is vormvast verbonden met de klepwig. De spindelmoer is gemonteerd in de zogenaamde blokkop boven het klephuis. Bij het bedienen van de klep wordt de spindelmoer gedraaid en "trekt" deze de spindel, inclusief de wig, omhoog, waardoor de klep opengaat.
Het voordeel ten opzichte van kleppen met interne spindels is dat ze ook geschikt zijn voor agressieve media. Zowel de spindelschroefdraad als de spindelafdichting (pakking) bevinden zich buiten de stroming van het medium, waardoor het vastlopen van de spindelschroefdraad vrijwel onmogelijk is.
Op basis van de positie van de spindel is ook snel te herkennen of de klep open of gesloten is.
Opgaande / Niet-opgaande spindel
- Opgaande spindel = altijd extern
- Niet-opgaande spindel = altijd intern
Soorten afsluitwippen
Stijve wig en flexibele wig
Het afsluitdeel van een schuifafsluiter is wigvormig en bestaat doorgaans uit twee platen die met elkaar verbonden zijn.
Als de twee wigplaten stevig met elkaar verbonden zijn (gelast), zijn ze volledig onbeweeglijk, en dit wordt een stijve wig genoemd. De twee wigkanten en de "tegenstukken" in het huis, de huiszittingen, moeten zeer nauwkeurig en vlak bewerkt worden om een veilige afdichting van de klep tegen het medium te garanderen.
Bij kleppen onder DN 40, evenals bij zeer grote kleppen, wordt de stijve wig gewoonlijk uit één stuk vervaardigd (gesmeed materiaal of gegoten). Hij is bijzonder zwaar en daardoor kostbaar, vooral bij grote nominale maten.
Bij de flexibele wig zijn de twee wigplaten niet stijf met elkaar verbonden maar slechts in het midden door een brugje verbonden. Daardoor zijn de twee plaathelften tot op zekere hoogte elastisch (flexibel) en kunnen ze zich nauwkeuriger aan de huiszittingen aanpassen. De hier te bereiken afdichting is aanzienlijk hoger dan bij een klep met een stijve wig.
Vanwege de goede afdichting en het lage gewicht worden kleppen tegenwoordig meestal met een flexibele wig uitgevoerd. Uitzonderingen vormen de kleppen met zachte afdichting, die voornamelijk in water- en afvalwaterinstallaties worden gebruikt. In deze kleppen is de stijve wig volledig gevulkaniseerd met NBR of EPDM, waardoor een hoge afdichting wordt bereikt.
Dubbele plaatwig
De twee afsluitplaten zijn beweeglijk met elkaar verbonden, bijvoorbeeld door bolsegmenten of bolschalen of via een veermechanisme. Omdat ze zichzelf aanpassen, wordt een hoge afdichting bereikt en kunnen de kleppen met minder inspanning geopend en gesloten worden. Vanwege het complexe en kostbare fabricageproces worden dubbelplaatkleppen bijna uitsluitend gebruikt voor hogedruktoepassingen in energiecentrales als hoofdafsluiters bij de hoofdstoomuitlaat of bij stoomgeneratoren.
Schuifafsluiters met metalen afdichting
De klassieke schuifafsluiters zijn zeer veelzijdig: geschikt voor vloeibare en gasvormige media evenals voor media beladen met stof of harde deeltjes, voor agressieve of abrasieve media, bij hoge temperaturen en hoge drukken. Uiteraard moeten de gebruikte materialen en het ontwerp (interne of externe spil) worden afgestemd op het betreffende medium.
Bij alle afsluiters met metalen afdichting worden de afdichtingszittingen/afdichtingsringen in het huis en op de wig uit metalen materialen vervaardigd. Om een betere afdichting, slijtvastheid en/of corrosiebestendigheid te bereiken, kunnen afdichtingsringen van verschillende materialen worden toegepast.
Een groot nadeel van metalen afdichtende schuifafsluiters is dat verontreinigingen in het medium (bijv. zand, kalk) zich afzetten in het onderste deel van de behuizing (de gate bag). Deze afzettingen kunnen voorkomen dat de wig volledig sluit, wat vervolgens tot lekkage leidt.
Zitting van kobalt-chroom
“Stellite” is een harde legering op basis van kobalt-chroom en dient ter bescherming tegen hoge slijtagebelasting door het medium. In het geval van een poortklep worden de zittingen van het huis en mogelijk ook de wig en de spil met Stellite bekleed wanneer zij worden blootgesteld aan agressieve media of oververhitte stoom.
Onbeschermde standaardmaterialen zoals 1.4021 of 1.4571 zouden de hoge spanningen niet lang weerstaan. Deze coating kan worden aangebracht door middel van lassen of vlamspuiten.
Schuifafsluiters met zachte afdichting
Schuifafsluiters met zachte afdichting worden hoofdzakelijk toegepast in de water- en afvalwatersector. Omdat de spil onderhoudsvrij is afgedicht met O-ringen, zijn schuifafsluiters met zachte afdichting ook geschikt voor gebruik met gas (aardgas, biogas).
In tegenstelling tot klassieke metalen afdichtende schuifafsluiters hebben zij een gladde, volledige doorgang zonder een schuifvak. Dit biedt het voordeel dat de kleppen geschikt zijn voor pigging en dat de leiding indien nodig volledig gereinigd kan worden. Een zogenaamd 'pig' is een reinigings- of inspectieapparaat dat met behulp van druk door de leiding wordt geduwd.
Een ander voordeel is de hoge dichtheid van de kleppen in de doorgang. De schuifwig is gevulkaniseerd met NBR of EPDM, waardoor een dichtheid volgens DIN EN 12266-1, lekkageklasse A wordt bereikt! Bovendien zijn deze kleppen voorwaardelijk geschikt voor vacuüm.
Door de rubbercoating zijn schuifafsluiters met zachte afdichting niet geschikt voor hoge temperaturen, hoge bedrijfsdrukken of abrasieve media. Zoals alle andere kleppen zijn ze "alleen" geschikt om af te sluiten en niet om het medium te regelen.
Geschroefde / gelaste deksel
Dit heeft betrekking op de wijze waarop het huis van de schuifafsluiter met het bovenste deel is verbonden.
In het geval van een geschroefde deksel worden, zoals de naam al aangeeft, het huis en het bovenste deel op elkaar geschroefd. De verbinding is demontabel, zodat bijvoorbeeld de interne onderdelen van de schuifafsluiter te allen tijde bewerkt of vervangen kunnen worden voor onderhouds- of reparatiedoeleinden.
Als een schuifafsluiter moeilijk toegankelijk is of ondergronds moet worden geïnstalleerd, wordt meestal de uitvoering met een gelaste deksel gebruikt. Een ongewenst losraken van de dekselschroeven, bijvoorbeeld door trillingen tijdens bedrijf, thermische uitzetting, slijtage van de dekselpakking, enz., wordt daarmee uitgesloten en de dichtheid naar buiten is gewaarborgd. Bij reparatie of onderhoud moet de schuifafsluiter echter volledig uit de leiding worden verwijderd en moet de dekselaansluiting in een werkplaats worden losgemaakt.
Aandrijfsoorten
Het klassieke aandrijvingstype voor schuifafsluiters is het handwiel. Volgens de internationale standaard wordt de schuifafsluiter gesloten door het handwiel met de klok mee te draaien en geopend door het handwiel tegen de klok in te draaien.
Daarnaast zijn de volgende aandrijvingstypen:
Tandwielkast met handwiel:
Als de benodigde bedieningskrachten te hoog zijn, kan een reductiekast met handwiel worden gebruikt.
Snelsluithevel:
In plaats van het handwiel wordt aan het bovenste deel van de schuifafsluiter een lagerblok met een hendel bevestigd; door aan de hendel naar boven te trekken opent de schuifafsluiter abrupt, en door de hendel naar beneden te duwen sluit deze.
Kettingtandwiel:
Als de schuifafsluiter op grotere hoogte is geïnstalleerd, kan er een kettingtandwiel voor de bediening worden gebruikt. Een ketting wordt over het kettingtandwiel gelegd en met een geleidebeugel tegen vallen beveiligd. Door aan de ketting te trekken kan de schuifafsluiter vanaf de grond worden geopend of gesloten.
Bedieningssleutel:
In plaats van het handwiel wordt aan het uiteinde van de spil van de schuifafsluiter een vierkant profiel aangebracht. De schuifafsluiter kan dan met een sleutel worden bediend of (bij ondergrondse installatie) van bovenaf met een T-sleutel.
Automatisch bediende schuifafsluiters
Elektrische aandrijvingen:
Elektrische aandrijvingen kunnen nauwkeurig worden afgestemd op de eisen van de schuifafsluiter en kunnen optioneel worden aangedreven met driefasige stroom, wisselstroom of gelijkstroom.
Hoewel ze in aanschaf duur zijn, bieden ze een lange levensduur en slechts lage onderhoudskosten (eenvoudige installatie, geen energieverbruik tijdens schakelpauzes, onderhoudsvriendelijk).
De schakeltijden kunnen, afhankelijk van de toepassing, variabel worden gekozen, tussen ongeveer 20 seconden en enkele minuten.
Pneumatische aandrijvingen:
Ze worden met perslucht bediend, zijn goedkoper dan elektrische aandrijvingen, hebben korte schakeltijden en zijn onderhoudsvriendelijk. Er is echter een persluchttoevoerleiding en een elektromagnetisch ventiel voor de besturing vereist.
Er wordt onderscheid gemaakt tussen dubbelwerkende en enkelwerkende pneumatische aandrijvingen.
Dubbelwerkend betekent dat de aandrijving perslucht nodig heeft om de poortklep te openen en ook om deze te sluiten.
Enkelwerkend betekent dat perslucht nodig is om of te openen of om te sluiten. De terugstelling gebeurt automatisch door een veer.
Hydraulische aandrijvingen:
Hetzelfde principe als bij pneumatische aandrijvingen. Deze aandrijvingen worden echter met op olie of water gebaseerde vloeistoffen bediend (nagenoeg niet brandbaar).
Op afstand bediende schuifafsluiters
Schuifafsluiters kunnen niet altijd direct op de installatieplaats worden bediend, bijvoorbeeld wanneer ze in een schacht, onder water of in de grond zijn geïnstalleerd. De bediening gebeurt dan handmatig via een aandrijfstang of een spindelverlenging, of door een elektrische, pneumatische of hydraulische aandrijving. Afhankelijk van de constructieve omstandigheden kan het nodig zijn om daarnaast afbuigingen met twee of meer universele of kogelkoppelingen te plaatsen, evenals een vloerzuil met een handwiel of aandrijving.
Installatie-opbouw
Water- en afvalwaterleidingen, inclusief hun schuifafsluiters, worden vaak ondergronds aangelegd. Om de afsluiters te bedienen, wordt een bedieningsinrichting gebruikt. De bedieningsinrichting bestaat uit een verlengingsstang die stevig verbonden is met de ventielas. Ter bescherming tegen verontreiniging door insijpelend water en de omringende grond is de stang omgeven door een PE-buis. Het bovenste uiteinde van de verlenging is voorzien van een vierkante vorm waarop de zogenaamde T-greep wordt geplaatst om de afsluiter te bedienen. Een straatzuil vormt de afwerking op maaiveldniveau en dient als zichtbare aanduiding van de bedieningsinrichting die zich daaronder bevindt.
Een project in gedachten?
Wij kunnen u helpen!
Neem gerust contact met ons op en dan bespreken we samen hoe we u kunnen helpen!