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Die Kugelhähne gehören konstruktionsbedingt zu den am häufigsten eingesetzten Absperr- und Regelorganen in der Öl- & Gasindustrie. Ihre Geometrie stellt jedoch eine besondere Herausforderung dar, wenn Medien mit hoher Viskosität, Erstarrungstendenz oder hohem Schmelzpunkt gefördert werden: Die seitlichen Hohlräume zwischen Kugel und Gehäuse können zu einer Falle für das Medium werden. Die Heizmantel ist die technische Lösung für dieses Problem.
Was ist ein Heizmantel?
Ein Heizmantel —auch als heating jacket bezeichnet— ist ein im Ventilgehäuse integrierter Hohlraum, durch den ein externes Heizmedium zirkuliert (typischerweise Dampf, Heißwasser oder Thermalöl). Seine Funktion besteht darin, das Prozessmedium auf einer kontrollierten Temperatur zu halten und so Phänomene wie Erstarrung, Kristallisation oder eine starke Erhöhung der Viskosität zu vermeiden, die den Betrieb des Ventils beeinträchtigen könnten.
Strukturell umschließt der Mantel ganz oder teilweise das Ventilgehäuse und bildet einen vollständig dichten, vom Prozessmedium unabhängigen Sekundärkreislauf. Er verfügt über einen Ein- und Auslass für das Heizmedium, die an das Heizsystem der Anlage angeschlossen sind.
Wann wird ein Heizmantel benötigt?
Ein Kugelhahn mit vollem Durchgang erzeugt in geöffneter oder geschlossener Stellung zwei seitliche Hohlräume zwischen der Kugel und dem Gehäuse. Unter normalen Bedingungen stellt dies kein Problem dar. Wenn jedoch das Prozessmedium dazu neigt, bei Temperaturverlust zu erstarren, zu kristallisieren oder seine Viskosität stark zu erhöhen, werden diese Hohlräume zu Totzonen, in denen das Medium eingeschlossen wird und erstarren kann.
Funktionsweise des Heizmantels in einem Kugelhahn
Der Heizmantel in einem Kugelhahn besteht aus einem integrierten Kreislauf im Ventilgehäuse, der die kritischen Bereiche umgibt —insbesondere die seitlichen Hohlräume und je nach Ausführung auch die Stopfbuchse und den Hals—, durch den ein externes Heizmedium strömt.
Dieser Kreislauf hält die Gehäusetemperatur oberhalb des Erstarrungspunktes bzw. der minimalen Betriebstemperatur des Prozessmediums und stellt sicher, dass:
- Die seitlichen Hohlräume jederzeit frei von festen Ablagerungen bleiben.
- Das Medium im Bereich der Sitzringe ausreichend fließfähig bleibt, um diese bei Betätigung nicht zu beschädigen.
- Der Antrieb —manuell, pneumatisch oder elektrisch— stets innerhalb der ausgelegten Drehmomente arbeitet, ohne Überlastung durch Medienwiderstand.
- Die Dichtheit nicht durch Ablagerungen oder Verformungen infolge von Erstarrungs- und Schmelzzyklen beeinträchtigt wird.
Die Lösung von FHT Valves
Bei FHT Valves entwickeln und fertigen wir Kugelhähne mit Heizmantel für die anspruchsvollsten Prozessbedingungen in der Öl- & Gasindustrie. Jedes Projekt wird von unserem Engineering-Team detailliert analysiert: Medium, Prozess- und Umgebungstemperaturen, verfügbares Heizmedium, geltende Normen sowie spezifische Anforderungen des Kunden oder der Projektplanung.
Das Ergebnis ist ein vollständig integrierter Kugelhahn, dessen Heizkreislauf als Teil der Gesamteinheit konstruiert, gefertigt und geprüft wird – bereit für einen zuverlässigen Betrieb auch unter extremsten Bedingungen.
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