In Industrieanlagen ist zirkulierendes Kühlwasser von entscheidender Bedeutung, da es als primäres Medium für den Wärmeaustausch und die Kühlung der Geräte dient. Dieses Wasser wird gekühlt und dann durch Metallrohre zu verschiedenen Verbrauchsstellen gepumpt. Nach der Wärmeaufnahme wird es über dasselbe Netzwerk zum Kühlturm zurückgeführt, wo es erneut gekühlt und kontinuierlich wiederverwendet wird.
Die Quelle des zirkulierenden Kühlwassers sind typischerweise lokale Gewässer. Das Wasser wird gefiltert, um natürliche Partikel zu entfernen, und mit verschiedenen Chemikalien wie Korrosionsinhibitoren (wie Phosphaten), Kalkschutzmitteln und Bioziden (wie Hypochloritsalzen) behandelt. Da Behandlungen auf Chloridbasis eingesetzt werden, enthält das Wasser zwangsläufig einige Ammoniumionen.
In küstennahen Industrieanlagen kann die Konzentration von Ammoniumionen im zirkulierenden Kühlwasser in Zeiten, in denen Meerwasser eindringt, merklich ansteigen. Erhöhte Chloridwerte können zu verschiedenen Formen der Korrosion an Metallrohren und Ventilinnenteilen führen. Für diese Rohrleitungen wird üblicherweise Kohlenstoffstahl verwendet, und die Anwesenheit von Ammoniumionen verursacht typischerweise eine gleichmäßige Korrosion auf dem Kohlenstoffstahl. Um die sichere Verwendung von Kohlenstoffstahlrohren während der gesamten vorgesehenen Lebensdauer zu gewährleisten, wird häufig ein Korrosionszuschlag hinzugefügt.
Aus diesen Gründen ist es wichtig, bei der Analyse der Faktoren, die unter Betriebsbedingungen in zirkulierenden Kühlwassersystemen zu Spannungsrisskorrosion führen können, sowohl die Sicherheit als auch die Kosten zu berücksichtigen. Auf diese Weise ist es möglich, Ventileinbauten auszuwählen, die sowohl kostengünstig als auch für diese Bedingungen geeignet sind, sowie Ventiltypen zu empfehlen, die zur Minimierung von Korrosion beitragen.
In zirkulierenden Kühlwassersystemen erfüllen verschiedene Ventile bestimmte Funktionen:
AbsperrschieberoderAbsperrklappenwerden typischerweise als Absperrventile verwendet.
Kugelventilehelfen, den Fluss zu regulieren.
RückschlagventileEs kann sich um einen Hubtyp, einen Schwenktyp oder einen Doppelplattentyp handeln.
1. Absperrschieber:
In einer vollständig geöffneten Position ziehen sich der Ventilschaft und die Ventilscheibe in die Bereiche über dem Rücksitz bzw. vom Strömungsweg weg zurück. In diesem Zustand kommt der Ventilschaft normalerweise nicht mit der Flüssigkeit in Kontakt und die Klappe ist, während sie mit der Flüssigkeit in Kontakt steht, der fließenden Flüssigkeit nicht vollständig ausgesetzt. Obwohl der Flüssigkeitsstrom um die Scheibe nicht optimal ist, trägt die durch Temperaturunterschiede verursachte Wärmeübertragung dazu bei, eine Temperatur nahe der Flüssigkeitstemperatur aufrechtzuerhalten.
2. Absperrklappen:
Im geöffneten Zustand sind sowohl die Scheibe als auch der Schaft vollständig in die fließende Flüssigkeit eingetaucht und passen sich der Temperatur der Flüssigkeit an.
3. Kugelventile:
Im teilweise geöffneten Zustand zieht sich der Schaft ähnlich wie bei einem Absperrschieber zurück, der Strömungsweg ist jedoch komplexer und ermöglicht eine bessere Flüssigkeitsbewegung um Schaft und Scheibe herum.
4. Rückschlagventile anheben:
Im geöffneten Zustand ähnelt der Flüssigkeitsfluss um den Stopfen herum dem eines Kugelventils.
5. Rückschlagventile:
Der Flüssigkeitsfluss um die Scheibe und die obere Welle ist weniger ideal als bei anderen Konstruktionen. Aufgrund der Wärmeleitfähigkeit des Metalls sollte die Temperatur der Scheibe und der Welle jedoch in etwa der der Flüssigkeit entsprechen.
6. Doppelplatten-Rückschlagventile:
Ähnlich wie bei Absperrklappen sind die Platten und der Schaft vollständig in die fließende Flüssigkeit eingetaucht und passen sich so der Temperatur der Flüssigkeit an.
Aus dieser Analyse geht klar hervor, dass Absperrklappen und Doppelplatten-Rückschlagventile die beste Fluiddynamik bieten und sicherstellen, dass das Ventilinnere die gleiche Temperatur wie die Flüssigkeit behält. Während Absperrschieber, Kugelventile, Hubrückschlagventile und Rückschlagklappen nicht direkt von der Flüssigkeit umspült werden, sorgt die Wärmeübertragung durch die Flüssigkeit und die Metallkomponenten dafür, dass ihre Temperatur nahe an der Temperatur der Flüssigkeit bleibt.
---Geschrieben von Diana