Vergeleken metschuifafsluiterIn tegenstelling tot de globeafsluiter en de terugslagklep, is de geschiedenis van de kogelkraan veel korter. Hoewel het eerste patent voor een kogelkraan al in 1871 werd verleend, zou het 85 jaar duren voordat de kogelkraan commercieel succesvol werd. Polytetrafluorethyleen (PTFE, of "Teflon") werd ontdekt tijdens het ontwerpen van de atoombom in de Tweede Wereldoorlog, wat een katalysator bleek voor de opkomst van de kogelkraanindustrie. Kogelkranen zijn verkrijgbaar in allerlei materialen, van messing tot koolstofstaal en van roestvrij staal tot zirkonium.

Er zijn twee basistypen: zwevende kogels en kogels met een tap. Deze twee ontwerpen maken de constructie mogelijk van effectieve kogelkranen met een diameter van ¼” tot 60” en groter. Over het algemeen wordt het zwevende ontwerp gebruikt voor kleinere kranen met een lagere druk, terwijl het type met een tap wordt gebruikt voor grotere kranen met een hogere druk.

VM SUM21 BALL API 6DkogelkraanAPI 6D-kogelkranen maken gebruik van deze twee typen kogelkranen vanwege hun afdichtingsmethoden en de manier waarop de vloeistofkracht van de leiding naar de kogel stroomt en vervolgens naar de klepzitting wordt overgebracht. Bij het zwevende-kogelontwerp past de kogel strak tussen twee zittingen, één stroomopwaarts en één stroomafwaarts. De kracht van de vloeistof werkt op de kogel en duwt deze in de klepzitting in het stroomafwaartse klephuis. Omdat de kogel de gehele doorstroomopening bedekt, duwt alle vloeistofkracht de kogel in de klepzitting. Als de kogel te groot is en de druk te hoog, zal de kracht op de klepzitting te groot zijn, omdat het bedieningskoppel te groot is en de klep niet kan worden bediend.

Vlotterkogelkranen zijn verkrijgbaar in verschillende uitvoeringen, maar de meest voorkomende is het tweedelige type met eindinlaat. Andere uitvoeringen zijn onder andere driedelige en boveninlaat. Vlotterkogelkranen worden geproduceerd in maten tot 24 inch en 300-klassen, maar het daadwerkelijke toepassingsbereik van vlotterkogelkranen is meestal veel kleiner – het maximum ligt rond de 12 inch.

Hoewel kogelkranen voornamelijk zijn ontworpen als aan/uit- of afsluitkranen, kunnen sommige kogelkranen en V-poorten ook andere toepassingen hebben.kogelkraanDoor hun ontwerp zijn ze ideaal voor gecontroleerde toepassingen.

Elastische zitting
VM SUM21 kogelkraan met flens. Kleinere zwevende kogelkranen kunnen in veel verschillende toepassingen worden gebruikt, van huishoudelijke leidingen tot leidingen met de meest veeleisende chemicaliën. Het meest gebruikte zittingmateriaal voor deze kranen is een thermoplastisch materiaal, zoals PTFE. Teflon klepzittingen werken goed omdat ze zacht genoeg zijn om goed af te dichten op gepolijste metalen kogels, maar sterk genoeg om niet uit de kraan te blazen. De twee belangrijkste problemen met deze kranen met zachte zittingen zijn dat ze gemakkelijk krassen oplopen (en mogelijk gaan lekken) en dat de temperatuur beperkt is tot onder het smeltpunt van de thermoplastische zitting, rond de 232 °C (450 °F), afhankelijk van het zittingmateriaal.

Een kenmerk van veel kogelkranen met een elastische zitting is dat ze goed afgedicht kunnen worden in geval van brand, waardoor de hoofdzitting zou kunnen smelten. Dit wordt een brandwerend ontwerp genoemd; de klep heeft een zittingholte die niet alleen de elastische zitting op zijn plaats houdt, maar ook een metalen zittingoppervlak biedt dat een gedeeltelijke afdichting vormt wanneer het in contact komt met de kogel. Volgens de brandveiligheidsnormen van het American Petroleum Institute (API) 607 of 6FA wordt de klep getest om het brandwerende ontwerp te bevestigen.

ontwerp van de draaipen
VM SUM21 kogelkraan API 6D met draaipunt. Wanneer een grotere kogelkraan met een hogere druk vereist is, wordt gekozen voor een kogelkraan met draaipunt. Het verschil tussen een kogelkraan met draaipunt en een zwevende kogelkraan is dat de kogel bij een kogelkraan met draaipunt vastzit in het hoofdhuis door middel van een onderdraaipunt (korte verbindingsstang) en een bovenstang. Omdat de kogel niet in de klepzitting kan "zweven" om een ​​geforceerde sluiting te bereiken, moet de klepzitting op de kogel zweven. Het ontwerp van de kogelkraan met draaipunt zorgt ervoor dat de zitting door de stroomopwaartse druk wordt gestimuleerd en in de kogel wordt gedrukt voor een goede afdichting. Omdat de kogel stevig vastzit, behalve bij een rotatie van 90°, zullen de buitengewone vloeistofkrachten en -drukken de kogel niet in de klepzitting vastklemmen. In plaats daarvan werkt de kracht alleen in op een klein gebied buiten de zwevende zitting.

VM SUM21 kogelkraan met eindinlaat. De kogelkraan met eindinlaat is de krachtige, grotere variant van de zwevende kogelkraan en kan daardoor zware klussen aan, zoals hoge drukken en grote pijpdiameters. De meest voorkomende toepassing van kogelkranen met eindinlaat is in de loodgietersbranche.