Nieprawidłowo dobrany zawór może powodować wahania ciśnienia, hałas i szybsze zużycie elementów instalacji. Problem często ujawnia się dopiero po uruchomieniu procesu, gdy przepływ trudno ustabilizować w całym zakresie pracy. Może to świadczyć o źle dobranym zaworze regulacyjnym. Jakie rodzaje tej armatury wyróżniamy?
Jakie są rodzaje zaworów regulacyjnych według budowy?
Przy wyborze zaworów regulacyjnych trzeba sprawdzić, jak dana konstrukcja reaguje na zmianę położenia oraz jakie opory powoduje. Sama średnica rurociągu nie wystarcza do prawidłowego zakupu. W zaworach grzybkowych trzpień przybliża grzybek do gniazda lub go od niego odsuwa. Niewielki ruch tego elementu stopniowo zmienia przepływ, co ułatwia utrzymanie wymaganego ciśnienia lub temperatury. Medium musi jednak kilkakrotnie zmienić kierunek podczas przejścia przez korpus, dlatego zawór regulacyjny powoduje stosunkowo duży spadek ciśnienia. Problem pojawia się również po zamontowaniu zbyt dużego modelu. Przez większość czasu pozostaje on niemal zamknięty, a mały ruch trzpienia wywołuje gwałtowną zmianę przepływu.
W zaworach kulowych ilość przepływającego medium zmienia obracająca się kula. Do regulacji służą przede wszystkim modele z wycięciem typu V, które stopniowo odsłania kanał przepływowy. Standardowy zawór kulowy z pełnym przelotem lepiej nadaje się do całkowitego otwierania lub zamykania przewodu. Inną konstrukcję mają przepustnice. Umieszczona w ich korpusie tarcza obraca się wokół własnej osi, dlatego urządzenie zajmuje mało miejsca. Przepustnice często montuje się w rurociągach o dużych średnicach, gdzie ciężki zawór grzybkowy wymagałby więcej przestrzeni i mocniejszych podpór. W zaworze membranowym elastyczna przepona odcina przepływ przez dociśnięcie do powierzchni korpusu. Oddziela przy tym medium od trzpienia i pozostałych części mechanizmu. Taka budowa nadaje się do instalacji przesyłających ciecze agresywne, lepkie lub zawierające cząstki stałe. Trzeba jednak sprawdzić odporność materiału membrany na temperaturę i skład chemiczny substancji. Jej pęcznienie, twardnienie lub pękanie szybko pogarsza dokładność regulacji i szczelność zaworu.
Podział zaworów regulacyjnych według sposobu sterowania
Zawór może być ustawiany ręcznie albo reagować na sygnały wysyłane przez układ automatyki. Pierwsze rozwiązanie wystarcza, gdy przepływ zmienia się sporadycznie. Jeżeli instalacja ma na bieżąco korygować ciśnienie, temperaturę lub ilość przepływającego medium, potrzebny jest napęd współpracujący z regulatorem. Ze względu na sposób sterowania wyróżnia się:
- zawory ręczne – operator ustawia stopień otwarcia za pomocą pokrętła lub dźwigni. Zawór pozostaje w tej pozycji do czasu kolejnej ręcznej zmiany,
- zawory z napędem pneumatycznym – sprężone powietrze przesuwa trzpień lub obraca wał, sprawdza się w instalacjach, które wymagają częstych korekt przepływu,
- zawory z napędem elektrycznym – silnik ustawia element zamykający zgodnie z sygnałem sterującym, pełna zmiana położenia zwykle trwa dłużej niż w napędzie pneumatycznym,
- zawory z napędem hydraulicznym – ciecz pod ciśnieniem wytwarza siłę potrzebną do przesunięcia elementu zamykającego, stosuje się je przy dużych średnicach lub znacznej różnicy ciśnień,
- zawory samoczynne – ciśnienie albo temperatura medium bezpośrednio uruchamia mechanizm regulacyjny, nie potrzeba więc zewnętrznego sterownika, czego przykładem jest reduktor ciśnienia.
Przed wyborem napędu trzeba ustalić, co zawór powinien zrobić po przerwaniu zasilania. W obiegu chłodzenia jego zamknięcie może doprowadzić do przegrzania urządzenia. Z kolei otwarcie przewodu z niebezpieczną substancją może zwiększyć ilość uwolnionego medium. Pozycję awaryjną należy określić na podstawie skutków usterki, a następnie dobrać napęd o wymaganej sile, szybkości działania i sposobie zabezpieczenia.
Rodzaje zaworów według charakterystyki przepływu
Charakterystyka przepływu pokazuje, jak wraz z otwieraniem zaworu zmienia się jego przepustowość. Opisuje ją współczynnik Kv. Producenci określają ją przy stałej różnicy ciśnień, dlatego rzeczywiste działanie zależy również od warunków panujących w instalacji.
| Rodzaj zaworu regulacyjnego | Jak zmienia przepływ medium? | Typowe zastosowanie |
|---|---|---|
| Charakterystyka liniowa | Każdy ruch trzpienia powoduje podobny wzrost współczynnika Kv. | Instalacje ze względnie stałą różnicą ciśnień. |
| Charakterystyka stałoprocentowa | Przy małym otwarciu zmiana jest niewielka, a przy większym stopniowo rośnie. | Obiegi grzewcze, chłodnicze i wymienniki ciepła. |
| Charakterystyka szybkootwierająca | Duża część kanału otwiera się już na początku ruchu. | Napełnianie przewodów, obejścia i sterowanie otwórz–zamknij. |
Przed wyborem trzeba obliczyć wymagany Kv dla minimalnego i maksymalnego obciążenia. Zbyt duży zawór powoduje gwałtowne zmiany przepływu nawet przy niewielkim ruchu blisko pozycji zamkniętej. Zbyt mały nie zapewni wymaganej przepustowości.
Zawór regulacyjny trzeba dobrać pod kątem budowy, sposobu sterowania i charakterystyki przepływu. Ten sam model może być jednocześnie grzybkowy, pneumatyczny i stałoprocentowy, dlatego przed zakupem trzeba dopasować całą konfigurację do medium i zakresu przepływu. Sprawdź zawory regulacyjne dostępne w naszej ofercie, a jeśli nie masz pewności, która konfiguracja pasuje do instalacji, skorzystaj z pomocy ekspertów.
