Charakterystyka zaworów regulacyjnych

Zawory regulacyjne to istotny element instalacji, w obiegu których krążą różnego rodzaju gazy lub ciecze. Zawory owe, jak sama nazwa wskazuje, regulują parametry przepływu danego czynnika, a co za tym idzie – również ciśnienie, tempo dozowania czy poziom napełnienia należących do układu zbiorników. Co warto wiedzieć o tych urządzeniach?

W zależności od tego, z jaką substancją mają współpracować oraz w jakich warunkach, zawory regulacyjne mogą być wykonane z rozmaitych materiałów. Te z brązu na przykład sprawdzają się tylko przy stosunkowo niskim ciśnieniu i temperaturze, wykazują za to podwyższoną odporność na korozję. Stal nierdzewna z kolei wykorzystywana jest często tam, gdzie w grę wchodzi przepływ chemikaliów. Poza tym spotkać można m.in. zawory wykonane ze stali węglowej czy tzw. superstopów – niezwykle wytrzymałych, ale też dosyć drogich.

Istnieje kilka rozwiązań konstrukcyjnych, jeśli chodzi o połączenie zaworu regulacyjnego z rurociągiem, czyli jego zabudowę. Z tego względu zawory dzielimy na kołnierzowe i bezkołnierzowe, obręczowe, gwintowe oraz spawane (spoiną nasadową bądź doczołową), a także różniące się korpusem zawory kątowe, trójdrogowe i prostoprzelotowe.

Budowa

Różnice w budowie samych zaworów pozwalają na uzyskanie właściwości przydatnych w specyficznych wariantach zastosowań. – Zawory kulowe na przykład są lekkie, cechują się sporą przepustowością oraz szerokim zakresem regulacji i dobrze pracują z zawiesinami, nie zaleca się jednak ich użycia w przypadku substancji korozyjnych – mówi specjalista z zajmującej się armaturą przemysłową firmy Aparex.

Zawory grzybkowe – dzielące się jeszcze na jedno- i dwugrzybowe oraz szklankowe – są cichsze (hałas wywołany może być wibracjami albo zjawiskiem kawitacji), nie wymagają też odłączenia od rurociągu w celu naprawy lub konserwacji. Nie nadają się niestety do regulacji płynów z drobinami, mogącymi uszkodzić uszczelnienia trzpienia zaworu.

Zawory membranowe mają stosunkowo niską żywotność, cechuje je też ograniczony zakres temperatury i ciśnienia roboczego, są za to bardzo szczelne – czego nie można w równym stopniu powiedzieć o zaworach przepustnicowych, o ile nie wyposażono ich w specjalne rozwiązania konstrukcyjne.

Wysoka klasa szczelności, określana zgodnie z normą ANSI/FCI 70-2-1991 na skali I-VI, jest szczególnie istotna, jeżeli zawór oprócz regulacyjnej pełnić ma zarazem funkcję blokadową. Dla przykładu: przepustnice standardowo cechuje klasa II, podczas gdy zawory grzybkowe z reguły charakteryzują się lepszą, IV klasą szczelności.

Charakterystyka

Inny ważny parametr to tzw. charakterystyka zaworu regulacyjnego. Zawory o charakterystyce liniowej, czyli proporcjonalnej, mogą być stosowane do regulacji przepływu oraz poziomu cieczy, gdy spadek ciśnienia na nich jest stały i zarazem największy w całym układzie. O ile bowiem rozwiązanie to da się wykorzystać w zakresie 0-100 proc. otwarcia, o tyle w przedziale 30-70 proc. regulacja nie jest zbyt precyzyjna. Tam zaś, gdzie trzeba szybko „zrzucać” większe ilości cieczy, a także w przypadku częstego otwierania i zamykania zaworów (procesy nieciągłe) najlepiej używać tych o charakterystyce szybkootwierającej (dwustawnej). Mimo ograniczonego zakresu stosowania (10-90 proc. otwarcia) najczęściej spotkać można natomiast zawory o charakterystyce stałoprocentowej, zwanej też logarytmiczną, jako że umożliwia to liniową regulację przepływu.

Sterowanie

Na koniec warto wspomnieć jeszcze o podziale zaworów regulacyjnych pod kątem sposobu sterowania nimi. Zmiana ustawień zaworu może nastąpić np. w wyniku poruszenia specjalnym pokrętłem (sterowanie ręczne), najszerzej jednak wykorzystywane są zawory sterowane pneumatycznie. Oprócz tego istnieją jeszcze zawory sterowane elektrycznie i hydraulicznie, a także tzw. zawory regulacyjne bezpośredniego działania, sterowane medium.