Die Durchflusscharakteristik des Regelventils umfasst im Wesentlichen vier Durchflusscharakteristika: lineare, prozentuale, schnelle Öffnung und parabolische Strömung.
Im realen Regelprozess ändert sich der Differenzdruck des Ventils mit der Durchflussrate. Das heißt, bei geringer Durchflussrate ist der Druckverlust in der Rohrleitung gering, wodurch der Differenzdruck am Ventil steigt; bei hoher Durchflussrate sinkt er. Diese vom Eigenwert abweichende Ventilkennlinie wird als effektive Durchflusskennlinie bezeichnet.
Das interne Ventil der Schnellstartfunktion ist scheibenförmig und dient in erster Linie dem Öffnungs- und Schließvorgang.
Die Durchflussregelungseigenschaften des Steuerventils werden durch die Durchflusscharakteristik des Ventils und die Kombination aus Prozessleitungen, Pumpen usw. bestimmt und werden in der nachstehenden Tabelle nach dem Anteil des Ventildruckverlusts in jedem Steuerobjekt und System ausgewählt.
Regelgröße: Anteil des Ventildruckverlusts im System; Durchflusscharakteristik des Ventils
Durchflussregelung oder Flüssigkeitsstandregelung Unter 40 % Gleicher Prozentsatz
Durchflussregelung oder Flüssigkeitsstandregelung oberhalb von 40 % linear
Druckregelung oder Temperaturregelung Unter 50 % Gleicher Prozentsatz
Druckregelung oder Temperaturregelung Über 50 % linear
Da der Druckverlust in Rohrleitungen proportional zum Quadrat des Durchflusses ansteigt, führt eine einfache lineare Änderung der Ventilkennlinie dazu, dass der Differenzdruck am Ventil bei geringem Durchfluss zunimmt und bei leicht geöffnetem Ventil mit dem Durchfluss steigt. Bei hohem Durchfluss sinkt der Differenzdruck am Ventil wieder. Der Durchfluss ist also nicht direkt proportional zur Ventilöffnung. Daher besteht das Ziel der Auslegung mit gleichprozentiger Kennlinie darin, die Kennlinien von Rohrleitung und Pumpe zu addieren, um eine vom Durchfluss unabhängige Durchflussregelung zu realisieren, die sich ausschließlich proportional zur Ventilöffnung ändert.
Der Betrieb von
das Rohrleitungssystem und das Druckverlustregelventil
kann je nach Kombination der Antriebseinheit und des Ventilkörpers ausgewählt werden.
Kombination aus Antriebseinheit, Ventilkörper und Ventilbetätigung (Beispiel: Einsitzventil)
Die Ventilfunktion lässt sich in drei Typen unterteilen: Direktwirkung, Umkehrwirkung und Haltewirkung. Bei der Direktwirkung pneumatischer Antriebe, wie z. B. Membran- oder Zylinderventilen, wird das Ventil durch Erhöhung des Luftdrucks geschlossen (auch als „Luft zum Schließen“ bezeichnet). Die Umkehrwirkung hingegen öffnet das Ventil durch Erhöhung des Luftdrucks (auch als „Luft zum Öffnen“ oder „Luftlos zum Schließen“ bezeichnet). Elektrisch betriebene Signale können mithilfe des Stellungsreglers in pneumatische Signale umgewandelt werden. Bei Unterbrechung des Betriebssignals, der Luftzufuhr oder bei Stromausfall ist unter Berücksichtigung der Sicherheit und Zweckmäßigkeit zu entscheiden, ob das Ventil geschlossen oder geöffnet werden soll.
Beispielsweise ist es bei der Steuerung der Säuremenge mittels eines Ventils beim Mischen von Wasser und Säure sicher und sinnvoll, das Säureregelventil zu schließen, wenn die elektrische Signalleitung unterbrochen wird, die Druckluftleitung undicht ist, die Druckluftzufuhr unterbrochen wird oder die Stromversorgung ausfällt. Rückschlagventil.
Veröffentlichungsdatum: 31. August 2023