Reglerventil

Reglerventil

En reglerventil har i motsats till isoleringsventiler uppgiften att styra flödet i systemet. Antingen styr man mängden vätska eller gas, eller så fördelar man flödet till olika grenar i systemet.

Det finns många faktorer att ta hänsyn till när man väljer en reglerventil för sin applikation beroende på ventilens uppgift, eller det arbete den förväntas utföra. Exempelvis måste hänsyn tas till hur tät ventilen förväntas vara när den är stängd, hur många cykler den skall göra alltså hur ofta den skall öppna eller stänga och hur snabbt den skall öppna eller stänga. En annan viktig faktor är naturligtvis priset på ventilen. Det finns ett stort antal olika ventiltyper att välja på och varje leverantör har olika konstruktion på respektive ventiltyp där skillnader i huset, käglan, spindeln eller tätningar kan vara avgörande men också vilka material man använder i de ingående detaljerna. En viktig aspekt är ventilens tryckfall vid ett givet flöde men, vilket framgår av ovanstående, är detta långt ifrån den enda aspekten att ta hänsyn till vid val av reglerventil. Innan man väljer att köpa en reglerventil bör man föra en dialog med tillverkaren eller deras representant.

Vid val av reglerventil brukar man storleksbestämma ventilen efter dess Kv värde dvs den mängd vatten (20°C), eller det totala flödet i m³/h, som strömmar genom ventilen vid ett tryckfall på 1 bar. Ibland stöter man på termen Cv som är motsvarande storleksbeteckning för ventiler i USA. Cv värdet beskriver mängden vatten (vid 60°F) som strömmar genom ventiler i gallons per minut (gpm) vid ett tryckfall på 1 psi (pounds per square inch).

Beräkning av Kv värde respektive omvandling från Kv till Cv eller vise versa kan göras i beräkningssnurrorna i nedanstående länkar.

Länk för beräkning av Kv värde>>>

Länk för omvandla Kv värde och Cv värde>>>

En typisk reglerventil består av ett ventilhus och ventilhals som skyddar ventilens inre delar från omgivande miljö och krafter som slag, drag etc. De viktigaste inre delarna är spindeln och käglan vars position bestämmer flödet, samt avtätningen av spindeln som förhindrar yttre läckage och sätet som förhindrar inre läckage.

1.Ventilhus
2.Anslutning, inlopp/utlopp
3.Säte
4.Spindel
5.Kägla
6.Manöverratt
7.Hals
8.Packning
9.Mutter
10.Flödesriktning

Ventilhuset har minst två anslutningar som ansluter ventilen till systemet. Beroende på ventilens konstruktion svetsas den fast på rören, förbinds med gänganslutningar eller skruvas vid flänsanslutning.

Har ventilen två anslutningar, en för inkommande och en för utgående flöde, kallas ventilen (tvåvägs) 2-vägs ventil. 2-vägs ventiler används oftast som avstängnings- och reglerventiler.

Har ventilen tre anslutningar, är den en s.k. 3-vägs ventil. 3-vägs ventiler används till exempel för att blanda kallt och varmt vatten där den tredje anslutningen är utloppsrör.

Manöverdon

För manövrering av ventiler används en handspak eller manöverratt för att kunna styra eller reglera ventilen manuellt. Nuförtiden regleras ventiler inom industrin eller VA anläggningar oftast automatiskt eller via en kontrollpanel. Då behöver man ett manöverdon eller s.k. ställdon som utför arbetet. Ställdon finns i olika utföranden, de vanligaste typerna styrs:
•manuellt
•elektrohydrauliskt
•elektromekaniskt
•elektriskt med solenoid
•pneumatiskt
•hydrauliskt
•elektropneumatiskt
•självverkande

När ställdon och ventil är sammanfogade talar man om styrdon: Styrdon = Ställdon + Ventil

Ventilhus

Ventilhus är i regel gjutna av gråjärn, segjärn, gjutstål, mässing eller brons. Val av material i tryckbärande delar i ventiler är i första hand bestämt av mediets tryck, temperatur, om det är korrosivt, har erosiva egenskaper och självklart kostnaden för att tillverka dvs. pris. I system där det ställs stora krav på korrosionsegenskaper, används ofta ventiler med hus av brons, speciallegeringar och i undantag mässing men ventiler för mindre känsliga applikationer har oftast hus i gjutjärn, eller vid krav på tryck och temperatur i gjutstål eller segjärn.

Ventilspindel

I regel tillverkas ventilspindel av högglanspolerat rostfrittstål eller mässing. Ventilspindeln överför en rörelse till reglerkäglan inne i ventilhuset. Rörelsen åstadkommes med hjälp av ett ställdon eller en handmanövrerad ratt. I kägelventiler är spindelrörelsen axiell och i planslidsventiler, kulventiler och spjällventiler är spindelrörelsen roterande. Kikventiler och kilslidsventiler kan ha en spindelrörelse som både är axiell och vridande.

Tätning av ventilspindeln

Spindeltätningen består av ett tätningselement och en gland, dessa utgör ventilens tätning och kallas packbox. Glanden sätts an med överfallsmutter gängad i ventilhuhuset och dels mot ventilspindeln. Val av tätningselement och packboxens konstruktion beror bl.a. på:
•ventilspindelns rörelse (vridande eller axiell)
•rörelsehastighet
•kontinuerlig eller intermittent drift
•strömningsmediets tryck- och temperaturområde

Det är mycket viktigt för packboxens funktion att ventilspindeln är ordentligt lagrad så att sidoförskjutning ej kan uppstå. Andra tätningselement som exempelvis o-ringar och v-ringar är också vanligt förekommande.

Ventilkäglan

Ventilkäglan tillsammans med ventilsätet varierar flödet genom ventiler. Ventilkäglan är förbunden med ställdonet eller manöverratten via ventilspindeln. Ventilkägla och säte slipas ofta tillsammans för ett få en tät ventil. Stora tryckfall över en ventil ger höga flödeshastigheter. För att det inte skall bli erosionsskador på ventilkägla och säte bör tryckfallet över ventilen inte överstiga 150 kPa för gjutjärn, 350 kPa för brons, plast och gummi eller ca. 800-1000 kPa för rostfritt stål. För högre tryckfall krävs specialmaterial.

Reglering av ånga

Reglering av ett ånguppvärmt system kräver att systemet innehåller reglerkomponenterna styrventil, filter, kondensorskiljare, bypass ledning och avstängningsventil. Ingående komponenter skall vara dimensionerade för systemets beräknade max belastning. Kondensat som når ventilsätet övergår till ånga under stor energiutveckling viket ger upphov till ångslag. Vid ångslag utsätts ventilkäglan för stor kraft, vilket kan skada länkutrustningen mellan ventil och ställdon.

För att undvika att kondenserad ånga når ventilen med risk för ångslag rekommenderas följande:
•Isolera ångrören så att kondensat ej bildas.
•Montera ångledningen lutande i ångans flödesriktning.
•Avgreningar skall göras från rörets översida.
•Stigledningar skall förses med kondensatavskiljare i lägsta punkten.
•Alla lågpunkter skall ha kondensatavskiljare.
•Ångventiler skall alltid ha en kondensatavskiljare på inloppssidan.