Zawory regulujące stosowane są w większości przypadków, w których występują duże wymagania w zakresie ciśnień nominalnych i spadków ciśnienia, dokładności regulacji i różnorodności charakterystyk oraz szczelności zamknięcia.
Przepustnice regulujące zalecane są dla dużych średnic rurociągów, przy niskich ciśnieniach i małej dokładności regulacji.
Problem wyboru rozwiązania konstrukcyjnego ma miejsce jedynie w przypadku zaworów przelotowych. Zawory te dzielą się następująco:
- Zawory o konstrukcji odwracalnej – jednogniazdowe i dwugniazdowe;
- Zawory o konstrukcji nieodwracalnej – jednogniazdowe.
Konstrukcja odwracalna umożliwia uzyskanie zmiany działania zaworu (wzrost sygnału pneumatycznego zamyka lub otwiera zawór) jedynie w wyniku innego montażu zaworu przy tym samym siłowniku.
Dla zaworu i przepustnic można wyróżnić następujące charakterystyki : a) otwarcia zaworu A=f(u) (charakterystyka konstrukcyjna) jest to zależność pola powierzchni przekroju przepływowego A od przesunięcia h grzybka zaworu.
b) przepływowa (wewnętrzna) zaworu kv=f(h); charakterystyka ta podaje zależność między współczynnikiem przepływu kv a przesunięciem u grzyba zaworu. Jest to charakterystyka statyczna zaworu określająca jego własności nastawcze.
c) robocza zaworu Q=f(h); charakterystyka ta podaje zależność natężenia przepływu płynu w warunkach pracy zaworu, w instalacji zależna od przesunięcia h grzybka zaworu. W praktyce przyjmuje się, że charakterystyki otwarcia i przepływowe zaworu są tego samego kształtu. Oznacza to, że współczynnik, kv zmienia się analogicznie jak pole przekroju przepływowego A w funkcji przesunięcia grzybka h. Wystarczy, więc przy znanej charakterystyce otwarcia, którą można na ogół wyznaczyć obliczeniowo, z wymiarów grzyba i gniazda znaleźć doświadczalnie tylko jedną wartość współczynnika kv, by mieć całą charakterystykę przepływową zaworu. Zwykle jest to wartość kvmax przy maksymalnym otwarciu zaworu.
ad.a) charakterystyka otwarcia zaworu jest zależna od kształtu i wymiarów grzybka. W praktyce stosowane są dwa podstawowe typy charakterystyk otwarcia zaworów używanych do płynnej regulacji strumienia: stałoprocentowa (logarytmiczna) i liniowa. W zaworach przeznaczonych do sterowania typu zamknięte-otwarte stosowane są tzw. grzybki szybkootwierające. Zawór taki służy do regulacji dwupołożeniowej a jego charakterystyka nazywana jest przekaźnikową 9szybko zamykająca).
Charakterystyki otwarcia zaworu: 1-liniowego, 2,3-stałoprocentowego 4-szybko otwierającego (zamykającego). Charakterystyka wewnętrzna ma taki sam kształt jak charakterystyka otwarcia. Można, więc te charakterystyki traktować również jako wewnętrzne (oś rzędnych w wartościach względnych wsp. przepływu).
Z obserwacji charakterystyk wynika, że w zaworze o liniowej charakterystyce otwarcia pole przepływu A jest proporcjonalne do przesunięcia wrzeciona h. W zaworze o charakterystyce otwarcia stałoprocentowej przyrost pola przepływu ΔA jest proporcjonalny do iloczynu przyrostu przesunięcia wrzeciona Δh i pola przepływu istniejącego przed zmiana. Nazwa „charakterystyka stałoprocentowa” pochodzi stąd, że względna zmiana pola przepływu występująca przy określonej zmianie położenia wrzeciona, np. o 2% zakresu powoduje taką samą procentową zmianę pola przepływu A, np. o 8% niezależnie od tego czy stopień otwarcia zaworu jest duży czy mały. Charakterystykę stałoprocentową wyraża się wzorami: -stały wsp. charakterystyczny dla danego zaworu dla całkowitego zamknięcia (h=0) zwykle =50. Cechy zaworów o charakterystyce otwarcia stałoprocentowej: - wzmocnienie zaworu zwiększa się wraz ze zwiększeniem stopnia otwarcia zaworu, – teoretycznie zawory te nie zamykają się szczelnie. Najmniejszą wartość pola przepływu.
ad.c) Mając ch – kę wewnętrzną można wyznaczyć ch – kę roboczą, czyli zależność między przesunięciem wrzeciona zaworu, a strumieniem przez zawór w danej instalacji. Warunki pracy zaworu wmontowanego w danej instalacji mogą być scharakteryzowane przy mijaniu parametru. Δpo – spadek ciśnienia w zaworze całkowicie otwartym. Charakterystyki robocze zaworów zależne są od wsp. c.
Charakterystyki robocze zaworów stałoprocentowych są bardziej zbliżone do prostoliniowych niż ch – ki zaworów liniowych. Dotyczy to szczególnie zaworów pracujących w warunkach, w których wartość parametru c nie przekracza 0,5.
marcin0732