Säätöventtiilityypit 101: Aloittelijan opas ohjausjärjestelmiin

Mitä ovat säätöventtiilit? Perusesittely

Säätöventtiilityyppien tutkiminen

Painehäviöominaisuuksien perusteella

• Istukkasäätöventtiilit: Nämä ovat yleisimpiä pallosäätöventtiileitä, jotka soveltuvat tarkkaan virtauksen säätöön järjestelmissä, joissa on suuria paine-eroja. Lineaarisen liikerakenteensa ansiosta ne mahdollistavat hienosäädöt, minkä vuoksi ne soveltuvat käytettäviksi prosesseissa, kuten kemiallisessa prosessoinnissa tai höyryn ohjauksessa. Esimerkiksi pallosäätöventtiilit pystyvät toimimaan yli 20 baarin painehäviöissä, ja niiden toiminta on erittäin tarkkaa.
• Perhosventtiilit: Läppäventtiilit ovat ihanteellisia, kun halutaan pieni painehäviö ja kun tila- ja kustannussyistä on otettava huomioon. Ne asennetaan yleensä LVI-järjestelmiin, ilmankäsittelykoneisiin ja suuriin putkistoihin. Vaikka ne eivät ole yhtä tarkkoja kuin palloventtiilit, ne ovat erittäin tehokkaita, koska ne voivat sallia virtauksen mahdollisimman pienellä vastuksella.
• Palloventtiilit: Palloventtiileille on ominaista alhainen painehäviö ja kyky saavuttaa korkea sulkutaso. Ne soveltuvat erinomaisesti sovelluksiin, joissa tarvitaan usein toistuvaa käyttöä, esimerkiksi kaasuvirtauksen säätämiseen tai lietteiden käsittelyyn. Alhaisen virtausvastuksensa ansiosta ne ovat energiatehokkaita suurissa järjestelmissä.

Ohjaavan elementin liikeprofiilin perusteella

• Istukkaventtiilit: Nämä käyttävät suoraviivaista liikettä asentojen avaamiseen tai sulkemiseen, ja ne soveltuvat erinomaisesti sovelluksiin, joissa virtausta on hienosäädettävä.
• Sulkuventtiilit: Sulkuventtiilit eivät sovellu kuristuspalveluihin, vaan niitä käytetään on-off-palveluihin. Täysin auki ollessaan ne tarjoavat tasaisen virtausreitin, ja siksi ne soveltuvat käytettäväksi putkistoissa, joissa kuljetetaan nesteitä tai lietteitä.
• Kalvoventtiilit: Ne ovat lineaariliikkeisiä venttiileitä, jotka soveltuvat parhaiten käytettäväksi, kun neste on erittäin syövyttävää tai hankaavaa. Joustava kalvo erottaa prosessiaineen toisistaan ja takaa tarvittavan kestävyyden ja puhtaan toiminnan.

• Perhosventtiilit: Niitä käytetään järjestelmissä, joissa tarvitaan tiheää toimintaa pienellä painehäviöllä.
• Palloventtiilit: Näissä on pallomainen sulkuelementti, joka kääntyy 90 astetta virtauksen avaamiseksi tai sulkemiseksi. Ne ovat erittäin tehokkaita nopeaan ja varmaan sulkemiseen.
• Tulppaventtiilit: Tulppaventtiilit toimivat sylinterimäisen tai kartiomaisen tulpan avulla, joka on kierteitetty pyörimään venttiilin rungossa. Ne ovat pieniä ja vahvoja, ja ne soveltuvat usein käytettäviksi kemikaali- tai öljysovelluksissa.

Kiertoventtiilit ovat tyypillisesti nopeampia ja pienikokoisempia kuin lineaariventtiilit, ja niitä käytetään sovelluksissa, joissa tarvitaan nopeaa vastetta ja tilaa on rajoitetusti.

Toiminnallisuuden perusteella

• Sekoitusventtiilit: Näitä käytetään kahden tai useamman nestevirran sekoittamiseen haluttuun lämpötilaan tai pitoisuuteen. Niitä käytetään yleisesti LVI-järjestelmissä, joissa lämpötilan pysyvyys on ensiarvoisen tärkeää.
• Ohjausventtiilit: Jakoventtiilit auttavat siirtämään virtausta putkistosta toiseen. Niitä käytetään yleisesti järjestelmissä, joissa prosessiaineita on jaettava valikoivasti, esimerkiksi lääkkeiden tuotannossa.
• Tulppaventtiilit: Tulppaventtiileitä käytetään kemian- ja öljyteollisuudessa. Niiden rakenne tekee niistä luotettavia olosuhteissa, joille on ominaista korkea paine tai syövyttävät olosuhteet.
• Kalvoventtiilit: Nämä venttiilit soveltuvat erinomaisesti sovelluksiin, joissa käytetään lietteitä, korkeaviskositeettisia nesteitä ja erittäin syövyttäviä nesteitä. Ne ovat suhteellisen helppokäyttöisiä ja kestävät tiiviit tiivisteet, minkä vuoksi ne soveltuvat käytettäväksi elintarvike-, juoma- ja lääketeollisuudessa.

Toimintamenetelmän perusteella

• Käsikäyttöiset venttiilit ovat venttiileitä, joita käytetään käsin ja yleensä käsipyörän tai vivun avulla. Ne ovat yksinkertaisia ja halpoja, ja ne soveltuvat pieniin järjestelmiin tai olosuhteisiin, joissa virityksiä tehdään harvoin. Ne ovat paljon hitaampia ja epätarkempia kuin automaattiset venttiilit, mutta ne tarjoavat luotettavuutta, jota tarvitaan sovelluksissa, joissa virtausnopeus on pieni tai kohtalainen.

• Pneumaattiset venttiilit ovat venttiilejä, joissa venttiilin toiminta tapahtuu paineilmalla. Niitä suositaan teollisissa sovelluksissa, kuten kemianteollisuuden laitoksissa ja öljynpuristamoissa, joissa reagointinopeus ja helppokäyttöisyys ovat ensiarvoisen tärkeitä. Pneumaattisia venttiilejä käytetään myös vaarallisissa olosuhteissa, koska sähkökipinöitä ei esiinny. Ne tarvitsevat kuitenkin aina tuoretta paineilmaa ja voivat olla epätarkempia kuin sähköventtiilit.

• Sähköventtiilejä käytetään sähkömoottoreilla, ja ne ovat erittäin tarkkoja, ja ne voidaan helposti liittää automaatiojärjestelmään. Ne soveltuvat erityisen hyvin käytettäviksi järjestelmissä, joissa tarvitaan korkeaa säätöastetta, esimerkiksi vedenkäsittelylaitoksissa tai lämmitys-, ilmanvaihto- ja ilmastointijärjestelmissä. Sähköventtiilit ovat yleensä hieman hitaampia kuin pneumaattiset venttiilit, mutta niiden resoluutio on erittäin korkea, ja niitä käytetään pääasiassa siellä, missä ei ole paineilmaa ja missä ympäristö on hyvin puhdas.

• Niitä käytetään sovelluksissa, jotka vaativat suurta voimaa, kuten raskaissa teollisuuslaitteissa, merisovelluksissa tai öljy- ja maakaasuteollisuudessa. Hydrauliset toimilaitteet pystyvät käsittelemään korkeaa painetta ja suuria kuormia, ja siksi ne soveltuvat erinomaisesti vaativiin, suurta rasitusta vaativiin sovelluksiin. Hydraulinestejärjestelmää on kuitenkin hallittava vuotojen välttämiseksi ja laitteen tehokkaan toiminnan varmistamiseksi.

Säätöventtiilin sovellukset eri teollisuudenaloilla

• Istukkaventtiilit: Tarkan virtauksensäätönsä ansiosta ne parantavat säätötarkkuutta ja soveltuvat käytettäväksi kemikaalien virtauksen säätämiseen tai korkeapaineisiin reaktioihin.
• Kalvoventtiilit: Näitä käytetään useimmiten syövyttävissä ja hankaavissa väliaineissa, koska niiden rakenne ei salli saastumista ja ne kestävät kemikaaleja.
• Tulppaventtiilit: Tulppaventtiileitä käytetään luotettavuutensa vuoksi sovelluksissa, joissa on suuri vaihteluväli ja prosesseissa, joissa käytetään korkeaviskositeettisia tai syövyttäviä nesteitä.

• Sulkuventtiilit: Yleinen on/off-palveluissa raakaöljyn kuljetusputkistoissa, koska ne ovat täysvirtaus- tai täyssulkuominaisuuksiltaan yleisiä.
• Palloventtiilit: Nämä venttiilit soveltuvat käytettäväksi kaasuputkistoissa, koska ne toimivat nopeasti ja sulkevat venttiilit minimoivat vuodot.
• Perhosventtiilit: Sovelletaan jalostusprosesseissa, joissa pieni painehäviö ja pieni koko ovat toivottavia, esimerkiksi kaasunkäsittelylaitoksissa.

• Perhosventtiilit: Ne ovat kevyitä ja taloudellisia, ja niitä käytetään ilmavirran hallintaan suurissa LVI-kanavissa.
• Sekoitusventtiilit: Ne ohjaavat kuuman ja kylmän veden virtausta oikeiden lämpötilojen saavuttamiseksi lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmissä.
• Istukkaventtiilit: Ohjaa veden virtausta jäähdytys- ja kuumavesijärjestelmissä energiankäytön tehostamiseksi suurissa rakennuksissa.

• Palloventtiilit: Koska ne pystyvät sulkemaan hyvin tiiviisti, ne soveltuvat käytettäviksi puhdasvesisovelluksissa ja suurten putkistojen käsittelyssä.
• Sulkuventtiilit: Käytetään on/off-tarkoituksiin suurissa vesijohtoverkostoissa, joissa vesi voi virrata edelleen, kun venttiili on täysin avattu.
• Perhosventtiilit: Säätää virtausta jätevesijärjestelmissä helposti ja tarjoaa monenlaisia pitkäikäisiä ja luotettavia palveluja syövyttävissä olosuhteissa.

• Istukkaventtiilit: Niitä käytetään laajalti höyryn säätelyssä korkeassa paineessa ja korkeissa lämpötiloissa turbiinien tehokkuuden parantamiseksi.
• Sähkökäyttöiset venttiilit: Ne ovat erittäin tärkeitä voimalaitoksissa, koska ne mahdollistavat prosessien, kuten kattilan syöttöveden, tarkan ja automaattisen ohjauksen. Ilman niitä jatkuvat manuaaliset toimenpiteet johtaisivat ajanhukkaan, työvoiman lisääntymiseen ja virheiden suureen todennäköisyyteen. Niiden tarkkuus takaa turbiinin tasaisen toiminnan, energian muuntamisen tehokkuuden ja järjestelmän luotettavuuden lisääntymisen.
• Kalvoventtiilit: Sovelletaan jäähdytysveden ja hankaavia tai kemikaaleja sisältävien nesteiden hallintaan voimalaitosten apujärjestelmissä.

• Kalvoventtiilit: Ne eivät kontaminoidu helposti, koska niiden puhdas rakenne estää kontaminaation mahdollisuuden, ja ne soveltuvat erinomaisesti nesteiden, kuten ainesosien, siirappien ja puhdistusaineiden, käsittelyyn.
• Sekoitusventtiilit: Käytetään ainesosien sekoittamiseen tai lämmön säätämiseen esimerkiksi pastöroinnissa.
• Perhosventtiilit: Niitä käytetään virtauksen säätelyyn juomien valmistuksessa.

• Palloventtiilit: Käytetään tyypillisesti lieteputkistoissa, joissa tarvitaan erittäin tiivistä sulkua ja korkeaa kulutuskestävyyttä.
• Tulppaventtiilit: Rakenteensa ansiosta ne soveltuvat hyvin sovelluksiin, joissa laitteita käytetään usein epäsuotuisissa olosuhteissa.

• Kalvoventtiilit: Yleinen sovelluksissa, joissa saastuminen ei ole toivottavaa kriittisiä nesteitä, kuten rokotteita tai lääkkeitä, sisältävissä järjestelmissä.
• Istukkaventtiilit: Käytetään annostelusovelluksissa, joissa vaaditaan suurta tarkkuutta, tai puhdastilasovelluksissa.
• Sähkökäyttöiset venttiilit : Niitä käytetään laajalti lääke- ja biotekniikkateollisuudessa, koska annostelun ja sekoittamisen kaltaiset prosessit edellyttävät tarkkaa valvontaa. Ilman niitä manuaalinen valvonta voi johtaa epätarkkuuteen, kontaminaatioon ja epäjohdonmukaisuuteen tuotantoprosessissa.

Säätöventtiilejä käytetään lähes kaikilla teollisuudenaloilla, ja niiden käyttö riippuu kyseisen teollisuudenalan vaatimuksista. Lääketeollisuudessa tarkkaa annostelua varten tai korkeapaineisten raakaöljyputkistojen käsittelyssä jokaisella venttiilityypillä, kuten istukka-, läppä-, kalvo- tai palloventtiilillä, on omat etunsa. Kunkin teollisuudenalan erityistarpeiden tuntemus on hyödyllistä, kun valitaan venttiiliä, joka tarjoaa parhaan mahdollisen turvallisuuden, luotettavuuden ja suorituskyvyn.

Säätöventtiilityyppien valinnassa huomioon otettavat tekijät

• Pneumaattisia toimilaitteita käytetään teollisuudessa niiden alhaisen hinnan, korkean luotettavuuden ja lyhyen vasteajan vuoksi. Koska niitä voidaan käyttää joustavasti lämpötilaolosuhteissa, jotka vaihtelevat -40 °C:sta 200 °C:seen, ne soveltuvat käytettäviksi esimerkiksi kemianteollisuudessa. Ne tarvitsevat kuitenkin jatkuvaa paineilman syöttöä, mikä voi olla erittäin kallista asentaa ja ylläpitää. Ongelmana on myös energian hukkaaminen ilman puristamisessa järjestelmässä, mikä voi johtaa suureen energiankulutukseen. Ne ovat kuitenkin riittävän herkkiä ja tehokkaita, jotta niitä voidaan käyttää usein.

• Sähköisiä toimilaitteita käytetään silloin, kun tarvitaan suurta tarkkuutta ja valvontaa, esimerkiksi lääkkeiden valmistuksessa. Niillä voidaan saavuttaa jopa 0,1%:n säätötarkkuus asetusarvosta, joten ne soveltuvat käytettäväksi prosesseissa, joissa vaaditaan suurta tarkkuutta. Ne eivät ole pneumaattisia, joten ne eivät aiheuta melua, ja ne ovat puhtaita järjestelmiä, jotka eivät käytä paineilmaa, joten ne soveltuvat erinomaisesti puhtaisiin ympäristöihin. Vaikka niiden vasteaika on hieman hitaampi kuin pneumaattisten toimilaitteiden, ne ovat energiatehokkaampia ja vaativat pitkällä aikavälillä vähemmän huoltoa. Näiden ominaisuuksien ansiosta sähköiset toimilaitteet soveltuvat käytettäväksi prosesseissa, joissa tarvitaan suurta tarkkuutta ja puhtautta.

• Hydrauliset toimilaitteet soveltuvat erinomaisesti sovelluksiin, joissa tarvitaan suurta voimaa, kuten kaivostoiminnassa tai offshore-porauksessa. Ne voivat toimia jopa 300 baarin paineessa, ja ne mahdollistavat erinomaisen ohjauksen korkean intensiteetin sovelluksissa. Hydraulijärjestelmät ovat kuitenkin tunnetusti alttiita nestevuodoille, joiden korjaaminen on kallista ja ympäristöä kuormittavaa. Tämä riski ja se, että ne vaativat enemmän huoltoa, tekevät niistä sopivia vain tiettyihin suuren kuormituksen sovelluksiin.

Säätöventtiilin suorituskyvyn huolto- ja optimointivihjeitä

Päätelmä