Zawory regulacyjne i równoważące

Zawory regulacyjne

W typowych zaworach regulacyjnych dwu- lub trójdrogowych, które stosuje się w instalacjach grzewczych i chłodniczych, precyzyjną regulację zapewnia niejednokrotnie siłownik i mikroprocesor sterujący.

Siłownik można w łatwy sposób zamontować na zaworze, natomiast zoptymalizowaną charakterystykę zyskuje się dzięki odpowiedniemu profilowi grzybka.

Zawory dwudrogowe to typowe zawory regulacyjne, a zawory trójdrogowe wykorzystuje się jako zawory regulacyjne mieszające i rozdzielające. Dostępne są wersje urządzeń z charakterystyką stałoprocentową lub liniową.

Maksymalna temperatura pracy zaworów regulacyjnych wynosi 120°C, a temperatura minimalna 0°C.

Jako materiał wykonania korpusu i gniazd wykorzystuje się mosiądz, z kolei trzpień jest zazwyczaj stalowy. Uszczelnienie trzpienia bazuje na materiale EPDM o-rings.

Z myślą o przemyśle

Specjalne zawory dwu- lub trójdrogowe, np. w rozmiarze DN 300, przeznaczone są do pracy przy wysokiej temperaturze i wyższym ciśnieniu. W zależności od wersji zaworu temperatura czynnika roboczego mieści się pomiędzy –10 a 350°C.

Jako materiał wykonania wykorzystywane jest żeliwo szare lub sferoidalne oraz stal nierdzewna. Zawory tego typu bardzo często znajdują zastosowanie w instalacjach chłodniczych, gdzie medium stanowi olej mineralny, a także para wodna, ropa naftowa, kwasy lub ługi.

Warto wspomnieć o sześciodrogowych zaworach regulacyjnych. Umożliwiają one przełączanie pomiędzy obiegami grzania i chłodzenia w systemach czterorurowych, gdzie odbiornik końcowy bazuje na jednym wymienniku. Współpraca ze sterownikiem zapewnia płynną regulację, pomiar przepływu oraz ciśnienia różnicowego. Ważna jest przy tym diagnostyka systemu.

Siłowniki

Siłowniki wykorzystywane do sterowania zaworami niejednokrotnie wyposaża się w funkcję automatycznego rozpoznawania skoku. W zależności od aplikacji wybrać można regulację płynną lub skokową – najczęściej wykorzystującą trzy punkty. Trzeba mieć na uwadze łatwe uruchomienie poprzez wykonywanie automatycznego pomiaru i adaptacji do skoku zaworu.

Przydatne są również nastawne wyłączniki krańcowe pozwalające na szybkie uruchomienie oraz ochronę zaworu i siłownika przed przeciążeniem.

Ważny jest łatwy demontaż pokrywy siłownika, natomiast parametry pracy mogą być zmieniane bez konieczności połączenia z komputerem.

Ręczne zawory równoważące (MBV – Manual Balancing Valves)

Ręczne zawory równoważące umożliwiają wybranie nastawy wstępnej za pomocą zmiany położenia grzybka zaworu w stosunku do gniazda. Odczyt nastawy wstępnej umożliwia skala nastaw, natomiast wybrane położenie nastawy może być zablokowane.

Zawory ręczne mają króćce pomiarowe, kurek spustowy oraz funkcję zamknięcia zaworu (tzw. shut-off).

Niejednokrotnie zastosowanie znajdują zawory z wbudowaną kryzą pomiarową, co pozwala na zwiększenie dokładności pomiarowej, zwłaszcza podczas nastaw w pełnym zakresie regulacyjnym. Króćce pomiarowe umożliwiają pomiar spadku ciśnienia i przepływu.

Należy podkreślić, że tradycyjne zawory bazują na pomiarze spadku ciśnienia poprzez króćce pomiarowe pomiędzy dwoma punktami pomiarowymi. W efekcie spadek ciśnienia mierzony jest na grzybku i gnieździe zaworu, przez co na dokładność pomiaru w dużej mierze wpływa wartość nastawy wstępnej. Dokładność pomiarowa może wynosić ok. 10% w przypadku nastaw wynoszących do 40% wartości.

Specjalne zawory równoważące są oferowane pod kątem pracy w instalacjach c.w.u., gdzie ważne jest spełnianie odpowiednich wymagań w zakresie higieny. Korpus i pozostałe elementy zaworu pokrywa się specjalną powłoką elektrosferyczną, która zapewnia wysoki poziom ochrony przed korozją, odcynkowaniem i gromadzeniem osadów.

Zawory wyposaża się w cyfrową skalę, dzięki czemu można szybko i dokładnie wykonać nastawę.

Przydatna jest funkcja pełnego odcięcia.

Urządzenia są oferowane w wymiarach DN 10–50 przy klasie ciśnienia PN 20. Maksymalna temperatura pracy wynosi 120°C, przy czym w razie potrzeby można zastosować wersje o temperaturze podwyższonej do 150°C.

Niektóre zawory tego typu wykonuje się ze stopu Ametal®, z kolei uszczelnienia gniazda i trzpienia bazują na grzybie z o-ringu

Pokrętła wytwarza się z poliamidu i TPE, a korpus pokrywany jest dodatkowo powłoką poprzez malowanie elektroforetyczne.

Specjalne zawory można dobrać do instalacji wypełnionych czynnikiem przeciwzamrożeniowym lub mającym wysoką temperaturę. Ważne są tutaj podwójne zabezpieczenia samouszczelniające, co zapewnia pełną ochronę przed wyciekami.

Przydatne rozwiązanie stanowią ręczne zawory równoważące przeznaczone do modernizowanych instalacji c.o. i c.w.u.

Oferowane są również zawory równoważące wykonane z żeliwa sferoidalnego z zakończeniem rowkowym do połączeń typu Victualic.

Zawory równoważące i regulacyjne

Na rynku nie brakuje zaworów regulacyjnych z pełnym autorytetem i funkcją automatycznego równoważenia/ograniczenia przepływu. Wykorzystuje się je głównie przy regulowaniu temperatury i automatycznym równoważeniu przepływu w urządzeniach końcowych, takich jak wymienniki ciepła, agregaty chłodnicze, klimakonwektory itp. Niektóre wersje zaworów można wyposażyć w napęd.

Dzięki zaworom tego typu zyskuje się wyeliminowanie nadprzepływów podczas obciążeń częściowych poprzez optymalne przekazywanie energii, co jest efektem ograniczenia przepływu niezależnie od ciśnienia.

Należy mieć na uwadze zmniejszenie nakładów inwestycyjnych na pompy przy możliwie najmniejszym zapotrzebowaniu na energię elektryczną. Wynika to stąd, że wymagana wysokość podnoszenia pompy może być mniejsza w porównaniu z instalacjami bazującymi na układach tradycyjnych. Przydatne rozwiązanie stanowi możliwość zabudowy specjalnych złączek pomiarowych do wykrywania usterek i optymalizowania punktu pracy.

W efekcie zastosowania wbudowanego regulatora różnicy ciśnienia zmniejsza się ilość przejść napędu, a co za tym idzie, zmiany ciśnienia nie wpływają na temperaturę w pomieszczeniu. Zapewnione jest minimalne ciśnienie dyspozycyjne i stały przepływ zgodnie z założeniami projektowymi.

Konstrukcja zaworu wykorzystuje specjalną membranę, która zapobiega blokowaniu, co bardzo często ma miejsce w przypadku elementów bazujących na wkładkach. Możliwy jest przy tym podział instalacji z uwzględnieniem niezależnych stref.

Zawory równoważące i regulacyjne są dobrym rozwiązaniem w instalacjach, które będą uruchamiane etapami.

Dzięki wyposażeniu w napęd przepływ jest regulowany samoczynnie, nawet jeśli nie wszystkie fragmenty instalacji są już wykonane. Tym sposobem w momencie zakończenia prac nad całością instalacji nie ma potrzeby przeprowadzania ponownej regulacji. Oprócz tego regulując instalację, nie trzeba wykonywać obliczeń, używać przyrządów pomiarowych oraz korzystać z nomogramów. Wystarczy jedynie precyzyjnie ustawić określoną wartość na zaworze nawet w czasie pracy instalacji.

Na rynku oferowane są rozwiązania zapewniające równoważenie za pomocą dwóch zaworów połączonych rurką kapilarną. Jeden z zaworów pozwala utrzymać różnicę ciśnień na poziomie 10 kPa (nastawa fabryczna), z kolei drugi zawór odpowiada za stabilizowanie różnicy ciśnień, uwzględniając różne zakresy (5–25, 20–40, 35–75 lub 60–100 kPa).

Niektóre zawory pełnią funkcję zaworu regulacyjnego i odcinającego. Są one przeznaczone do montażu na przewodzie zasilającym.

Możliwe jest ustawienie maksymalnego przepływu w pionie. Ważne są przy tym wysokie wartości Kv przy małych stratach ciśnienia oraz możliwość wyboru ustawienia zaworu, który współpracuje w pętli regulowanej lub poza nią również po zamontowaniu zaworu i pod ciśnieniem w instalacji. Należy podkreślić łatwe blokowanie nastaw wstępnych, a wbudowane złączki są przystosowane do montażu iglic.

Zawory mają wbudowany korek spustowy z oddzielnym spustem zasilania/powrotu, a głowica jest zdejmowana. Specjalny wskaźnik informuje o otwarciu lub zamknięciu. Dzięki możliwości obracania górnej części korpusu o 360° zyskuje się wygodne podłączenie rurki impulsowej, pomiaru oraz odwodnienia.  

Czytaj też: Zawory zasuwowe – przegląd konstrukcji >>>