„Stellventil“ – Versionsunterschied

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Ein Stellventil auch Regelarmatur ist häufig das Stellglied in einem Regelkreis. Als Drosselgerät kann damit die gewünschte Durchflussmenge in einer Rohrleitung eingestellt werden. Der Ventilschaft ist mit dem Ventilkegel verbunden. In der geschlossenen Position verschließt der Ventilkegel den so genannten Sitzring. Fährt der Ventilschaft nach oben, dann wird die ringförmige Durchflussöffnung größer und die Durchflussmenge wird größer. In der Verfahrenstechnik wird von "Regelventilen" gesprochen.

Die geometrische Form des Kegels bestimmt die Druchflusskennklinie. Diese ist linear, gleichprozentig oder in seltenen Fällen anders. Der Durchflussverhältnis, welches für die Regelung genutzt werden kann, ist bei einfachen Ventilen 1 : 10. Bei aufwendig konstruierten Ventilen sind Bereiche von 1 : 50 möglich.

Regelventile haben ein typisches Aussehen. Daher werden auch Ventile, die nicht Teil eines Regelkreises sind aber die gleiche Bauform haben, als Regelventil bezeichnet.

Alle Drosselgeräte in einer Rohrleitung verengen örtlich den Durchflussquerschnitt. Dadurch sinkt der Druck des Mediums und die Geschwindigkeit erhöht sich. Nach der Querschnittsverengung kehrt die Geschindigkeit auf den alten Wert zurück, wenn der Rohrleitungsdurchmesser vor und nach der Engstelle gleich ist. Der Druck erreicht nur annähernd den Wert vor der Drosselstelle. Es gibt einen bleibenden Druckverlust.

Lochblenden gehören auch zu den Drosselgeräten. Sie sind aber nicht verstellbar und können daher kein Stellglied sein. Drosselklappen sind verstellbar und sind insbesonders bei Gasen oder bei großen Rohrleitungsdurchmessern eine kostengünstige Alternative.

Der Antrieb kann pneumatisch über eine Membran oder hydraulisch über einen Kolben erfolgen. Es gibt auch elektrische Linearantriebe.

Um die Ansteuerung des Regelventilantriebs zu standardisieren, werden häufig zusätzliche Stellungsregler eingesetzt.

Mit dem veränderbaren Durchfluss kann man den Druck, die Temperatur, das Niveau oder auch den Druchfluss selbst in einer verfahrenstechnischen Anlage regeln.

Aus Kostengründen wählt man die Ventilnennweite häufig ein oder zwei Nennweitenstufen kleiner als die Rohrleitung selbst. Nachteilig sind hier die notwendigen Reduzierstücke. Häufig wird versucht mit nur wenigen Nennweiten in der gesamten Anlage auszukommen. Hier ergeben sich Vorteile in der Ersatzteilbevorratung.

Die notwendige Anpassung an die Strömungsverhältnisse erreicht man durch die Auswahl von Sitz und Kegel. In einem Ventilgehäuse passen unterschiedliche Sitz-Kegel-Kombinationen.

Maßgebende Kennzahl ist der Ventildurchflusswert. Ferner muss untersucht werden, ob die maximale Geschwindigkeit unterhalb der Schallgeschwindigkeit liegt. Die mögliche Geräuschentwicklung kann ebenfalls ein Auslegungskriterium sein.

Die Korrosionsbeständigkeit bestimmt das Material.

Die Einbauverhältnisse (eingeschweißt, eingeklemmt (Sandwichbauweise) oder geflanscht) ergeben sich aus dem Anforderungsprofil der zugehörigen Rohrklasse.

Die Wahl des Stellantriebs hängt ab von der Verfügbarkeit der notwendigen Hilfsenergie. In den meisten verfahrenstechnischen Anlagen gibt es ein Druckluftnetz (typisch 6 bar). Daher sind die pneumatisch angetriebenen Regelventile weit verbreitet. In den meisten Fällen erzeugen mechanische Federn die notwendige Gegenkraft. Beim Ausfall der Druckluft schließt das Ventil dann selbstätig. In wenigen Fällen muss das umgekehrt sein und die Federkraft öffnet dann das Ventil.