Regelventile

Regelventile werden eingesetzt, um innerhalb von verfahrenstechnischen Anlagen den Verlauf von Prozesswerten mittels Anpassung der Durchflussrate von flüssigen und gasförmigen Prozessmedien gezielt zu steuern. Grundsätzlich kann jeder Prozesswert, der von der Durchflussrate eines Prozessmediums beeinflusst wird, über Regelventile gesteuert werden. Regelventile gehören in vielen verfahrenstechnischen Anlagen zu den in Regelkreisen am häufigsten eingesetzten Komponenten und haben einen wesentlichen Einfluss auf die Leistung der Anlage. Ein nicht passendes, verhältnismäßig kostengünstiges Regelventil kann vergleichbare negative Auswirkungen haben wie ein falsch ausgelegter, kostspieliger Kompressor.

Kvs‑Wert

Der Kvs‑Wert quantifiziert die Durchflusskapazität eines Regelventils, wenn dieses voll geöffnet ist. Bei Ventilstellungen unterhalb der maximal möglichen werden die zugehörigen Durchflusskapazitäten hingegen über den sogenannten Kv‑Wert (ohne angehängtes "s") ausgedrückt. Die Durchflusskapazität eines Regelventils wird auf die zugehörigen Prozessbedingungen abgestimmt. Eine zu hohe Durchflusskapazität kann zu instabilem und ungenauem Regelverhalten führen. Eine zu niedrige zu einer Reduzierung der Leistung der Anlage.

Kennlinie

Die Kennlinie eines Regelventils beschreibt den Verlauf des Kv‑Werts als Funktion der Ventilstellung. Die meisten Regelventile verfügen entweder über eine lineare oder eine gleichprozentige Kennlinie. Bei einer linearen Kennlinie verändert sich der Kv‑Wert proportional zur Ventilstellung. Im Falle einer gleichprozentigen Kennlinie ist die prozentuale Änderung des jeweiligen Kv‑Werts bei einer Änderung der Ventilstellung über den gesamten Stellungsbereich des Regelventils gleich. Die gleiche, absolute Änderung der Ventilstellung ergibt also bei größeren Ventilstellungen eine größere absolute Änderung des Kv‑Werts als bei kleineren Ventilstellungen. Welche Art von Kennlinie für ein Regelventil passend ist, hängt von der Regelautorität des Ventils ab. Ist eine hohe Regelautorität gegeben, wird in der Regel eine lineare Kennlinie bevorzugt, um ein stabiles Regelverhalten zu begünstigen. Bei einer niedrigen Regelautorität ist oftmals eine Kennlinie mit gleichprozentigem Verlauf besser geeignet.

Ventilstellung

Die Stellung eines Regelventils wird mittels eines Ventilantriebs verändert, welcher in der Regel entweder elektrisch oder pneumatisch angetrieben wird. Pneumatische Antriebe haben unter anderem den Vorteil, dass sie einfach aufgebaut und kostengünstig sind. Ein Nachteil ist die zusätzlich notwendige Infrastruktur, bestehend aus Kompressorsystem und Druckluftverteilung. Die Druckluftverteilung kann bei größeren Distanzen aufwendig ausfallen, so dass bei abseits platzierten Regelventilen ein elektrischer Antrieb die geeignetere Wahl sein kann.