Slik velger du riktig ventil til din applikasjon

1. Hva skal ventilen brukes til?

Det første steget er å avklare hvilken funksjon ventilen skal ha. Ulike ventiltyper er utviklet for ulike oppgaver, og riktig valg begynner derfor med å forstå hva ventilen skal gjøre.

Åpne og stenge
Kuleventiler og spjeldventiler brukes først og fremst til å åpne eller for væsker og gasser. De kan betjenes manuelt eller automatiseres ved hjelp av aktuatorer.

Styre flow og bevegelser
Magnetventiler brukes til elektrisk styring av væsker, gasser og luft. Pneumatikkventiler brukes blant annet til å styre trykkluft til sylindere og andre pneumatiske funksjoner.

Regulere flow
I enkelte applikasjoner må flowen kunne justeres, i stedet for bare å åpnes eller stenges. Avhengig av kravene kan for eksempel nåleventiler, proporsjonalventiler eller spesialtilpassede reguleringsventiler brukes.

Beskytte systemet
Sikkerhetsventiler beskytter trykksatte systemer mot overtrykk, mens tilbakeslagsventiler hindrer væsker eller gasser i å strømme tilbake i feil retning.

2. Hvilket medium skal passere gjennom ventilen?

Mediet påvirker valget av ventiltype, materialer og tetninger. En ventil som fungerer godt med trykkluft, er ikke nødvendigvis egnet for vann, olje eller kjemikalier.

Luft og gass

Innen pneumatikk og automasjon brukes ventiler til å styre trykkluft til for eksempel sylindere, gripeverktøy og andre maskinfunksjoner. Ved håndtering av andre gasser må ventilens materialer, tetninger og konstruksjon være tilpasset gassens egenskaper.

Vann og andre væsker

Til vann og andre væsker brukes blant annet magnetventiler, kuleventiler og spjeldventiler. Valget avhenger av om strømningen skal styres, reguleres eller stenges, men også av trykk og flowkapasitet.

Kjemikalier og aggressive medier

Ved håndtering av kjemikalier er materialvalget spesielt viktig. Både ventilhus og tetninger må tåle mediet for å unngå korrosjon, lekkasje og unødvendig slitasje.

Næringsmidler og drikkevarer

I næringsmiddel- og drikkevareindustrien stilles det spesielle krav til hygiene, materialer og rengjøring. Her brukes hygieniske ventiler som er konstruert for å forenkle rengjøringen og redusere risikoen for at produktrester samler seg i systemet.

Trykk og differansetrykk

Ventilen må være tilpasset systemets laveste og høyeste arbeidstrykk. For enkelte magnetventiler er også differansetrykket avgjørende.

Differansetrykk er forskjellen i trykk mellom ventilens innløp og utløp, og har stor betydning for hvordan ulike magnetventiler fungerer.

Direktevirkende magnetventiler kan åpne og stenge selv ved null differansetrykk, innenfor ventilens spesifiserte trykk- og strømningsområde.

Servostyrte magnetventiler bruker trykkforskjellen i mediet som en del av funksjonen og krever normalt et visst minimum differansetrykk for å fungere som de skal.

Det er derfor viktig å kjenne både arbeidstrykket i systemet og trykkforholdene over ventilen.

Eksempel fra praksis: Når trykket ikke er tilstrekkelig

I en applikasjon skulle vann tappes ut av en tank gjennom en ventil montert i bunnen. Vannet strømmet ut ved hjelp av trykket fra vannsøylen, men trykket var for lavt til at den servostyrte magnetventilen kunne fungere som den skulle.

Løsningen var å bytte til en direktevirkende magnetventil, som kunne fungere selv med det lave differansetrykket.

Eksemplet viser hvor viktig det er å velge ventil ut fra de faktiske trykkforholdene i applikasjonen, og ikke bare ut fra dimensjon og tilkobling.

Flowkapasitet

Ventilen må kunne håndtere den flowen applikasjonen krever. En underdimensjonert ventil kan føre til store trykkfall, mens en overdimensjonert ventil kan gi dårligere regulering.

Dimensjoneringen bør derfor baseres på nødvendig flow og driftsforholdene i applikasjonen, ikke bare på rørdimensjonen. Avhengig av ventiltype brukes for eksempel Kv- eller Cv-verdier for å angi flowkapasiteten.

Temperatur, materialer og tetninger

Både temperaturen på mediet og omgivelsestemperaturen påvirker valg av ventil. Høye eller lave temperaturer kan stille spesielle krav til ventilens konstruksjon og tetningsmaterialer.

Ventiler finnes i ulike materialer, blant annet messing og rustfritt stål. Hvilket materiale som egner seg, avhenger av mediet, trykket, temperaturen og miljøet ventilen skal installeres i.

Tilkobling og installasjon

Ventilens tilkobling må passe til rørsystemet. Det er også viktig å ta hensyn til tilgjengelig plass, monteringsmåte og eventuelle krav til tetthet.

I krevende miljøer kan det i tillegg stilles spesielle krav til blant annet kapslingsgrad, korrosjonsbestandighet eller ATEX-klassifisering.

4. Hvordan skal ventilen styres?

Ventiler kan betjenes manuelt, elektrisk eller pneumatisk. Hvilken metode som passer best, avhenger av hvordan prosessen er bygget opp og hvilke krav som stilles til automasjon og overvåking.

Manuell betjening brukes når ventilen skal kunne åpnes eller stenges lokalt, for eksempel med et håndtak på en kuleventil.

Elektrisk styring brukes når ventilen skal styres med elektriske signaler. Magnetventiler er et vanlig eksempel, men elektriske aktuatorer kan også brukes til å automatisere prosessventiler.

Pneumatisk styring brukes når en ventil skal betjenes med trykkluft. En pneumatisk aktuator kan for eksempel brukes til å automatisere en kuleventil eller spjeldventil.
Ved automatisk styring må du også ta hensyn til ventilens funksjon. Avhengig av applikasjonen kan det for eksempel være behov for 2/2-, 3/2-, 5/2- eller 5/3-funksjon, normalt åpen eller normalt stengt utførelse samt monostabil eller bistabil funksjon.

Spenning, elektrisk tilkobling og behov for posisjonsindikering kan også påvirke valget.

5. Hvilke krav stiller applikasjonen og installasjonsmiljøet?

Ulike bransjer og applikasjoner stiller forskjellige krav til ventiler. I tillegg til trykk, flow og medium må du derfor ta hensyn til hvordan ventilen skal brukes og hvilket miljø den skal installeres i.

Automasjon og maskinbygging: Her brukes ventiler til å styre trykkluft, maskinbevegelser og automatiserte funksjoner. Rask respons og mulighet for integrering i styresystemet kan være viktige egenskaper.

Vann og avløp: Ventiler brukes til å styre eller stenge vanntilførselen og forhindre tilbakestrømning. Solid konstruksjon og driftssikkerhet er ofte viktige faktorer.

Næringsmidler og drikkevarer: Hygiene, materialvalg og rengjøring står sentralt ved valg av ventil. Avhengig av prosessen kan det også stilles spesielle krav til hygienestandarder og rengjøringsmetoder.

Kjemisk industri og prosessindustri: Aggressive medier, høye temperaturer og varierende trykk kan stille høye krav til ventilens materialer, tetninger og konstruksjon.

Energi og industri: Ventiler brukes blant annet til avstenging, regulering og beskyttelse av trykksatte systemer, ofte med høye krav til driftssikkerhet.

Vanlige feil ved valg av ventil

En vanlig feil er å velge ventil kun ut fra dimensjon og tilkobling, uten å ta tilstrekkelig hensyn til applikasjonens flowbehov. Det kan føre til at ventilen blir over- eller underdimensjonert.

En annen fallgruve er å velge feil ventiltype for funksjonen som kreves, for eksempel å bruke en ventil beregnet for avstenging der flowen må reguleres.

Det er også lett å overse krav til tetthet, materialer, tetninger og betjening.

Å erstatte en eksisterende ventil med samme modell er ikke alltid den beste løsningen. Hvis du ikke vet hvorfor den opprinnelige ventilen ble valgt, risikerer du å gjenta et tidligere feilvalg.

Ved å ta utgangspunkt i applikasjonens faktiske behov og driftsforhold øker sannsynligheten for å velge en ventil som fungerer pålitelig over tid.

Hvilke ulike ventiltyper finnes, og hva brukes de til?

Det finnes flere ulike typer ventiler, og hvilken som passer best, avhenger av ventilens funksjon, mediet og de tekniske kravene i prosessen.

En magnetventil egner seg for eksempel til elektrisk styring, mens en kuleventil først og fremst brukes til avstenging og en tilbakeslagsventil til å forhindre tilbakestrømning.