מאפייני זרימה של שסתום ויסות

מאפייני הזרימה של שסתום הבקרה כוללים בעיקר ארבעה מאפייני זרימה: קו ישר, אחוז שווה, פתיחה מהירה ופרבולה.
כאשר מותקן בתהליך הבקרה בפועל, לחץ ההפרש של השסתום ישתנה עם שינוי קצב הזרימה.כלומר, כאשר קצב הזרימה קטן, אובדן הלחץ של חלק הצנרת קטן, והלחץ ההפרש של השסתום יגדל, ולחץ ההפרש של השסתום יקטן כאשר קצב הזרימה גדול.מאפיין שסתום זה, השונה מהמאפיין המובנה, נקרא מאפיין הזרימה האפקטיבית.

השסתום הפנימי של תכונת ההתחלה המהירה הוא בצורת דיסק ומשמש בעיקר לפעולת הפתיחה/סגירה.

מאפייני בקרת הזרימה של שסתום צורת פני השטח של סליל שסתום הבקרה נקבעים על ידי מאפייני הזרימה של השסתום והשילוב של צנרת תהליך, משאבות וכו', ונבחרים בטבלה למטה בהתאם לשיעור אובדן לחץ השסתום בכל אחד מהם שליטה על אובייקט ומערכת.
אובייקט בקרה שיעור אובדן לחץ השסתום במערכת מאפייני זרימה של השסתום

בקרת זרימה או בקרת רמת נוזל מתחת ל-40% אחוז שווה
בקרת זרימה או בקרת רמת נוזל מעל 40% ליניארי
בקרת לחץ או בקרת טמפרטורה מתחת ל-50% אחוז שווה
בקרת לחץ או בקרת טמפרטורה מעל 50% ליניארי

 
מאחר ואובדן הלחץ של הצנרת גדל ביחס לריבוע קצב הזרימה, אם המאפיינים של גוף השסתום מראים שינוי ליניארי פשוט, הלחץ ההפרש של השסתום גדל כאשר קצב הזרימה קטן, וקצב הזרימה הופך גדול כאשר השסתום נפתח מעט.כאשר קצב הזרימה גדול, הלחץ ההפרש של השסתום יורד.קצב הזרימה אינו יכול להיות פרופורציונלי ישירות לפתיחת השסתום.מסיבה זו, מטרת תכנון מאפיין האחוז השווה היא להוסיף את מאפייני הצנרת והמשאבה למימוש בקרת הזרימה שאינה תלויה בקצב הזרימה ומשתנה רק ביחס לפתיחת השסתום.

הפעולה של
מערכת הצנרת ושסתום בקרת אובדן הלחץ

ניתן לבחור בהתאם לשילוב של יחידת ההנעה וגוף השסתום.

שילוב של יחידת ההנעה וגוף השסתום ופעולת השסתום (דוגמה לשסתום חד מושב)

פעולת שסתום כוללת שלושה סוגים: פעולה ישירה, פעולה הפוכה ופעולה מסוג החזקה.מצב הפעולה הישירה של הנעה פניאומטית כגון סוג דיאפרגמה וסוג צילינדר הוא שיטה לסגירת השסתום על ידי הגדלת אות לחץ האוויר, המכונה גם "AIR TO CLOSE".שיטת הפעולה ההפוכה היא פתיחת השסתום על ידי הגדלת אות לחץ האוויר, הידוע גם בשם "AIR TO OPEN" או "AIRLESS TO CLOSE".ניתן להמיר אותות המופעלים חשמלית לאותות פניאומטיים על ידי המציב.כאשר אות הפעולה מופרע או מקור האוויר מופסק או הספק מנותק, אנא שקול את הבטיחות והרציונליות של ההליך ובחר לסגור או לפתוח את השסתום.

לדוגמה, כאשר שולטים בכמות החומצה דרך שסתום בתהליך של ערבוב מים וחומצה, בטוח וסביר לסגור את שסתום בקרת החומצה כאשר קו האות החשמלי מנותק או צנרת אות האוויר דולפת, מקור האוויר הוא הופסק, או שהחשמל מנותק.שסתום פעולה הפוכה.