מאפייני זרימה של שסתום ויסות

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

השסתום הפנימי של מאפיין ההפעלה המהירה הוא בצורת דיסק ומשמש בעיקר לפעולת פתיחה/סגירה.

מאפייני בקרת הזרימה של צורת פני השטח של סליל שסתום הבקרה נקבעים על ידי מאפייני הזרימה של השסתום ושילוב צנרת התהליך, משאבות וכו', ונבחרים בטבלה שלהלן בהתאם לשיעור אובדן הלחץ בשסתום בכל אובייקט ומערכת בקרה.
אובייקט בקרה שיעור אובדן לחץ השסתום במערכת מאפייני זרימה של השסתום

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

 
מכיוון שאובדן הלחץ בצנרת עולה ביחס לריבוע קצב הזרימה, אם מאפייני גוף השסתום מראים שינוי ליניארי פשוט, הלחץ ההפרשי של השסתום עולה כאשר קצב הזרימה קטן, וקצב הזרימה הופך גדול כאשר השסתום נפתח מעט. כאשר קצב הזרימה גדול, הלחץ ההפרשי של השסתום יורד. קצב הזרימה אינו יכול להיות ביחס ישר לפתיחת השסתום. מסיבה זו, מטרת תכנון המאפיין באחוזים שווים היא לחבר את מאפייני הצנרת והמשאבה כדי לממש את 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 הנעה וגוף שסתום ופעולת שסתום (דוגמה לשסתום בעל מושב יחיד)

פעולת השסתום כוללת שלושה סוגים: פעולה ישירה, פעולה הפוכה ופעולה מסוג החזקה. מצב הפעולה הישירה של הנעה פנאומטית כגון סוג דיאפרגמה וסוג צילינדר הוא שיטה לסגירת השסתום על ידי הגברת אות לחץ האוויר, המכונה גם "AIR TO CLOSE". שיטת הפעולה ההפוכה היא פתיחת השסתום על ידי הגברת אות לחץ האוויר, המכונה גם "AIR TO OPEN" או "AIRLESS TO CLOSE". אותות המופעלים חשמלית יכולים להיות מומרים לאותות פנאומטיים על ידי הממקם. כאשר אות הפעולה מופסק, מקור האוויר מופסק או החשמל מופסק, יש לקחת בחשבון את הבטיחות והרציונליות של ההליך ולבחור לסגור או לפתוח את השסתום.

לדוגמה, כאשר שולטים בכמות החומצה דרך שסתום בתהליך ערבוב מים וחומצה, בטוח וסביר לסגור את שסתום בקרת החומצה כאשר קו האות החשמלי מנותק או צינור אות האוויר דולף, מקור האוויר מופסק או שהחשמל מנותק. שסתום פעולה הפוכה.