Kundvagn
9 min read

Ventiler i VVS-applikationer: typer, funktioner och val

När energikostnaderna i ett försörjningssystem ska minimeras samtidigt som högsta driftsäkerhet upprätthålls, spelar inte bara belastningsprofilen en avgörande roll – utan särskilt också de hydrauliska förhållandena och därmed de ventiler som används. Vilka ventiler finns tillgängliga och hur väljer man rätt ventil? Den här artikeln ger svaren. Trevlig läsning!

När energikostnaderna i ett försörjningssystem ska minimeras samtidigt som högsta driftsäkerhet upprätthålls, spelar inte bara belastningsprofilen en avgörande roll – utan särskilt också de hydrauliska förhållandena och därmed de ventiler som används. Vilka ventiler finns tillgängliga och hur väljer man rätt ventil? Den här artikeln ger svaren. Trevlig läsning!

Vad är en ventil?

Inom anläggningsteknik och särskilt inom rörteknik definieras ventiler som komponenter som påverkar vätskeflödet. Detta sker genom att ventilen öppnar, stänger, delvis blockerar, omdirigerar eller blandar flödet.

Vilka olika typer av ventiler finns det?

I allmänhet skiljer man ventiler åt genom deras konstruktionsfunktioner i de grundläggande typerna: kilslidventil, kägelventil, kulventil, vridspjällventil och membranventil.
Kilslidventil
En kilslidventil är en ventil vars stängningsorgan rör sig i en rak linje och, i sätesområdet, vinkelrätt mot flödesriktningen.
 
KSB:s COBRA-SGP/SGO avstängningsventil

COBRA-SGP/SGO 

Kägelventil
En kägelventil är en ventil vars stängningsorgan rör sig i en rak linje och, i sätesområdet, i flödesriktningen.
 
Produktbild på BOA-Control / BOA-Control IMS-ventiler

BOA-Control / BOA-Control IMS-ventiler

Kulventil
En kul- eller pluggventil är en ventil vars stängningsorgan roterar kring en axel som står vinkelrätt mot flödesriktningen; i öppet läge passerar mediet genom ventilen.
Produktbild på KSB:s  PROFIN SI3 kulventil

PROFIN SI3 kulventil

Vridspjällventil
En vridspjällventil är en ventil vars spjällskiva roterar kring en axel som står vinkelrätt mot flödesriktningen; i öppet läge passerar vätskan runt den.
 
Produktbild på en BOAX-S/SF ventil

BOAX-S/SF-ventil

Membranventil
Ett flexibelt membran (ofta av gummi eller plast) pressas ner mot en säteyta för att stänga ventilen.
 
Produktbild på en SISTO-16 TWA-membranventil

SISTO-16 TWA membranventil

Backventil
En backventil öppnas automatiskt när flöde passerar genom ventilen i en angiven riktning; ventilen förhindrar automatiskt flöde i motsatt riktning.
Produktbild på KSB:s SERIE 2000-backventil

SERIE 2000 backventil

Filter
En filter avlägsnar oönskade fasta partiklar från den vätska som hanteras.
 
Produktbild på KSB:s BOA-S filter

BOA-S-filter

Ventiler kategoriseras ytterligare utifrån de funktioner de utför (t.ex. avstängnings- och säkerhetsventiler, regleringsventiler, blandnings- eller fördelningsventiler) samt utifrån de användningsområden de är avsedda för (t.ex. ventiler för kraftverk, uppvärmning, gas eller livsmedel).
Ventiler kan också särskiljas utifrån typ av manövrering: manuellt manövrerade ventiler, elektriskt, pneumatiskt eller hydrauliskt manövrerade ventiler samt ventiler som styrs av processmediet (t.ex. flödesbegränsare, differenstrycksregulatorer, säkerhetsventiler osv.).

Viktiga egenskaper

Att känna till de viktiga egenskaperna är avgörande för att använda ventiler på ett säkert och effektivt sätt. Här är en kort översikt:
Nominell storlek
Den nominella storleken (beteckning DN, från franskans "diamètre nominal") inom VVS avser det inre diametern på ett rör. Den består av bokstäverna DN och ett tal som är direkt kopplat till anslutningens fysiska storlek (i mm). Exempel: DN 32
Tryck
Tryck (beteckning p) definieras som den kraft som utövas per ytenhet.
Nominellt tryck
Det nominella trycket (beteckning PN, från franskans "pression nominale") är ett referensvärde. Det anger det konstruktiva trycket i bar vid rumstemperatur (20 °C). Det består av bokstäverna PN och det högsta tillåtna trycket. Exempel: PN 10
Volymflöde
Volymflöde (beteckning Q) avser mängden vätska eller gas som passerar genom ett rör under en viss tidsenhet.
Motståndskoefficient
Motståndskoefficienten (beteckning ζ, zeta) anger motståndet hos ventiler eller andra rördelar i riktning mot flödet. Ju högre ζ-värde, desto större tryckförlust. Bra att veta: ζ-värdet gäller för ventilen i helt öppet läge.
Rensning med plugg (pigging)
Pigging innebär rengöring av ett rör med hjälp av en rensplugg eller annan rengöringsanordning som förs genom röret.
Flödeskoefficient
Kv-värdet och Kvs-värdet kallas även flödesfaktor eller flödeskoefficient. De används för att jämföra, välja och dimensionera ventiler. Värdet anges i m³/h.
Kv-värdet motsvarar vattenflödet genom en ventil vid:
  • Differenstryck på 1 bar
  • Temperatur mellan 5 °C och 30 °C
Det finns ett motsvarande Kv-värde för varje öppningsgrad (ställdonets slaglängd eller vinkel).
Att plotta dessa Kv-värden över slaglängden ger ventilens karakteristiska kurva. Kv-värdet beräknas enligt följande, där r [kg/dm³] är vätskans densitetsfaktor, Q [m³/h] är volymflödet och [bar] är differenstrycket.
Kv = Q ∙ √ r/∆p 
→ för vatten med r = 1, följande resultat:
Kv = Q / √∆p 
Kvs-värdeFlöde genom en helt öppen ventil (100 % öppningsgrad)
→ En ventil har bara ett  Kvs-värde men flera Kv-värden.

Tio steg till rätt ventil – med datacenter som exempel

Det bästa sättet att hitta en lämplig ventil som också är det mest effektiva valet är att använda en systematisk metod. Följ dessa steg-för-steg-instruktioner för att hitta en ventil som uppfyller dina krav. På så sätt utesluts automatiskt de ventiler som inte passar för ditt projekt. Detta illustreras med ett exempel på en kylkrets som försörjer en värmeväxlare i ett datacenter. Flödet i exemplet är 200 m³/h, vilket leder till den rekommenderade nominella storleken DN 150.
 
1. Vilken funktion ska uppfyllas?
Vi behöver en ventil för avstängning (ÖPPEN/STÄNGD). Exempel på andra funktioner är mätning, strypning eller reglering.
Lämpliga ventiler:
Kilslidventil / Kägelventil / Kulventil / Vridspjällventil / Membranventil 
 
2. Vilket medium ska flöda genom ventilen?
Vilka kemiska egenskaper har mediet? Är det korrosivt och/eller slipande? Innehåller det partiklar eller kan det vara explosivt? Det är viktigt att ventilens material är motståndskraftigt mot mediet. I vårt exempel är mediet kylvatten som används i ett slutet system.
Lämpliga ventiler:
Kilslidventil / Kägelventil / Kulventil / Vridspjällventil / Membranventil 
 
3. Vilka temperaturkrav gäller?
Mediets temperatur och omgivningstemperaturen spelar en viktig roll vid val av rätt ventil. Exempel på viktiga temperaturgränser är -50 °C / -30 °C / -10 °C / +60 °C / +120 °C / +350 °C. Vid dessa värden behöver man vanligtvis välja ett annat material. I vårt exempel är mediets temperatur +6 °C och omgivningstemperaturen +20 °C. Vi befinner oss i en inomhusmiljö.
Lämpliga ventiler:
Kilslidventil / Kägelventil / Kulventil / Vridspjällventil / Membranventil 
 
4. Vilka tryckkrav gäller?
Hur mycket tryck måste ventilen kunna hålla tätt mot atmosfären? Vilket tryck eller differenstryck ska ventilen reducera mellan inlopp och utlopp?
I vårt exempel är systemtrycket cirka 8 bar. Den planerade nominella tryckklassen för rörledningen är PN 16.
Lämpliga ventiler:
Kilslidventil / Kägelventil / Kulventil / Vridspjällventil / Membranventil 
 
5. Vilka standarder, regler och godkännandekrav måste uppfyllas?
I vårt exempel gäller säkerhetskraven i bilaga I i det europeiska tryckutrustningsdirektivet 2014/68/EU (PED) för vätskor i grupp 1 och 2. Dessutom ska ventilen vara underhållsfri.
Lämpliga ventiler:
Kilslidventil / Kägelventil / Kulventil / Vridspjällventil / Membranventil 
 
6. Motståndskoefficient ζ (zeta)
Eftersom vi vill att vårt system ska vara så effektivt som möjligt söker vi en ventil med en extremt låg motståndskoefficient. Det är här en av ventiltyperna i vårt exempel utesluts.
Lämpliga ventiler:
Kilslidventil / Kulventil / Vridspjällventil / Membranventil 
 
7. Hur mycket plats finns för ventilen?
För oss är utrymmet mycket begränsat. Ju mer kompakt ventilinstallationen är, desto bättre. Vid 1:1-utbyte av befintliga ventiler är det viktigt med identisk konstruktion. I vårt exempel innebär detta att ytterligare två ventiltyper inte längre är aktuella.
Lämpliga ventiler:
Kulventil / Vridspjällventil 
 
8. Vilket fritt genomlopp krävs?
Detta hänger ihop med rensning (pigging) och om fasta partiklar måste kunna passera genom ventilen. Det är inte aktuellt i vårt exempel.
Lämpliga ventiler:
Kulventil / Vridspjällventil
 
9. Finns det hygienkrav för ventilen?
Detta är särskilt viktigt för dricksvatteninstallationer och inom livsmedelsindustrin. I vårt exempel finns inga sådana krav.
Lämpliga ventiler:
Kulventil / Vridspjällventil 
 
10. Pris/prestanda-förhållande
Projekt styrs av budgetplanering och investerares krav på säkerhet. Det som räknas är: så kostnadseffektivt som möjligt samtidigt som kraven uppfylls. Tillgänglighet och utbytbarhet är ytterligare viktiga kriterier. En kulventil i DN 32 eller DN 50 skulle vara billigare än en vridspjällventil som måste flänsas in i rörledningen. Denna lösning är dock inte lämplig för ett flöde på 200 m³/h (DN 150) i vårt kylkrets-exempel. Vi behöver en ventil i DN 150. Därmed utesluts det sista alternativet i urvalet.
Lämpliga ventiler:
Vridspjällventil 
 
SLUTSATS:
Den systematiska metoden har lett oss till rätt ventil för vårt projekt: en vridspjällventil.
Tabell

Vilka är fördelarna med varje typ av ventil?

Letar du efter rätt ventil? KSB hjälper dig gärna

Varje år tillverkar KSB nästan en miljon industriventiler.
Industriventiler från KSB används i kraftverk, byggnader, på fartyg samt inom process- och vattenhanteringssystem. Förutom kägelventiler, skjutspjällsventiler, vridspjällventiler, kulventiler, membranventiler och reglerventiler omfattar sortimentet även ställdon och positionerare.
Kontakta oss – vi hjälper dig gärna.
 

Produkter

COBRA-SGP/SGO

COBRA-SGP/SGO

Avstängningsventil enligt DIN/EN med flänsar, kil med elastomerbeläggning, bröstfläns, roterande spindel, invändig spindelgänga, hus av gjutjärn med kulgrafit.

BOA-Control/ BOA‑Control IMS

BOA-Control/ BOA‑Control IMS

Regler-, mät- och avstängningsventil i flänsat utförande enligt DIN/EN, konstant mätnoggrannhet oavsett differenstryck. Hus i standardlängd enligt EN 558/1, strypkägla, skalad lägesindikering, slagbegränsning och isoleringskåpa med daggpunktsspärr, underhållsfri, helt isoleringsbar. Finns även som DVGW-certifierat dricksvattenutförande med elektrostatisk plastbeläggning (EKB). Med integrerad ultraljudsgivare, utan mediumkontakt. Stationär övervakning med hjälp av BOATRONIC 100 MOD (24 V AC/DC, Modbus) av flödesriktning, volymflöde och temperatur samt valfri registrering av inlopps- och returtemperaturer samt effekt- och värmemängd. Mobil mätning av flödesriktning, volymflöde och temperatur med hjälp av mätdatorn BOATRONIC MS (batteri)/BOATRONIC 100 (uppladdningsbart batteri).

PROFIN SI3

PROFIN SI3

Kulventil enligt ANSI/ASME med flänsar, unionskoppling (BSP) eller långa svetsändar, tredelat hus, fullt genomsläpp, massiv kula, toppfläns enligt ISO 5211, antistatiskt utförande, utblåssäker drivaxel, fjäderbelastad drivaxeltätning, hus av rostfritt stål.

BOAX-S/SF

BOAX-S/SF

Centrisk vridspjällventil med fyrkantig axelände enligt ISO 5211 för vridspjällventil från och med DN 350, med värmespärr, elastomerringbälg (EPDM XU eller nitril K), med handspak, manuell handväxel eller elektriskt manöverdon (BOAXMAT-S och BOAXMAT-SF), ventilhus med centreringsöglor (T2), ventilhus med gängflänsöglor (T4) för ensidig flänsning och installation som ändventil, spjällskiva av rostfritt stål 1.4308, anslutningar enligt EN.

SISTO-16TWA

SISTO-16TWA

Membranventil enligt DIN/EN med flänsar, med länk i genomgångsform, för dricksvatteninstallationer enligt DIN 1988, med DIN-DVGW-vattengodkännande enligt kontroll W 270, enligt den senaste UBA-elastomerriktlinjen, tätning i genomföringen och utåt genom ett inkapslat och stöttat SISTOMaXX-membran, lägesindikering med integrerat spindelskydd, alla funktionsdelar är anordnade utanför driftmediet, underhållsfri.

SERIE 2000

SERIE 2000

Tvåbladig backventil i sandwichutförande, hus i ett stycke av gjutjärn med lamellgrafit, gjutjärn med kulgrafit, stål, rostfritt stål, metall-/elastomerbröstpackning eller metall/metallbröstpackning , underhållsfri, anslutningar enligt EN, ASME eller JIS.

BOA-S

BOA-S

Smutsfil enligt DIN/EN med flänsar, med grov- eller finmaskig sil, alla nominella bredder med avtappningsplugg i locket, av gjutjärn eller gjutjärn med kulgrafit.

Håll dig uppdaterad med KSB:s nyhetsbrev.

Vill du vara säker på att inte missa de senaste nyheterna? Med KSB:s nyhetsbrev får du information om våra produkter och lösningar, aktuella kampanjer och evenemang samt fascinerande inblickar i KSB:s värld.

Tveka inte att kontakta oss.

Vill du ha mer information om KSB? Eller har du frågor om våra pumpar, ventiler, service och reservdelar? Kontakta oss gärna i så fall.