TCV är internt avkännande, 3-vägs termostatiska reglerventiler eller temperaturregulatorer, lämpliga för processtyrning och industriella applikationer där vätskor måste blandas eller avledas beroende på temperatur. De är enkla att installera, använda och underhålla och ger åratal av problemfri, tillförlitlig temperaturreglering utan behov av externa strömkällor.

AMOT 3-vägs termostatiska reglerventiler är den perfekta ”montera och glöm”-lösningen vid kylning av smörjolja, kylvatten, värmeåtervinning och applikationer med tempererat vatten.

AMOT tillverkar mer än 10 olika TCV-modeller som i princip har samma funktion, men något olika design: storlek, konfiguration, tryckfall, fläns eller gängor etc. Tabellen nedan visar flödesintervallet för de vanligaste TCV-modellerna.

1. Användning av TCV

Port A är alltid öppen.Två andra grindar reglerar successivt, linjärt och parallellt, så att den ena öppnas samtidigt som den andra stängs. Exempel på anslutning för temperaturstyrning av motor:

Port A ansluts till motorn, port C till kylaren och port B ansluts till bypass-kylaren. TCV kan användas som blandningsventil Varmt kylvatten (normalt från motorn) till port B och kylt vatten (från kylaren) till port C.

TCV kan användas som fördelningsventil: Kylvatten kallare än inställningspukten ut från port B och vatten varmare än inställningspunkten ut ur port C.

Kan användas i en 2-vägs vattensparapplikation. Ventilen minimerar flödet genom kylaren för att spara vatten och energi. Lösningen kräver ett internt läckagehål för att säkerställa ett litet flöde genom ventilen så att ventilen kontinuerligt kan känna av rätt temperatur.

TCV kan reglera kylningen av värmesystem (t.ex. en motor) eller reglera värmen i kalla system (t.ex. avdunstning av LNG). TCV ska endast användas för vätskor, inte gas eller slam. TCV:s inställda temperatur levereras från 14 °C till 116 °C i steg om 2-3 grader, men den inställda temperaturen måste ställas in före installationen och kan endast ändras vid byte av termostatelement, men inte justeras under drift. TCV finns i många olika material och kan användas för många olika vätskor, de vanligaste är:
a) färskvatten/glykol
b) havsvatten
c) olja
Manuell override (möjlighet till manuell tvångsöppning) är valbar för flera TCV-modeller, inklusive modell B.

2. Så här fungerar termostatelementen

Illustrationen visar termostatelement för modell B, dvs. 1096X för ventiler utan manuell override och 2433X för ventiler med manuell override.

3. Flöde genom ventilen när systemets temperatur är minst 5 grader kallare än den inställda temperaturen

4. Flöde genom ventilen när systemets temperatur lika med den inställda temperaturen

5. Flöde genom ventilen när systemets temperatur är minst 5 grader varmare än den inställda temperaturen

6. Idealt flöde över portarna B och C vid olika temperaturer

7. Verkligt flöde avviker från idealflödet över portarna B och C

Det är vanligt att det faktiska flödet över port C är lägre än det ideala, vilket vanligtvis beror på ett högre tryckfall över kylaren jämfört med tryckfallet i bypass-rörelsen. Det är inte ovanligt att tryckfallet över kylaren är 0,3-0,4 bar. Dessutom finns det risk för att tryckfallet över kylaren ökar över tid beroende på nedsmutsning i kylaren. Det är möjligt att öka tryckfallet över bypassröret med en öppning som en åtgärd för att minimera skillnaderna i tryckfall över B- och C-portarna.

8. Allmän information om läckage

Läckage kan bero på korrosion, sprickor i materialet eller trasiga packningar. Externt läckage upptäcks lätt genom visuell inspektion och beror oftast på felaktiga eller saknade tätningar. Internt läckage kan lätt upptäckas genom att mäta temperatur enligt beskrivningen nedan.

9. Önskat internt läckage över stängd port - läckagehål

I vissa system finns behov av ett litet flöde över en stängd port, detta löser man genom att borra läckagehål enligt följande:

1. A) Önskat läckage över portarna A-B: Borra håll i termostatelementet.
2. B) Önskat läckage över portarna A-C: Borra hål i ventilhuset.

Diametern och antalet hål anpassas till det önskade flödet, se datablad för hur detta specificeras i ventilens modellkod.

10. Om oönskat internt läckage över stängd port

Läckage över den stängda port B är inte önskvärt eftersom kylningen av systemet tar längre tid och kräver ett större flöde över kylaren om varmvatten läcker in från bypass-ledningen. Läckage över den stängda port C är inte önskvärt eftersom uppvärmningen av systemet tar längre tid och kräver mer värme om varmvatten läcker in från kylaren. TCV är utformad för att minimera det interna läckaget till nära noll. Det krävs ett avsevärt differentialtryck över en stängd port för att uppnå ett internt läckage av någon betydelse.

11. Oönskat internt läckage över stängd port B

När systemtemperaturen överstiger inställningstemperaturen med 5 grader ska port B stängas helt. Detta görs genom att termostatelementet trycker mot ventilen med ett betydande tryck, se illustration ovan.

12. Oönskat internt läckage över stängd port C

När systemtemperaturen är 5 grader lägre än inställningstemperaturen bör port C stängas helt. Detta görs genom att termostatelementet stängs med ett betydande tryck, se illustration ovan.

13. Internt läckage är inte relevant när ventilen reglerar

Vid systemtemperaturer inom ventilens reglerområde, som är 4 grader under och över inställd temperatur, kan man bortse från betydelsen av internt läckage, därför att differentialtrycket över tätningen blir nära noll.

14. Energibalans: för varmt eller för kallt

TCV:s funktion är att reglera rätt mängd kylt vatten.
Om det inte finns tillräcklig värme i systemet för att uppnå inställningstemperaturen kommer systemtemperaturen att balanseras på en lägre nivå än önskat. TCV kan då inte göra annat än minska kylningen till noll. Om det inte finns tillräcklig kylkapacitet i systemet för att uppnå inställningstemperaturen kommer systemtemperaturen att balanseras på en högre nivå än önskat. TCV kan då inte göra annat än styra hela flödet genom kylaren.

15. AMOT´s rekommendation för dimensionering av kylare

AMOT rekommenderar att kylarkapaciteten dimensioneras så att den önskade systemtemperaturen balanseras vid ventilens inställningspunkt. Detta beror på att det då finns maximal marginal mot att systemtemperaturen balanseras vid en högre eller lägre temperatur än önskat.

En konsekvens av rekommendationen är att en kylare med tillräcklig kapacitet vid 50 % av systemflödet måste installeras. Av utrymmes-, vikt- och ekonomiska skäl kan det vara önskvärt att konstruera en mindre kylare som kräver t.ex. 80 % av systemflödet för att balansera systemtemperaturen på rätt nivå. Det betyder att ventilens inställningspunkt måste ställas 2-3 grader lägre än den önskade systemtemperaturen. Tekniskt kan dessa lösningar fungera bra, men det är större risk att systemtemperaturen balanseras på en högre nivå än önskat. Orsaken till för hög systemtemperatur kan vara:

• Fel och brister i utformning och konstruktion: I ett stort system kan det finnas flera enheter som levererar och förbrukar värme
• Felaktiga antaganden: Det antas att fartyget kommer att segla i kallt vatten med låg omgivningstemperatur, men hamnar i t.ex. Mexikanska golfen.
• Groe: Groe betyder att kylaren har en lägre verkningsgrad och ett större tryckfall.

16. Så här mäter du storleken på flödet över portarna B respektive C och storleken på eventuella interna läckor över den stängda porten

Det är lätt att avgöra hur mycket flöde som finns över varje port genom att mäta temperaturen på följande 4 platser:

a) Rör anslutet till port A, minst 80-100 cm från ventilen.

b) Rör anslutet till port B, minst 80-100 cm från ventilen.

c) Rör anslutet till port C, minst 80-100 cm från ventilen.

d) Rör anslutet till kylare på motsatt sida, jämfört med ventilen, minst 80-100 cm från kylaren.

Det finns en kalkylbladsmodell som beräknar flödet över varje port och anger storleken på eventuella interna läckage, oavsett om ventilen är installerad som en blandnings- eller fördelningsventil.