מידת פתיחת השסתום קשורה לגורמים הבאים:
דרישות תהליך: בייצור תעשייתי ובתרחישים אחרים, לזרימות תהליך שונות יש דרישות ספציפיות לפרמטרים כמו קצב זרימת נוזל ולחץ. לדוגמה, בתגובות כימיות, כדי לשלוט בקצב התגובה ובאיכות המוצר, יש צורך להתאים במדויק את קצב הזרימה של חומרי הגלם. הדבר מחייב קביעת מידת הפתיחה של השסתום בהתבסס על תנאי תגובה ונוסחאות ספציפיות כדי להבטיח שכמות מתאימה של חומרי גלם נכנסת לכור. במערכת החימום, יש להתאים את פתיחת השסתומים בהתאם לדרישת עומס החום של החדר כדי לשלוט בזרימת המים החמים, כדי להשיג טמפרטורה פנימית מתאימה.
מאפיינים של מערכת צינורות
עמידות הצינור: אורך, קוטר, חספוס הדופן הפנימית של הצינור, כמו גם כמות וסוג אביזרי הצינור כגון מרפקים וטיים על הצינור, כולם משפיעים על עמידות הצינור. כאשר ההתנגדות בצנרת גדולה יחסית, על מנת להבטיח קצב זרימה מסוים, יש צורך להגדיל כראוי את פתח השסתום. לעומת זאת, כאשר התנגדות הצינור קטנה יחסית, מידת פתיחת השסתום יכולה להיות קטנה יחסית. לדוגמה, כאשר יש צינורות הובלה למרחקים ארוכים עם מספר רב של אביזרי צינור, נדרשת פתח שסתום גדול יותר כדי להתגבר על ההתנגדות ולהבטיח שניתן להעביר את הנוזל בצורה חלקה ליעד.
לחץ המערכת: הפרש הלחץ בין הכניסה והיציאה של המערכת משפיע גם על מידת פתיחת השסתומים. אם הפרש הלחץ במערכת גדול, פתח השסתום יכול להיות קטן יותר תוך עמידה בדרישות הזרימה. כאשר הפרש הלחץ במערכת קטן, ייתכן שיהיה צורך להגדיל את פתח השסתום כדי להגביר את קצב הזרימה. לדוגמה, במערכת העברת נוזלים המונעת על ידי משאבה, הלחץ שמספקת המשאבה הוא קבוע. אם הלחץ בקצה היציאה של הצינור גבוה יחסית, יש צורך לאזן את הלחץ על ידי התאמת פתח השסתום כדי להבטיח שקצב הזרימה עומד בדרישות.
מאפיינים של השסתום עצמו
סוג שסתומים: סוגים שונים של שסתומים בעלי מאפייני זרימה שונים. לדוגמה, מאפיין הזרימה של שסתום שער קרוב יחסית לליניארי, ושינוי הזרימה ברור יותר כאשר מידת הפתיחה גדולה. לשסתומים כדוריים, לעומת זאת, יש ביצועי כיבוי- טובים יותר והם יכולים להשיג מגוון רחב של בקרת זרימה בפתח קטן יחסית. לכן, בהתאם לסוג השסתום, גם מידת הפתיחה הנדרשת להשגת קצב זרימה זהה תשתנה.
גודל השסתום: הקוטר הנומינלי של השסתום קובע את יכולת הזרימה המקסימלית שלו. עבור אותה דרישת זרימה, שסתומים בקוטר- גדולים זקוקים לדרגת פתיחה קטנה יחסית, בעוד שסתומים בקוטר- קטנים דורשים דרגת פתיחה גדולה יותר. לדוגמה, בעת הובלת אותה זרימת מים, ייתכן שיהיה צורך לפתוח שסתום DN100 רק עד 50%, בעוד שסתום DN50 עשוי לדרוש פתיחה של 80% או אפילו יותר.
תכונות נוזל
צמיגות נוזלים: נוזלים בעלי צמיגות גבוהה יותר נתקלים בהתנגדות גדולה יותר בעת זרימה בצינורות ודורשים כוח גדול יותר כדי לדחוף אותם קדימה. לכן, עבור נוזלים עם צמיגות גבוהה, כדי להבטיח קצב זרימה מסוים, פתח השסתום הוא בדרך כלל גדול יותר מאשר בעת הובלת נוזלים עם צמיגות נמוכה. לדוגמה, בעת הובלת נוזלים צמיגים כגון שמן סיכה, פתח השסתום גדול בדרך כלל מזה בעת הובלת מים כדי להתגבר על ההתנגדות הצמיגה של הנוזל.
צפיפות נוזלים: נוזלים בעלי צפיפות גבוהה יותר מפעילים לחץ גדול יותר על השסתום. בעת שליטה בקצב הזרימה, יש להתאים את פתח השסתום בהתאם לצפיפות הנוזל. עבור נוזלים עם צפיפות גבוהה, כדי למנוע זרימה מוגזמת או לחץ גבוה, ייתכן שיהיה צורך להקטין את פתיחת השסתום בצורה מתאימה. לדוגמה, במערכת צינורות להובלת נפט גולמי (עם צפיפות גדולה מזו של מים), בקרת פתיחת השסתומים צריכה לקחת בחשבון את צפיפות הנפט הגולמי כדי להבטיח פעולה בטוחה ויציבה של המערכת.
