Dampf für Heizanwendungen wird typischerweise in einem Dampfkessel erzeugt. Der Dampfdruck des erzeugten Dampfes ist meistens für den Prozess mit dem höchsten Dampfdruckniveau bestimmt.

Jedenfalls ist der erzeugte Dampf möglicherweise zu heiß für gewisse Anwendungen, da der Druck des Kessels entsprechend hoch ist.
In diesen Fällen wird der Dampfdruck reduziert um die Temperatur auf das gewünschte Niveau zu senken. Die Druckreduzierung wird oftmals nur aus diesem Grund durchgeführt: Zur Anpassung der Temperatur.

Um Dampfdrücke in Dampfsystemen einzustellen werden Druckminderventile verwendet. Diese Ventile stellen sich ohne Hilfskraft mechanisch auf das gewünschte Druckniveau ein und kompensieren dabei Schwankungen in der Durchflussmenge. Im Inneren des Mechanismus findet eine Strömungsverengung statt, die den Druck vermindert. Das ist die Haupmethode um den Dampfdruck für Heizanwendungen zu reduzieren.

Die Verengung des Ventils dient dazu die Durchflussmenge des Dampfes zu begrenzen. Durch die Limitierung der Dampfdurchsatzmenge stellt sich ein Gleichgewicht zwischen Dampfverfügbarkeit und Dampfverbrauch ein, indem sich der Dampfdruck wie folgt verhält:

• Dampfverbrauch < Dampfverfügbarkeit => Druck steigt
  Dampfverbrauch > Dampfverfügbarkeit => Druck fällt
  Dampfverbrauch = Dampfverfügbarkeit => Druck bleibt gleich

Dieses Konzept ist einfacher zu verstehen, wenn man ein sich vorstellt wie ein Kugelhahn oder ein Nadelventil für die Druckreduzierung einsetzen würde. Wenn man ein gewisse Durchsatzmenge mit stabilen Durchfluss hatte, kann man die Ventilöffnung zu einer etwas fixierten Position einstellen, die auch den Dampfdruck beeinflusst.

Variiert dann jedoch die Produktmenge, die erhitzt werden soll, so verändert sich auch der Dampfdruck aufgrund des Dampfverbrauchs.
Das Ventil muss also kontinuierlich nachjustiert werden um den gewünschten Dampfdruck zu halten. Sobald sich die Produktmenge wieder stabilisiert, kann der Öffnungsgrad nachjustiert werden und die gewünschten Heizparameter werden wieder erreicht.

Wenn man ein Ventil kontinuierlich justieren würde, können Änderungen in der Durchsatzmenge abgefangen werden und ein stabiler Dampfdruck wäre verfügbar. Das ist exakt die Aufgabe, die ein Druckminderventil (PRV) automatisch übernimmt.

Auch wenn es von außen nicht sichtbar ist, innerhalb der Druckminderventils arbeitet eine Membran im Einklang mit einer Feder um die Öffnung zu regulieren. Dadurch kann sich das PRV den Öffnungsgrad von vollständig geschlossen - 0% zu vollständig geöffnet - 100% regulieren und sich variierenden Bedingungen anpassen.

Das "P-Band", welches die Druckstabilität eines Druckminderventils charakterisiert, zeigt die Stabilität des Minderdruck in Abhängikeit des Dampfmengendurchsatzes an.

Möglicherweise ist es noch unklar: wenn wir den Durchfluss mit einem Ventil limitiereen, bleibt dann der Vordruck primärseitig unverändert? Dampf wird im Kessel produziert. Wenn der Dampfkessel mehr Dampf erzeugt, als verbraucht wird, steigt der Dampfdruck unvermeidlich an.

Um diesem Effekt entgegen zu wirken, ist der Dampfkessel mit einem Steuersystem ausgestattet, welches zu verschiedenen Messpunkten des Systems verbunden ist. In Folge dessen, kann die Dampferzeugung an den Dampfmengenbedarf angepasst werden, sodass der Sollwert des Dampfdrucks erhalten bleibt. Dadurch, dass nur die benötigte Dampfmenge zur Verfügung gestellt wird, auch wenn die Durchsatzmenge durch ein Druckminderventil limitiert wird, kommt es zu keiner großen Fluktuation in der Dampfprimärversorgung.

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