Outras características de uma válvula a considerar são o tipo de ligação e o seu tamanho, determinado pelo seu diâmetro nominal.

A conexão pode ser feita por rosca para válvulas de até 65 mm de diâmetro nominal (DN65) ou com flanges, gaxetas e parafusos para diâmetros maiores.

O diâmetro nominal de uma válvula representa o diâmetro interno em mm do tubo ao qual está fixada. Corresponde, portanto, à escala normalizada para tubos.

O tampão determina a característica de vazão da válvula, ou seja, a relação que existe entre sua posição (% do grau de abertura) e a % da vazão do fluido. A escolha da característica tem grande influência na estabilidade do processo, pois representa o ganho da válvula em relação ao curso.

As curvas características fornecem a vazão que flui através da válvula sob uma pressão diferencial constante. Os mais significativos são a abertura rápida, a linear e a isopercentual. Essas curvas características são obtidas usinando o obturador de modo que quando o curso varia, o orifício de passagem da sede do obturador configure a vazão.

A potência de um trocador de calor e seu fluxo circulante têm uma relação logarítmica. Com este tipo de válvulas acontecerá que para pequenas cargas, uma ligeira abertura da válvula produzirá um aumento considerável de potência com o consequente risco de instabilidade no circuito de regulação.

A relação matemática desta característica é:

Onde é a vazão para perda de pressão constante, é a abertura da válvula, é a vazão de vazamento para perda de pressão constante e é o ganho ou constante de proporcionalidade que relaciona as unidades e margem de abertura da válvula com as unidades e margem de vazão.

O objetivo final é que as curvas características dos trocadores sejam compensadas com as curvas das válvulas, conseguindo uma proporcionalidade constante entre o grau de abertura e o calor emitido pelo trocador.

Como pode ser visto na figura b), quando a válvula abre em 50% do seu curso, ela permite a passagem de 10% do fluxo. Em a) verifica-se que 10% da vazão representa 50% da potência. Ambos são compensados, obtendo-se uma relação linear entre a abertura da válvula e a potência emitida.

A relação matemática desta característica é variável dependendo do fabricante, a mais conhecida é a chamada exponencial ou logarítmica, também conhecida como porcentagem igual.

onde está a abertura da válvula e depende do campo de ajuste da válvula.

Levando em consideração a função exponencial, na característica teórica, para um grau de abertura zero, não se obtém uma vazão zero, mas sim um valor positivo. Esta taxa de vazamento com a válvula fechada é inaceitável, portanto os fabricantes modificam ligeiramente a característica teórica para obter estanqueidade no fechamento.

Isto elimina a desvantagem do fluxo de vazamento, mas torna a vazão inicial incontrolável. A relação entre a vazão máxima e mínima controlável é chamada de campo de ajuste e é um valor fornecido pelo fabricante com base na tolerância de fabricação.

O funcionamento de uma válvula reguladora consiste em criar uma perda de pressão específica que varia a vazão até o valor requerido. A relação entre o fluxo e a perda de pressão criada,[3]​ é dada por:.

[4]​ depende da seção de passagem da válvula e pode-se verificar que ela possui dimensões superficiais (), embora na prática seja definida como a vazão de água em m³/h que passa pela válvula com uma determinada abertura e com pressão diferencial de 1 bar.

Quando o fluido é água, com as unidades mencionadas, a fórmula geral para Kv é simplificada:[5]​.

O valor máximo de é obtido com a válvula totalmente aberta e é então denominado . Este valor é o fornecido pelo fabricante para cada válvula e, portanto, expressa a vazão que passa pela válvula totalmente aberta quando existe uma pressão diferencial de 100 kPa entre suas duas bocas.[6]​.

Nos processos a controlar, a 100% da carga deve circular o caudal nominal e a válvula, se tudo estiver correto, deve estar completamente aberta e ter uma pressão diferencial que corresponda à instalação. A vazão em qualquer caso será bem conhecida, mas a pressão diferencial aplicada à válvula depende principalmente da altura manométrica real da bomba e da perda de carga da instalação.

Supondo um circuito formado por uma bomba centrífuga, uma válvula de controle e a tubulação correspondente. Os parâmetros da bomba e a perda de pressão absorvida pelo sistema variam dependendo do grau de abertura da válvula. A cada momento, a diferença entre a altura manométrica da bomba e a perda de pressão da tubulação quando a vazão varia, corresponde à perda de pressão absorvida pela válvula, que aumenta à medida que a vazão diminui.

Esta variação na pressão diferencial faz com que a característica real da válvula se deforme em relação à teórica, pois esta foi gerada considerando uma pressão constante na entrada da válvula. A amplitude da deformação depende da relação entre e e é chamada de autoridade da válvula.

A característica teórica da válvula terá autoridade igual a 1, ou seja, sem variação na pressão diferencial. À medida que essa relação diminui, a autoridade começa a diminuir, a curva da válvula se modifica, afastando-se cada vez mais da linha teórica.[7]​ Se a vazão da instalação tiver sido superdimensionada, a característica fica ainda mais deformada.

A diminuição da autoridade real em relação à autoridade teórica,[8]​ é dada pela relação:.

Em que está o coeficiente de overflow. Quando, a autoridade real é igual à teórica

.[9]​.

A válvula também pode ser selecionada através de ábacos fornecidos pelos fabricantes, nos quais é escolhida uma válvula cujo valor seja imediatamente inferior ao teórico calculado.

Será muito comum que o tamanho da válvula de regulação seja menor que o do tubo, embora não deva ser uma norma. Em qualquer caso, o tamanho da válvula não deve ser inferior a metade do tamanho do tubo para evitar a produção de ruído.

A abertura ou fechamento de válvulas de controle automático normalmente é realizado por atuadores elétricos, hidráulicos ou pneumáticos. Normalmente, com uma válvula modulante, que pode ser ajustada para qualquer posição entre totalmente aberta e totalmente fechada, são usados ​​posicionadores de válvula para garantir que a válvula atinja o grau de abertura desejado.

As válvulas acionadas por ar são normalmente usadas devido à sua simplicidade, exigindo apenas um suprimento de ar comprimido, enquanto as válvulas acionadas eletricamente requerem fiação e equipamento de comutação adicionais, e as válvulas acionadas hidraulicamente requerem fornecimento de alta pressão e linhas de retorno para o fluido hidráulico.

Os sinais de controle pneumático são tradicionalmente baseados em uma faixa de pressão de 3 a 15 psi (unidade de pressão) (0,2 a 1,0 bar) ou, mais comumente hoje, em um sinal elétrico de 4 a 20 mA para a indústria ou de 0 a 10 V para sistemas HVAC. O controle elétrico de corrente geralmente inclui um sinal de comunicação "inteligente" sobreposto à corrente de controle de 4-20 mA, de modo que o status e a verificação da posição da válvula possam ser sinalizados de volta ao controlador. HART, Fieldbus Foundation e Profibus são os protocolos mais comuns.

Outras características de uma válvula a considerar são o tipo de ligação e o seu tamanho, determinado pelo seu diâmetro nominal.

A conexão pode ser feita por rosca para válvulas de até 65 mm de diâmetro nominal (DN65) ou com flanges, gaxetas e parafusos para diâmetros maiores.

O diâmetro nominal de uma válvula representa o diâmetro interno em mm do tubo ao qual está fixada. Corresponde, portanto, à escala normalizada para tubos.

O tampão determina a característica de vazão da válvula, ou seja, a relação que existe entre sua posição (% do grau de abertura) e a % da vazão do fluido. A escolha da característica tem grande influência na estabilidade do processo, pois representa o ganho da válvula em relação ao curso.

As curvas características fornecem a vazão que flui através da válvula sob uma pressão diferencial constante. Os mais significativos são a abertura rápida, a linear e a isopercentual. Essas curvas características são obtidas usinando o obturador de modo que quando o curso varia, o orifício de passagem da sede do obturador configure a vazão.

A potência de um trocador de calor e seu fluxo circulante têm uma relação logarítmica. Com este tipo de válvulas acontecerá que para pequenas cargas, uma ligeira abertura da válvula produzirá um aumento considerável de potência com o consequente risco de instabilidade no circuito de regulação.

A relação matemática desta característica é:

Onde é a vazão para perda de pressão constante, é a abertura da válvula, é a vazão de vazamento para perda de pressão constante e é o ganho ou constante de proporcionalidade que relaciona as unidades e margem de abertura da válvula com as unidades e margem de vazão.

O objetivo final é que as curvas características dos trocadores sejam compensadas com as curvas das válvulas, conseguindo uma proporcionalidade constante entre o grau de abertura e o calor emitido pelo trocador.

Como pode ser visto na figura b), quando a válvula abre em 50% do seu curso, ela permite a passagem de 10% do fluxo. Em a) verifica-se que 10% da vazão representa 50% da potência. Ambos são compensados, obtendo-se uma relação linear entre a abertura da válvula e a potência emitida.

A relação matemática desta característica é variável dependendo do fabricante, a mais conhecida é a chamada exponencial ou logarítmica, também conhecida como porcentagem igual.

onde está a abertura da válvula e depende do campo de ajuste da válvula.

Levando em consideração a função exponencial, na característica teórica, para um grau de abertura zero, não se obtém uma vazão zero, mas sim um valor positivo. Esta taxa de vazamento com a válvula fechada é inaceitável, portanto os fabricantes modificam ligeiramente a característica teórica para obter estanqueidade no fechamento.

Isto elimina a desvantagem do fluxo de vazamento, mas torna a vazão inicial incontrolável. A relação entre a vazão máxima e mínima controlável é chamada de campo de ajuste e é um valor fornecido pelo fabricante com base na tolerância de fabricação.

O funcionamento de uma válvula reguladora consiste em criar uma perda de pressão específica que varia a vazão até o valor requerido. A relação entre o fluxo e a perda de pressão criada,[3]​ é dada por:.

[4]​ depende da seção de passagem da válvula e pode-se verificar que ela possui dimensões superficiais (), embora na prática seja definida como a vazão de água em m³/h que passa pela válvula com uma determinada abertura e com pressão diferencial de 1 bar.

Quando o fluido é água, com as unidades mencionadas, a fórmula geral para Kv é simplificada:[5]​.

O valor máximo de é obtido com a válvula totalmente aberta e é então denominado . Este valor é o fornecido pelo fabricante para cada válvula e, portanto, expressa a vazão que passa pela válvula totalmente aberta quando existe uma pressão diferencial de 100 kPa entre suas duas bocas.[6]​.

Nos processos a controlar, a 100% da carga deve circular o caudal nominal e a válvula, se tudo estiver correto, deve estar completamente aberta e ter uma pressão diferencial que corresponda à instalação. A vazão em qualquer caso será bem conhecida, mas a pressão diferencial aplicada à válvula depende principalmente da altura manométrica real da bomba e da perda de carga da instalação.

Supondo um circuito formado por uma bomba centrífuga, uma válvula de controle e a tubulação correspondente. Os parâmetros da bomba e a perda de pressão absorvida pelo sistema variam dependendo do grau de abertura da válvula. A cada momento, a diferença entre a altura manométrica da bomba e a perda de pressão da tubulação quando a vazão varia, corresponde à perda de pressão absorvida pela válvula, que aumenta à medida que a vazão diminui.

Esta variação na pressão diferencial faz com que a característica real da válvula se deforme em relação à teórica, pois esta foi gerada considerando uma pressão constante na entrada da válvula. A amplitude da deformação depende da relação entre e e é chamada de autoridade da válvula.

A característica teórica da válvula terá autoridade igual a 1, ou seja, sem variação na pressão diferencial. À medida que essa relação diminui, a autoridade começa a diminuir, a curva da válvula se modifica, afastando-se cada vez mais da linha teórica.[7]​ Se a vazão da instalação tiver sido superdimensionada, a característica fica ainda mais deformada.

A diminuição da autoridade real em relação à autoridade teórica,[8]​ é dada pela relação:.

Em que está o coeficiente de overflow. Quando, a autoridade real é igual à teórica

.[9]​.

A válvula também pode ser selecionada através de ábacos fornecidos pelos fabricantes, nos quais é escolhida uma válvula cujo valor seja imediatamente inferior ao teórico calculado.

Será muito comum que o tamanho da válvula de regulação seja menor que o do tubo, embora não deva ser uma norma. Em qualquer caso, o tamanho da válvula não deve ser inferior a metade do tamanho do tubo para evitar a produção de ruído.

A abertura ou fechamento de válvulas de controle automático normalmente é realizado por atuadores elétricos, hidráulicos ou pneumáticos. Normalmente, com uma válvula modulante, que pode ser ajustada para qualquer posição entre totalmente aberta e totalmente fechada, são usados ​​posicionadores de válvula para garantir que a válvula atinja o grau de abertura desejado.

As válvulas acionadas por ar são normalmente usadas devido à sua simplicidade, exigindo apenas um suprimento de ar comprimido, enquanto as válvulas acionadas eletricamente requerem fiação e equipamento de comutação adicionais, e as válvulas acionadas hidraulicamente requerem fornecimento de alta pressão e linhas de retorno para o fluido hidráulico.

Os sinais de controle pneumático são tradicionalmente baseados em uma faixa de pressão de 3 a 15 psi (unidade de pressão) (0,2 a 1,0 bar) ou, mais comumente hoje, em um sinal elétrico de 4 a 20 mA para a indústria ou de 0 a 10 V para sistemas HVAC. O controle elétrico de corrente geralmente inclui um sinal de comunicação "inteligente" sobreposto à corrente de controle de 4-20 mA, de modo que o status e a verificação da posição da válvula possam ser sinalizados de volta ao controlador. HART, Fieldbus Foundation e Profibus são os protocolos mais comuns.