CTYPE html PUBLIC “-//W3C//DTD XHTML 1.0 Strict//EN” “http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-strict.dtd”>
Бътерфлай клапите са по-леки, по-малки и по-леки от други видове регулиращи вентили, което ги прави най-добрият избор за регулиране на потока в много приложения. Традиционно стандартните дроселни клапи се използват в приложения за автоматично включване/изключване и са идеални за тази роля. Въпреки това , някои инженери ги смятат за неприемливи, когато става въпрос за регулиране на потока в система със затворен контур.
Бътерфлай клапите използват въртящи се дискове, за да контролират потока през тръбите. Дисковете обикновено работят на 90 градуса, така че понякога се наричат ъглови въртящи се вентили. Обикновено се използват, когато се има предвид икономията. Когато се изисква плътно затваряне, дроселните клапи с меки еластомерни уплътнения и/или дискове с покритие могат да се използват за осигуряване на необходимата производителност. Високопроизводителните дроселови клапи (HPBV) – или двойно изместени клапи – вече са индустриален стандарт за дроселни клапи и се използват широко за управление на дроселирането. Справят се добре за приложения с относително постоянни спадове на налягането или бавни цикли на процеса.
Предимствата на HPBV включват прав път на потока, висок капацитет и възможност за лесно преминаване на твърди и вискозни среди. Те обикновено имат най-ниската цена на инсталиране от всеки тип клапан, особено при NPS 12 и по-големи размери. Техното предимство в цените се увеличава значително в сравнение с други видове клапани с размери над 12 инча.
Те осигуряват добра производителност на затваряне в широк температурен диапазон и се предлагат в различни конструкции на корпуса, включително пластина, ухо и двоен фланец. Те са много по-леки и по-компактни от други видове вентили. Например, 12-инчов ANSI Сегментираният сферичен кран с двоен фланец от клас 150 тежи 350 паунда и има размер лице в лице от 13,31 инча, докато еквивалентът на 12-инчов бътерфлай вентил тежи само 200 паунда и има размер лице в лице 3 инча.
Бътерфлай клапите имат някои ограничения, които ги правят неподходящи за контрол на потока в определени приложения. Те включват ограничена възможност за спад на налягането в сравнение със сферичните сферични кранове, които имат по-голям потенциал за кавитация или бързо изпаряване.
Тъй като голямата повърхност на диска действа като лост, прилагайки динамичната сила на течащата среда към задвижващия вал, стандартните дроселни клапи обикновено не се използват за приложения с високо налягане. Когато се използват, размерът и изборът на задвижващия механизъм стават критични .
Бътерфлай вентилите понякога могат да бъдат с големи размери, което може да повлияе отрицателно на производителността на процеса. Това може да се дължи на използването на клапани с размер на тръбопровода, особено с дроселни клапани с голям капацитет. Това може да увеличи променливостта на процеса по два начина. Първо, с големи размери може да се клапан твърде голямо усилване, оставяйки по-малко гъвкавост при регулиране на контролера. Второ, извънгабаритният клапан може да работи по-често при по-ниски отвори на клапана и триенето на уплътнението може да е по-голямо в дроселната клапа. Тъй като извънгабаритният клапан произвежда непропорционално голяма промяна на потока за като се има предвид увеличението на хода на клапана, това явление значително преувеличава променливостта на процеса, свързана с предизвиканата от триене мъртва зона.
Спецификаторите понякога използват дроселни клапи, за да бъдат икономични или да отговарят на даден размер на линията, независимо от техните ограничения. Съществува тенденция да се оразмеряват дроселните клапи, за да се избегне прищипване на тръбите, което може да доведе до лош контрол на процеса.
Най-голямото ограничение е, че идеалният обхват на управление на дросела не е толкова широк, колкото сферичен кран или сегментиран сферичен кран. Бътерфлай клапите обикновено не работят добре извън обхвата на управление от около 30% до 50% отворени.
Като цяло веригата е най-лесна за управление, когато управляващата верига работи по линеен начин и коефициентът на усилване на процеса е близо до единица. Следователно коефициентът на усилване на процеса от 1,0 се превръща в цел за добро управление на контура с приемлив диапазон от 0,5 до 2,0 ( диапазон 4:1).
Производителността е най-добра, когато по-голямата част от усилването на веригата идва от контролера. Обърнете внимание, че в кривата на усилването на Фигура 1 усилването на процеса става доста високо в областта под около 25% от хода на клапана.
Усилването на процеса определя връзката между изхода на процеса и промяната на входа. Ход, при който усилването на процеса остава между 0,5 и 2,0, е оптималният диапазон на управление за клапана. Когато усилването на процеса не е в диапазона от 0,5 до 2,0, лоша динамична производителност и цикъл може да възникне нестабилност.
Дизайнът на диска тип пеперуда има значителен ефект върху потока на клапана, докато клапанът преминава от затворен към отворен. Дисковете с присъщи еднакви процентни характеристики могат по-добре да компенсират спадовете на налягането, които варират в зависимост от потока. Равните процентни облицовки ще осигурят линейни монтажни характеристики за променлив спад на налягането, което е идеален. Резултатът е по-точна вариация едно към едно между потока и хода на клапана.
Бътерфлай клапите наскоро представиха дискове с присъщи еднакви процентни характеристики на потока. Това осигурява функция за инсталиране, която позволява усилване на процеса на инсталиране в желания диапазон от 0,5 до 2,0 при по-широки ходове. Това значително подобрява контрола на дросела, особено в долния диапазон на хода.
Този дизайн осигурява добър контрол, с приемливо усилване от 0,5 до 2,0, от приблизително 11% отворено до 70%, почти трикратно увеличение на обхвата на управление в сравнение с типична високопроизводителна дроселна клапа (HPBV) със същия размер. Следователно равните проценти на дисковете осигуряват обща по-ниска променливост на процеса.
Бътерфлай клапите с присъщи равни процентни характеристики, като вентила Control-Disk, са идеални за процеси, изискващи прецизно управление на дроселирането. Те могат да се управляват по-близо до целевата зададена точка, независимо от смущенията в процеса, намалявайки променливостта на процеса.
Ако дроселната клапа не работи добре, просто замяната й с правилно оразмерена клапа ще реши проблема. Например, компания за производство на хартия използва две извънгабаритни дроселови клапи, за да контролира отстраняването на влагата от целулозата. И двата клапана са работили с по-малко от 20% пътуване, което води до променливост на процеса съответно от 3,5% и 8,0%. По-голямата част от живота им преминава в ръчен режим.
Бяха монтирани две дроселни клапи NPS 4 Fisher Control-Disk с цифров контролер на клапата с подходящ размер. Сега контурът работи в автоматичен режим с променливост на процеса от 3,5% до 1,6% за първия клапан и 8% до 3,0% за втория клапан без някаква специална настройка на цикъла.
Лошото водно налягане и контрол на потока в охладителната система на стоманодобивния завод доведе до непостоянни крайни продукти. Деветте инсталирани HPBV не успяха ефективно да контролират водния поток, както се изисква.
Заводът искаше да инсталира клапани, които биха контролирали по-добре процеса и трябваше да минимизира разходите за монтаж. Заводът ще похарчи 10 000 долара за подмяна на тръбопровода за всеки клапан, за да премине от HPBV към сегментирани сферични кранове. Вместо това Emerson препоръчва използването на Control-Disk пеперуда клапа, която отговаря на размерите лице в лице на настоящите HPBV.
Вентил Control-Disk беше тестван рамо до рамо с един от деветте съществуващи HPBV и се справи с определените изисквания. Заводът замени останалите осем HPBV в рамките на една година, всеки оборудван с клапан Control-Disk, елиминирайки необходимостта да замени водопроводната инсталация на стойност 90 000 $ за сегментирания сферичен кран, а сферичният кран струва приблизително 25% повече от дроселната клапа.
Вентилите Control-Disk осигуряват прецизен контрол и помагат за елиминиране на променливостта в крайния продукт. Мелницата изчислява, че инсталирането на девет клапана Control-Disk ще спести около $1 милион годишно.
В сравнение с повечето други типове вентили, HPBV с цифрови позиционери имат по-ниски първоначални разходи за инсталиране и, когато са правилно оразмерени, осигуряват адекватен обхват на управление. Те имат висок капацитет и минимални ограничения на потока. Бътерфлай клапите с присъщи равнопроцентни настройки предлагат възможност за разширяване на управлението обхват, подобно на сферични или сферични кранове, и заемат само пространството на HPBV.
Когато избирате клапи, особено HPBV, се уверете, че са с правилния размер, в противен случай те могат да бъдат управлявани ръчно от контролната зала. Също така е важно да вземете предвид стила на клапата, присъщите характеристики и размера на клапата, което ще осигури най-широк обхват на контрол за приложението.
Марк Наймайер е глобален мениджър маркетингови комуникации за Emerson Automation Solutions, отговарящ за контрола на трафика.
Това не е платена стена. Това е безплатна стена. Не искаме да пречим на целта ви тук, така че отнема само няколко секунди.
Време на публикуване: 20 януари 2022 г
