CTYPE html PUBLIC “-//W3C//DTD XHTML 1.0 Strict//EN” “http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-strict.dtd”>
Sommerfugleventiler er lettere, mindre og lettere end andre typer kontrolventiler, hvilket gør dem til det bedste valg til regulering af flow i mange applikationer. Traditionelt er standard sommerfugleventiler blevet brugt i automatiske on/off-applikationer, og de er perfekte til denne rolle. , nogle ingeniører anser dem for uacceptable, når det kommer til regulering af flow i et lukket sløjfesystem.
Butterflyventiler bruger roterende skiver til at styre flowet gennem rør. Skiver fungerer typisk 90 grader, så de omtales nogle gange som vinkeldrejeventiler. Normalt bruges de, når økonomien overvejes. Når tæt afspærring er påkrævet, er sommerfuglventiler med bløde elastomere tætninger og/eller coatede skiver kan bruges til at give den krævede ydeevne.High Performance Butterfly Valves (HPBV'er) – eller Double Offset Valves – er nu industristandarden for butterflyreguleringsventiler og bruges i vid udstrækning til droslingkontrol. De gør sig godt til applikationer med relativt konstante trykfald eller langsomme procescyklusser.
Fordelene ved HPBV omfatter en lige strømningsvej, høj kapacitet og evnen til let at passere faste og tyktflydende medier. De har generelt de laveste installationsomkostninger af enhver ventiltype, især i NPS 12 og større størrelser. Deres omkostningsfordel øges betydeligt sammenlignet med andre typer ventiler i størrelser over 12 tommer.
De giver god afspærringsevne over et bredt temperaturområde og fås i forskellige kropsdesigns, herunder wafer, lug og dobbeltflange. De er meget lettere i vægt og mere kompakte end andre typer ventiler. For eksempel en 12-tommer ANSI Klasse 150 dobbeltflanget segmenteret kugleventil vejer 350 pounds og har en face-to-face dimension på 13,31 tommer, mens en 12-tommer lug butterflyventil ækvivalent vejer kun 200 pund og har en 3 tommer face-to-face dimension.
Sommerfugleventiler har nogle begrænsninger, der gør dem uegnede til flowkontrol i visse applikationer. Disse omfatter begrænset trykfaldsevne sammenlignet med kugleventiler, der har et større potentiale for kavitation eller flash-fordampning.
Fordi det store overfladeareal af skiven fungerer som en løftestang, der påfører det strømmende mediums dynamiske kraft på drivakslen, bruges standardspjældventiler generelt ikke til højtryksanvendelser. Når de er, bliver aktuatorstørrelsen og -valget kritisk.
Sommerfuglereguleringsventiler kan nogle gange være overdimensionerede, hvilket kan have en negativ indvirkning på procesydelsen. Dette kan skyldes brugen af ventiler i linjestørrelse, især sommerfugleventiler med høj kapacitet. Det kan øge procesvariabiliteten på to måder. For det første kan overdimensionering give ventil for meget forstærkning, hvilket efterlader mindre fleksibilitet ved justering af controlleren. For det andet kan en overdimensioneret ventil fungere hyppigere ved lavere ventilåbninger, og tætningsfriktionen kan være større i en butterflyventil. Fordi en overdimensioneret ventil giver en uforholdsmæssig stor flowændring for en givet øget ventilvandring overdriver dette fænomen i høj grad procesvariabiliteten forbundet med friktionsinduceret dødbånd.
Specifikatorer bruger nogle gange sommerfugleventiler for at være økonomiske eller for at passe til en given linjestørrelse uanset deres begrænsninger. Der er en tendens til at overdimensionere sommerfugleventiler for at undgå at klemme rørene, hvilket kan føre til dårlig proceskontrol.
Den største begrænsning er, at det ideelle gasreguleringsområde ikke er så bredt som en kugleventil eller en segmenteret kugleventil. Sommerfugleventiler fungerer typisk ikke godt uden for kontrolområdet på omkring 30 % til 50 % åbne.
Generelt er sløjfen nemmest at kontrollere, når kontrolsløjfen fungerer på en lineær måde, og procesforstærkningen er tæt på enhed. Derfor bliver en procesforstærkning på 1,0 et mål for god sløjfekontrol med et acceptabelt område på 0,5 til 2,0 ( et 4:1 område).
Ydeevnen er bedst, når det meste af sløjfeforstærkningen kommer fra controlleren. Bemærk, at i forstærkningskurven i figur 1 bliver procesforstærkningen ret høj i området under ca. 25 % af ventilvandringen.
Procesforstærkning definerer forholdet mellem procesoutput og inputændring. Et slag, hvor procesforstærkningen forbliver mellem 0,5 og 2,0 er det optimale kontrolområde for ventilen. Når procesforstærkningen ikke er i området 0,5 til 2,0, dårlig dynamisk ydeevne og sløjfe ustabilitet kan forekomme.
Butterfly disc design har en betydelig effekt på ventilflowet, da ventilen går fra lukket til åben.Skive med iboende lige procentskarakteristika kan bedre kompensere for trykfald, der varierer med flow. Lige procentvise trim vil give lineære monteringskarakteristika for varierende tryktab, hvilket er ideel. Resultatet er en mere nøjagtig en-til-en variation mellem flow og ventilvandring.
Butterfly-ventiler har for nylig introduceret skiver med iboende lige procentuelle flow-karakteristika. Dette giver en installationsfunktion, der tillader installationsprocessens forstærkning i det ønskede 0,5 til 2,0 område over bredere slag. Dette forbedrer gasreguleringen betydeligt, især i det lavere vandringsområde.
Dette design giver god kontrol med en acceptabel forstærkning på 0,5 til 2,0, fra ca. 11 % åben til 70 %, en næsten tredobling af kontrolområdet sammenlignet med en typisk højtydende sommerfugleventil (HPBV) af samme størrelse. , giver lige procentdele af diske en samlet lavere procesvariabilitet.
Sommerfugleventiler med iboende lige procent-karakteristika, såsom Control-Disk-ventilen, er ideelle til processer, der kræver præcis drosselkontrolydelse. De kan styres tættere på målsetpunktet uanset procesforstyrrelser, hvilket reducerer procesvariabiliteten.
Hvis sommerfugleventilen ikke fungerer godt, vil problemet løses ved blot at udskifte den med en ventil af den rigtige størrelse. For eksempel bruger et papirfirma to overdimensionerede sommerfugleventiler til at kontrollere fugtfjernelse fra papirmasse. Begge ventiler blev betjent med mindre end 20 % rejse, hvilket resulterer i procesvariabilitet på henholdsvis 3,5 % og 8,0 %. Det meste af deres levetid bruges i manuel tilstand.
To passende størrelse NPS 4 Fisher Control-Disk sommerfugleventiler med digital ventilcontroller blev installeret. Sløjfen kører nu i automatisk tilstand med procesvariabilitet fra 3,5 % til 1,6 % for den første ventil og 8 % til 3,0 % for den anden ventil uden nogen speciel loop tuning.
Dårligt vandtryk og strømningskontrol i stålværkets kølesystem resulterede i inkonsistente slutprodukter. De ni installerede HPBV'er var ikke i stand til effektivt at kontrollere vandstrømmen efter behov.
Fabrikken ønskede at installere ventiler, der bedre kunne kontrollere processen og var nødvendige for at minimere installationsomkostningerne. Anlægget vil bruge $10.000 til at udskifte rørene for hver ventil for at skifte fra HPBV til segmenterede kugleventiler. I stedet anbefaler Emerson at bruge en Control-Disk sommerfugl ventil, der opfylder face-to-face dimensionerne af nuværende HPBV'er.
En Control-Disk-ventil blev testet side om side med en af de ni eksisterende HPBV'er, og den opfyldte de specificerede krav. Anlægget erstattede de resterende otte HPBV'er inden for et år, hver udstyret med en Control-Disk-ventil, hvilket eliminerede behovet at erstatte $90.000 vvs til den segmenterede kugleventil, og kugleventilen kostede cirka 25% mere end butterflyventilen.
Control-Disk-ventiler giver præcis kontrol og hjælper med at eliminere variation i slutproduktet. Møllen anslår, at installationen af ni Control-Disk-ventiler vil spare omkring $1 million årligt.
Sammenlignet med de fleste andre ventiltyper har HPBV'er med digitale positionsgivere lavere startinstallationsomkostninger og, når de er korrekt dimensioneret, giver de tilstrækkeligt kontrolområde. De har høj kapacitet og minimale flowbegrænsninger. Sommerfugleventiler med iboende lige procentdele giver mulighed for at udvide styringen rækkevidde, svarende til kugle- eller kugleventiler, og optager kun HPBV'ens plads.
Når du vælger ventiler, især HPBV'er, skal du sørge for, at de har den korrekte størrelse, ellers kan de styres manuelt af kontrolrummet. Det er også vigtigt at overveje ventilstil, iboende egenskaber og ventilstørrelse, som vil give det bredeste kontrolområde for ansøgningen.
Mark Nymeyer er den globale marketingkommunikationschef for Emerson Automation Solutions, ansvarlig for trafikkontrol.
Dette er ikke en betalingsmur. Dette er en gratis mur. Vi ønsker ikke at komme i vejen for dit formål her, så det tager kun et par sekunder.
Indlægstid: 20-jan-2022
