شیر پروانه ای فولادی ریخته گری دو فلنجی

CTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Strict//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-strict.dtd">
شیرهای پروانه‌ای سبک‌تر، کوچک‌تر و سبک‌تر از انواع دیگر شیرهای کنترلی هستند که آنها را به بهترین انتخاب برای تنظیم جریان در بسیاری از کاربردها تبدیل می‌کند. شیرهای پروانه ای استاندارد به طور سنتی برای برنامه های باز و بسته شدن خودکار استفاده می شوند و برای این نقش مناسب هستند. با این حال، هنگامی که صحبت از تنظیم جریان در یک سیستم حلقه بسته می شود، برخی از مهندسان آنها را غیرقابل قبول می دانند.
دریچه پروانه ای از یک دیسک چرخان برای کنترل جریان از طریق لوله استفاده می کند. معمولاً دیسک ها را می توان تا 90 درجه کار کرد، بنابراین گاهی اوقات به آنها دریچه های یک چهارم چرخشی نیز گفته می شود. معمولاً هنگام در نظر گرفتن اقتصاد از آنها استفاده می شود. در صورت نیاز به بسته شدن محکم، می توان از شیرهای پروانه ای با مهر و موم های الاستیک نرم و/یا دیسک های پوشش داده شده برای ارائه عملکرد مورد نیاز استفاده کرد. شیر پروانه ای با کارایی بالا (HPBV) - یا شیر افست دوگانه - اکنون استاندارد صنعتی برای شیرهای کنترل پروانه است و به طور گسترده برای کنترل دریچه گاز استفاده می شود. آنها برای کاربردهایی با افت فشار نسبتاً ثابت یا حلقه های فرآیند کند عملکرد خوبی دارند.
از مزایای HPBV می توان به مسیر جریان مستقیم، ظرفیت بالا و قابلیت عبور آسان محیط جامد و چسبناک اشاره کرد. هزینه نصب آنها معمولاً کمترین در بین انواع شیرها است، به خصوص شیرهای NPS 12 و بزرگتر. در مقایسه با انواع دیگر شیرها، زمانی که اندازه آنها از 12 اینچ بیشتر شود، مزیت هزینه آنها به طور قابل توجهی افزایش می یابد.
آنها می توانند عملکرد بسته شدن خوبی را در یک محدوده دمایی گسترده ارائه دهند و طرح های مختلف بدنه سوپاپ، از جمله نوع ویفر، نوع بند و فلنج دوگانه را ارائه دهند. آنها بسیار سبک تر از انواع دیگر شیرها هستند و فشرده تر هستند. به عنوان مثال، یک شیر توپی 12 اینچی ANSI کلاس 150 دو فلنجی، وزنی معادل 350 پوند دارد و ابعاد رو به رو 13.31 اینچ دارد، در حالی که شیر پروانه ای معادل 12 اینچی فقط 200 پوند وزن دارد و وزن آن به صورت رو به رو است. ابعاد صورت 3 اینچ
دریچه های پروانه ای دارای محدودیت هایی هستند که آنها را برای کنترل جریان در کاربردهای خاص نامناسب می کند. اینها شامل قابلیت های افت فشار محدود در مقایسه با شیرهای توپی، با پتانسیل کاویتاسیون یا چشمک زدن بیشتر است.
از آنجایی که سطح بزرگ دیسک به عنوان یک اهرم برای اعمال نیروی دینامیکی محیط جریان به محور محرک عمل می کند، شیرهای پروانه ای استاندارد معمولاً برای کاربردهای فشار بالا استفاده نمی شوند. در این صورت، اندازه و انتخاب محرک بسیار مهم می شود.
گاهی اوقات پیش می‌آید که شیر کنترل پروانه بزرگ‌تر است که تأثیر منفی بر عملکرد فرآیند خواهد داشت. این ممکن است به دلیل استفاده از شیرهای اندازه خط لوله، به ویژه شیرهای پروانه ای با ظرفیت بالا باشد. از دو طریق می تواند تنوع فرآیند را افزایش دهد. اول از همه، اندازه بیش از حد سود زیادی برای شیر به ارمغان می آورد و بنابراین در تنظیم کنترل کننده انعطاف پذیری ندارد. ثانیاً، دریچه‌های بزرگتر ممکن است در دهانه‌های پایین‌تر شیرها بیشتر کار کنند، در حالی که اصطکاک آب‌بندی دریچه‌های پروانه‌ای ممکن است بیشتر باشد. از آنجا که برای افزایش ضربان سوپاپ معین، یک شیر بیش از حد بزرگ تغییرات جریان نامتناسب زیادی را ایجاد می کند. این پدیده تغییرپذیری فرآیند مرتبط با منطقه مرده به دلیل اصطکاک را تا حد زیادی اغراق خواهد کرد.
کدگذارها گاهی اوقات از شیرهای پروانه ای به دلایل اقتصادی یا برای انطباق با اندازه خط لوله معین، صرف نظر از محدودیت های آنها استفاده می کنند. برای جلوگیری از فشردن لوله، روندی برای بزرگ کردن شیر پروانه ای وجود دارد که می تواند منجر به کنترل ضعیف فرآیند شود.
بزرگترین محدودیت این است که محدوده کنترل دریچه گاز ایده آل به اندازه یک شیر توقف یا یک شیر توپی تقسیم شده گسترده نیست. دریچه‌های پروانه‌ای معمولاً خارج از محدوده کنترل باز شدن تقریباً 30 تا 50 درصد عملکرد خوبی ندارند.
به طور کلی، زمانی که حلقه کنترل به صورت خطی عمل می کند و بهره فرآیند نزدیک به 1 است، کنترل حلقه آسان تر است. بنابراین، افزایش فرآیند 1.0 به هدف کنترل حلقه خوب تبدیل می شود و محدوده قابل قبول 0.5 تا 2.0 (محدوده 4:1) است.
عملکرد زمانی بهترین است که بیشتر سود حلقه از کنترل کننده باشد. توجه داشته باشید که در منحنی بهره در شکل 1، بهره فرآیند در ناحیه زیر حدود 25 درصد کورس سوپاپ بسیار زیاد می شود.
بهره فرآیند رابطه بین خروجی فرآیند و تغییرات ورودی را تعریف می کند. ضربه ای که در آن بهره فرآیند بین 0.5 تا 2.0 حفظ می شود، محدوده کنترل بهینه شیر است. هنگامی که بهره فرآیند در محدوده 0.5 تا 2.0 نباشد، عملکرد دینامیکی ضعیف و ناپایداری حلقه ممکن است رخ دهد.
هنگامی که دریچه بسته است تا باز شود، طراحی دیسک شیر پروانه ای تأثیر قابل توجهی بر جریان شیر دارد. دیسکی با ویژگی های ذاتی درصد برابر می تواند افت فشاری را که با سرعت جریان تغییر می کند، بهتر جبران کند. قطعات داخلی با درصد مساوی ویژگی های نصب خطی را برای تغییر افت فشار ارائه می دهند که ایده آل است. نتیجه تغییر یک به یک دقیق تر بین سرعت جریان و ضربه شیر است.
اخیراً، شیرهای پروانه ای می توانند از دیسک هایی با ویژگی های ذاتی درصد جریان برابر استفاده کنند. این یک ویژگی نصب را فراهم می کند که منجر به افزایش فرآیند نصب در محدوده مورد نیاز 0.5 تا 2.0 در محدوده وسیع تری از سفر می شود. این به طور قابل توجهی کنترل دریچه گاز را بهبود می بخشد، به خصوص در محدوده پایین تر سفر.
این طراحی کنترل خوبی را با بهره قابل قبول 0.5 تا 2.0 از تقریباً 11٪ باز شدن تا 70٪ ارائه می دهد و محدوده کنترل تقریباً سه برابر بیشتر از یک شیر پروانه ای معمولی (HPBV) با همان اندازه است. بنابراین، دیسک‌های با درصد مساوی تنوع کلی فرآیند کمتری را ارائه می‌دهند.
شیرهای پروانه ای با ویژگی های ذاتی درصد برابر، مانند شیرهای دیسکی کنترل، برای فرآیندهایی که نیاز به عملکرد کنترل دریچه گاز دقیق دارند، ایده آل هستند. صرف نظر از اختلالات فرآیند، می توان آنها را نزدیک به نقطه تنظیم هدف کنترل کرد و در نتیجه تنوع فرآیند را کاهش داد.
اگر شیر پروانه ای به خوبی کار نمی کند، کافی است شیر ​​را با اندازه مناسب تعویض کنید تا مشکل حل شود. به عنوان مثال، یک شرکت کاغذسازی از دو شیر پروانه ای بزرگ برای کنترل حذف رطوبت از خمیر کاغذ استفاده می کند. این دو دریچه در کمتر از 20 درصد سکته مغزی کار می کنند که منجر به تغییرات فرآیند به ترتیب 3.5 و 8.0 درصد می شود. بیشتر عمر آنها در حالت دستی سپری می شود.
دو دریچه پروانه ای NPS 4 Fisher Control-Disk با اندازه مناسب با کنترل کننده های شیر دیجیتال نصب شد. حلقه در حال حاضر در حالت خودکار در حال اجرا است، تغییرپذیری فرآیند شیر اول از 3.5٪ به 1.6٪ افزایش یافته است، و تغییرپذیری فرآیند شیر دوم از 8٪ به 3.0٪ افزایش یافته است، بدون هیچ گونه تنظیم حلقه خاصی.
فشار ضعیف آب و کنترل جریان سیستم خنک کننده در کارخانه فولاد منجر به ناهماهنگی در محصول نهایی شد. HPBV نصب شده در Jiutai نمی تواند به طور موثر جریان آب را همانطور که لازم است کنترل کند.
این کارخانه امیدوار است دریچه هایی نصب کند که بتواند فرآیند را بهتر کنترل کند و باید هزینه های نصب را به حداقل برساند. این کارخانه 10000 دلار برای تعویض لوله های هر شیر هزینه خواهد کرد تا از HPBV به شیرهای توپی تقسیم شده تبدیل شود. در عوض، امرسون توصیه می‌کند که شیر پروانه‌ای Control-Disk آن متناسب با اندازه فعلی HPBV رو در رو باشد.
یک شیر کنترل دیسک همراه با یکی از 9 HPBV موجود آزمایش شد و عملکرد آن الزامات مشخص شده را برآورده کرد. کارخانه 8 دستگاه HPBV باقی مانده را ظرف یک سال جایگزین کرد و هر HPBV به یک شیر کنترل دیسک مجهز شد. این امر نیاز به جایگزینی خطوط لوله 90000 دلاری برای شیرهای توپی تقسیم شده را از بین برد و هزینه شیرهای توپی در مقایسه با شیرهای پروانه ای تقریباً 25 درصد افزایش یافت.
شیرهای کنترل دیسک کنترل دقیقی را ارائه می دهند و به حذف تنوع در محصول نهایی کمک می کنند. کارخانه فولاد تخمین می زند که نصب 9 شیر کنترل دیسک می تواند تقریباً 1 میلیون دلار در سال صرفه جویی کند.
در مقایسه با اکثر انواع شیرهای دیگر، HPBV با پوزیشنر دیجیتال هزینه نصب اولیه کمتری دارد و می تواند محدوده کنترل کافی را در صورت مناسب بودن اندازه ارائه دهد. ظرفیت بالا و حداقل محدودیت جریان دارند. شیر پروانه ای با درصد ذاتی مساوی از قطعات داخلی، فرصتی را برای گسترش دامنه کنترل، مشابه شیر گلوب یا شیر توپی، فراهم می کند و تنها فضای HPBV را اشغال می کند.
هنگام انتخاب شیرها، به ویژه HPBV، از اندازه صحیح آنها اطمینان حاصل کنید، در غیر این صورت ممکن است به صورت دستی توسط اتاق کنترل کنترل شوند. همچنین مهم است که نوع شیر، ویژگی های ذاتی و اندازه سوپاپ را در نظر بگیرید که وسیع ترین محدوده کنترل را برای کاربرد فراهم می کند.
Mark Nymeyer مدیر ارتباطات بازاریابی جهانی برای کنترل جریان در Emerson Automation Solutions است.
این یک دیوار پرداخت نیست. این یک دیوار رایگان است. ما نمی خواهیم مانع هدف شما از آمدن به اینجا شویم، بنابراین این فقط چند ثانیه طول می کشد.