डबल निकला हुआ किनारा कास्ट स्टील तितली वाल्व

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बटरफ्लाई वाल्व अन्य प्रकार के नियंत्रण वाल्वों की तुलना में हल्के, छोटे और हल्के होते हैं, जो उन्हें कई अनुप्रयोगों में प्रवाह को विनियमित करने के लिए सबसे अच्छा विकल्प बनाते हैं। मानक तितली वाल्व पारंपरिक रूप से स्वचालित उद्घाटन/बंद अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किए जाते हैं, और वे इस भूमिका के लिए उपयुक्त हैं। हालाँकि, जब बंद-लूप प्रणाली में प्रवाह को विनियमित करने की बात आती है, तो कुछ इंजीनियर इसे अस्वीकार्य मानते हैं।
तितली वाल्व पाइप के माध्यम से प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए एक घूर्णन डिस्क का उपयोग करता है। डिस्क को आमतौर पर 90 डिग्री तक संचालित किया जा सकता है, इसलिए उन्हें कभी-कभी क्वार्टर-टर्न वाल्व भी कहा जाता है। आमतौर पर इनका उपयोग अर्थव्यवस्था पर विचार करते समय किया जाता है। जब कसकर बंद करने की आवश्यकता होती है, तो आवश्यक प्रदर्शन प्रदान करने के लिए नरम लोचदार सील और/या लेपित डिस्क वाले तितली वाल्व का उपयोग किया जा सकता है। उच्च प्रदर्शन तितली वाल्व (एचपीबीवी) - या डबल ऑफसेट वाल्व - अब तितली नियंत्रण वाल्व के लिए उद्योग मानक है और थ्रॉटलिंग नियंत्रण के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। वे अपेक्षाकृत निरंतर दबाव ड्रॉप या धीमी प्रक्रिया लूप वाले अनुप्रयोगों के लिए अच्छा प्रदर्शन करते हैं।
एचपीबीवी के फायदों में सीधा-प्रवाह पथ, उच्च क्षमता और ठोस और चिपचिपे मीडिया को आसानी से पारित करने की क्षमता शामिल है। उनकी स्थापना लागत आमतौर पर सभी प्रकार के वाल्वों, विशेष रूप से एनपीएस 12 और बड़े वाल्वों में सबसे कम होती है। अन्य प्रकार के वाल्वों की तुलना में, आकार 12 इंच से अधिक होने पर उनका लागत लाभ काफी बढ़ जाता है।
वे विस्तृत तापमान रेंज में अच्छा समापन प्रदर्शन प्रदान कर सकते हैं, और वेफर प्रकार, लग प्रकार और डबल निकला हुआ किनारा सहित विभिन्न वाल्व बॉडी डिज़ाइन प्रदान कर सकते हैं। वे अन्य प्रकार के वाल्वों की तुलना में बहुत हल्के होते हैं और अधिक कॉम्पैक्ट होते हैं। उदाहरण के लिए, 12 इंच के एएनएसआई क्लास 150 डबल फ्लैंज खंडित बॉल वाल्व का वजन 350 पाउंड है और इसका आमने-सामने का आयाम 13.31 इंच है, जबकि समकक्ष 12 इंच के लग बटरफ्लाई वाल्व का वजन केवल 200 पाउंड है और इसका आमने-सामने का आयाम है। चेहरे का आयाम 3 इंच.
बटरफ्लाई वाल्वों की कुछ सीमाएँ होती हैं जो उन्हें कुछ अनुप्रयोगों में प्रवाह नियंत्रण के लिए अनुपयुक्त बनाती हैं। इनमें बॉल वाल्व की तुलना में सीमित दबाव ड्रॉप क्षमताएं शामिल हैं, जिनमें अधिक गुहिकायन या चमकती क्षमता होती है।
क्योंकि डिस्क का बड़ा सतह क्षेत्र ड्राइव शाफ्ट पर बहने वाले माध्यम के गतिशील बल को लागू करने के लिए लीवर के रूप में कार्य करता है, मानक तितली वाल्व आमतौर पर उच्च दबाव अनुप्रयोगों के लिए उपयोग नहीं किए जाते हैं। यदि हां, तो एक्चुएटर का आकार और चयन महत्वपूर्ण हो जाता है।
कभी-कभी ऐसा होता है कि तितली नियंत्रण वाल्व बड़े आकार का होता है, जिसका प्रक्रिया प्रदर्शन पर नकारात्मक प्रभाव पड़ेगा। यह पाइपलाइन-आकार के वाल्वों, विशेष रूप से बड़ी क्षमता वाले तितली वाल्वों के उपयोग के कारण हो सकता है। यह प्रक्रिया परिवर्तनशीलता को दो तरीकों से बढ़ा सकता है। सबसे पहले, ओवरसाइज़ वाल्व को बहुत अधिक लाभ देता है, और इस प्रकार नियंत्रक को समायोजित करने में लचीलेपन की कमी होती है। दूसरे, बड़े आकार के वाल्व निचले वाल्व के उद्घाटन पर अधिक बार काम कर सकते हैं, जबकि तितली वाल्व का सीलिंग घर्षण अधिक हो सकता है। क्योंकि किसी दिए गए वाल्व स्ट्रोक वृद्धि के लिए, एक अत्यधिक बड़ा वाल्व असंगत रूप से बड़े प्रवाह परिवर्तन उत्पन्न करेगा। यह घटना घर्षण के कारण मृत क्षेत्र से जुड़ी प्रक्रिया परिवर्तनशीलता को बहुत बढ़ा देगी।
कोड-सेटर कभी-कभी आर्थिक कारणों से या किसी दिए गए पाइपलाइन आकार के अनुकूल होने के लिए तितली वाल्व का उपयोग करते हैं, चाहे उनकी सीमाएं कुछ भी हों। पाइप को निचोड़ने से बचाने के लिए बटरफ्लाई वाल्व को बड़ा आकार देने का चलन है, जिससे खराब प्रक्रिया नियंत्रण हो सकता है।
सबसे बड़ी सीमा यह है कि आदर्श थ्रॉटलिंग नियंत्रण सीमा स्टॉप वाल्व या खंडित बॉल वाल्व जितनी चौड़ी नहीं है। बटरफ्लाई वाल्व आम तौर पर लगभग 30% से 50% की शुरुआती नियंत्रण सीमा के बाहर अच्छा प्रदर्शन नहीं करते हैं।
आम तौर पर, जब नियंत्रण लूप रैखिक तरीके से काम कर रहा होता है और प्रक्रिया लाभ 1 के करीब होता है, तो लूप को नियंत्रित करना सबसे आसान होता है। इसलिए, 1.0 का प्रक्रिया लाभ अच्छे लूप नियंत्रण के लिए लक्ष्य बन जाता है, और स्वीकार्य सीमा 0.5 से 2.0 (सीमा 4:1) है।
प्रदर्शन सबसे अच्छा तब होता है जब अधिकांश लूप लाभ नियंत्रक से आता है। ध्यान दें कि चित्र 1 के लाभ वक्र में, वाल्व स्ट्रोक के लगभग 25% से नीचे के क्षेत्र में प्रक्रिया लाभ काफी अधिक हो जाता है।
प्रक्रिया लाभ प्रक्रिया आउटपुट और इनपुट परिवर्तनों के बीच संबंध को परिभाषित करता है। वह स्ट्रोक जहां प्रक्रिया लाभ 0.5 और 2.0 के बीच बनाए रखा जाता है, वाल्व की इष्टतम नियंत्रण सीमा है। जब प्रक्रिया लाभ 0.5 से 2.0 की सीमा में नहीं होता है, तो खराब गतिशील प्रदर्शन और लूप अस्थिरता हो सकती है।
जब वाल्व खोलने के लिए बंद किया जाता है, तो तितली वाल्व डिस्क डिज़ाइन का वाल्व प्रवाह पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। अंतर्निहित समान प्रतिशत विशेषताओं वाली डिस्क प्रवाह दर के साथ बदलने वाले दबाव ड्रॉप की बेहतर भरपाई कर सकती है। समान प्रतिशत आंतरिक दबाव ड्रॉप को बदलने के लिए रैखिक स्थापना विशेषताएँ प्रदान करेगा, जो आदर्श है। इसका परिणाम प्रवाह दर और वाल्व स्ट्रोक के बीच अधिक सटीक एक-से-एक परिवर्तन है।
हाल ही में, तितली वाल्व अंतर्निहित समान प्रतिशत प्रवाह विशेषताओं के साथ डिस्क का उपयोग कर सकते हैं। यह एक इंस्टॉलेशन सुविधा प्रदान करता है जिसके परिणामस्वरूप इंस्टॉलेशन प्रक्रिया यात्रा की व्यापक रेंज में 0.5 से 2.0 की आवश्यक सीमा के भीतर बढ़ जाती है। इससे थ्रॉटलिंग नियंत्रण में उल्लेखनीय सुधार होगा, विशेषकर यात्रा की निचली सीमा में।
यह डिज़ाइन अच्छा नियंत्रण प्रदान करता है, लगभग 11% खुलने से 70% तक 0.5 से 2.0 के स्वीकार्य लाभ के साथ, और नियंत्रण सीमा समान आकार के एक विशिष्ट उच्च-प्रदर्शन तितली वाल्व (एचपीबीवी) की तुलना में लगभग तीन गुना अधिक है। इसलिए, समान प्रतिशत डिस्क समग्र रूप से निम्न प्रक्रिया परिवर्तनशीलता प्रदान करती है।
अंतर्निहित समान प्रतिशत विशेषताओं वाले तितली वाल्व, जैसे नियंत्रण डिस्क वाल्व, उन प्रक्रियाओं के लिए आदर्श हैं जिनके लिए सटीक थ्रॉटलिंग नियंत्रण प्रदर्शन की आवश्यकता होती है। प्रक्रिया में गड़बड़ी के बावजूद, उन्हें लक्ष्य निर्धारित बिंदु के करीब नियंत्रित किया जा सकता है, जिससे प्रक्रिया परिवर्तनशीलता कम हो जाती है।
यदि तितली वाल्व अच्छी तरह से काम नहीं करता है, तो समस्या को हल करने के लिए वाल्व को सही आकार से बदलें। उदाहरण के लिए, एक पेपर कंपनी लुगदी से नमी को हटाने को नियंत्रित करने के लिए दो बड़े आकार के तितली वाल्वों का उपयोग करती है। दोनों वाल्व 20% से कम स्ट्रोक पर काम करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप प्रक्रिया में क्रमशः 3.5% और 8.0% की भिन्नता होती है। उनका अधिकांश सेवा जीवन मैनुअल मोड में व्यतीत होता है।
डिजिटल वाल्व नियंत्रकों के साथ दो उचित आकार के एनपीएस 4 फिशर कंट्रोल-डिस्क तितली वाल्व स्थापित किए गए थे। लूप अब स्वचालित मोड में चल रहा है, पहले वाल्व की प्रक्रिया परिवर्तनशीलता 3.5% से बढ़कर 1.6% हो गई है, और दूसरे वाल्व की प्रक्रिया परिवर्तनशीलता 8% से बढ़कर 3.0% हो गई है, बिना किसी विशेष लूप समायोजन के।
स्टील प्लांट में शीतलन प्रणाली के खराब पानी के दबाव और प्रवाह नियंत्रण के कारण अंतिम उत्पाद में विसंगतियां पैदा हुईं। जिउताई में स्थापित एचपीबीवी आवश्यकतानुसार जल प्रवाह को प्रभावी ढंग से नियंत्रित नहीं कर सका।
संयंत्र को ऐसे वाल्व स्थापित करने की उम्मीद है जो प्रक्रिया को बेहतर ढंग से नियंत्रित कर सकें और स्थापना लागत को कम करने की आवश्यकता हो। एचपीबीवी से खंडित बॉल वाल्व पर स्विच करने के लिए प्रत्येक वाल्व के पाइप को बदलने के लिए फैक्ट्री 10,000 डॉलर खर्च करेगी। इसके बजाय, एमर्सन अनुशंसा करता है कि इसका कंट्रोल-डिस्क तितली वाल्व वर्तमान एचपीबीवी आमने-सामने के आकार में फिट बैठता है।
एक कंट्रोल-डिस्क वाल्व का नौ मौजूदा एचपीबीवी में से एक के साथ परीक्षण किया गया था, और इसका प्रदर्शन निर्दिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करता था। फ़ैक्टरी ने एक वर्ष के भीतर शेष 8 एचपीबीवी को बदल दिया, और प्रत्येक एचपीबीवी एक नियंत्रण-डिस्क वाल्व से सुसज्जित था। इससे खंडित बॉल वाल्वों के लिए $90,000 पाइपलाइनों को बदलने की आवश्यकता समाप्त हो गई, और बटरफ्लाई वाल्वों की तुलना में बॉल वाल्वों की लागत लगभग 25% बढ़ गई।
नियंत्रण-डिस्क वाल्व सटीक नियंत्रण प्रदान करते हैं और अंतिम उत्पाद में परिवर्तनशीलता को खत्म करने में मदद करते हैं। स्टील प्लांट का अनुमान है कि नौ कंट्रोल-डिस्क वाल्व स्थापित करने से प्रति वर्ष लगभग 1 मिलियन अमेरिकी डॉलर की बचत हो सकती है।
अधिकांश अन्य वाल्व प्रकारों की तुलना में, डिजिटल पोजिशनर वाले एचपीबीवी की प्रारंभिक स्थापना लागत कम होती है और आकार सही होने पर पर्याप्त नियंत्रण सीमा प्रदान कर सकता है। उनमें उच्च क्षमता और न्यूनतम प्रवाह प्रतिबंध हैं। आंतरिक भागों के समान प्रतिशत के साथ तितली वाल्व ग्लोब वाल्व या बॉल वाल्व के समान नियंत्रण सीमा का विस्तार करने का अवसर प्रदान करता है, और केवल एचपीबीवी का स्थान लेता है।
वाल्व, विशेष रूप से एचपीबीवी का चयन करते समय, सुनिश्चित करें कि वे सही आकार के हैं, अन्यथा उन्हें नियंत्रण कक्ष द्वारा मैन्युअल रूप से नियंत्रित किया जा सकता है। वाल्व प्रकार, अंतर्निहित विशेषताओं और वाल्व आकार पर विचार करना भी महत्वपूर्ण है जो अनुप्रयोग के लिए व्यापक नियंत्रण सीमा प्रदान करता है।
मार्क निमेयर एमर्सन ऑटोमेशन सॉल्यूशंस में प्रवाह नियंत्रण के लिए वैश्विक विपणन संचार प्रबंधक हैं।
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