CTYPE html PUBLIC “-//W3C//DTD XHTML 1.0 Strict//EN” “http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-strict.dtd”>
Klapkové ventily sú ľahšie, menšie a ľahšie ako iné typy regulačných ventilov, vďaka čomu sú najlepšou voľbou na reguláciu prietoku v mnohých aplikáciách. Štandardné škrtiace klapky sa tradične používajú v aplikáciách automatického zapínania a vypínania a na túto úlohu sú ideálne. , niektorí inžinieri ich považujú za neprijateľné, pokiaľ ide o reguláciu prietoku v systéme s uzavretou slučkou.
Klapkové ventily používajú otočné kotúče na reguláciu prietoku potrubím. Kotúče zvyčajne fungujú pod uhlom 90 stupňov, preto sa niekedy označujú ako uhlové rotačné ventily. Zvyčajne sa používajú, keď sa uvažuje o hospodárnosti. Keď sa vyžaduje tesné uzatvorenie, škrtiace ventily s mäkkým elastomérovým tesnením a/alebo potiahnuté kotúče možno použiť na zabezpečenie požadovaného výkonu. Vysokovýkonné škrtiace ventily (HPBV) – alebo dvojité ofsetové ventily – sú teraz priemyselným štandardom pre škrtiace klapky a sú široko používané na ovládanie škrtenia. relatívne konštantné poklesy tlaku alebo pomalé procesné cykly.
Výhody HPBV zahŕňajú priamu dráhu toku, vysokú kapacitu a schopnosť ľahko prechádzať pevnými a viskóznymi médiami. Vo všeobecnosti majú najnižšie inštalované náklady zo všetkých typov ventilov, najmä vo veľkostiach NPS 12 a väčších. Ich cenová výhoda sa výrazne zvyšuje. v porovnaní s inými typmi ventilov vo veľkostiach nad 12 palcov.
Poskytujú dobrý uzatvárací výkon v širokom rozsahu teplôt a sú dostupné v rôznych konštrukciách tela vrátane plátku, oka a dvojitej príruby. Majú oveľa nižšiu hmotnosť a sú kompaktnejšie ako iné typy ventilov. Napríklad 12-palcový ANSI Segmentový guľový ventil s dvojitou prírubou triedy 150 váži 350 libier a má rozmer tvárou v tvár 13,31 palca, zatiaľ čo ekvivalent 12-palcového klapkového ventilu s výstupkom váži iba 200 libier a má rozmer tvárou v tvár 3 palce.
Klapkové ventily majú určité obmedzenia, ktoré ich robia nevhodnými na riadenie prietoku v určitých aplikáciách. Medzi ne patrí obmedzená schopnosť poklesu tlaku v porovnaní s guľovými ventilmi, ktoré majú väčší potenciál pre kavitáciu alebo rýchle vyparovanie.
Pretože veľký povrch kotúča pôsobí ako páka, ktorá aplikuje dynamickú silu prúdiaceho média na hnací hriadeľ, štandardné škrtiace ventily sa vo všeobecnosti nepoužívajú pre vysokotlakové aplikácie. Keď sú, veľkosť a výber ovládača sa stávajú kritickými.
Klapkové regulačné ventily môžu byť niekedy predimenzované, čo môže negatívne ovplyvniť výkonnosť procesu. Môže to byť spôsobené používaním ventilov s veľkosťou potrubia, najmä vysokokapacitných klapiek. Môže to zvýšiť variabilitu procesu dvoma spôsobmi. Po prvé, predimenzovanie môže poskytnúť príliš veľké zosilnenie ventilu, čo ponecháva menšiu flexibilitu pri nastavovaní ovládača. Po druhé, predimenzovaný ventil môže pracovať častejšie pri nižších otvoroch ventilu a trenie tesnenia môže byť väčšie v škrtiacej klapke. Pretože nadrozmerný ventil vytvára neprimerane veľkú zmenu prietoku vzhľadom na prírastok zdvihu ventilu tento jav značne zveličuje variabilitu procesu spojenú s mŕtvou oblasťou vyvolanou trením.
Špecifikátori niekedy používajú škrtiace ventily, aby boli hospodárne alebo aby sa zmestili na danú veľkosť potrubia bez ohľadu na ich obmedzenia. Existuje trend predimenzovať škrtiace ventily, aby sa predišlo zovretiu potrubia, čo môže viesť k zlému riadeniu procesu.
Najväčším obmedzením je, že ideálny rozsah ovládania škrtiacej klapky nie je taký široký ako u guľového ventilu alebo segmentového guľového ventilu. Motýľové ventily zvyčajne nefungujú dobre mimo rozsahu ovládania, ktorý predstavuje približne 30 % až 50 % otvorenia.
Slučku je vo všeobecnosti najjednoduchšie riadiť, keď regulačná slučka pracuje lineárne a zisk procesu je blízko jednote. Preto sa zisk procesu 1,0 stáva cieľom pre dobré riadenie slučky, s prijateľným rozsahom 0,5 až 2,0 ( rozsah 4:1).
Výkon je najlepší, keď väčšina zosilnenia slučky pochádza z regulátora. Všimnite si, že v krivke zosilnenia na obrázku 1 je zosilnenie procesu dosť vysoké v oblasti pod približne 25 % zdvihu ventilu.
Zisk procesu definuje vzťah medzi výstupom procesu a zmenou vstupu. Zdvih, pri ktorom zosilnenie procesu zostáva medzi 0,5 a 2,0 je optimálny regulačný rozsah pre ventil. Keď zisk procesu nie je v rozsahu 0,5 až 2,0, slabý dynamický výkon a slučka môže dôjsť k nestabilite.
Konštrukcia motýľového kotúča má významný vplyv na prietok ventilu, keď sa ventil mení zo zatvoreného do otvoreného. Kotúče s inherentnými rovnopercentuálnymi charakteristikami môžu lepšie kompenzovať poklesy tlaku, ktoré sa menia s prietokom. Rovnocenné ozdoby poskytujú lineárne montážne charakteristiky pre meniaci sa pokles tlaku, ktorý Výsledkom je presnejšia, jedna k jednej variácii medzi prietokom a zdvihom ventilu.
Motýlkové ventily nedávno predstavili kotúče s inherentnými rovnopercentnými prietokovými charakteristikami. To poskytuje inštalačný prvok, ktorý umožňuje inštalačný proces získať v požadovanom rozsahu 0,5 až 2,0 pri širších zdvihoch. To výrazne zlepšuje ovládanie škrtiacej klapky, najmä v dolnom rozsahu zdvihu.
Tento dizajn poskytuje dobrú kontrolu s prijateľným ziskom 0,5 až 2,0, od približne 11 % otvorenia do 70 %, čo je takmer trojnásobný nárast regulačného rozsahu v porovnaní s typickým vysokovýkonným škrtiacim ventilom (HPBV) rovnakej veľkosti. , rovnaké percentá diskov poskytujú celkovo nižšiu variabilitu procesu.
Klapkové ventily s inherentnými rovnopercentnými charakteristikami, ako je napríklad ventil Control-Disk, sú ideálne pre procesy vyžadujúce presnú reguláciu škrtenia. Môžu byť ovládané bližšie k cieľovej hodnote bez ohľadu na poruchy procesu, čím sa znižuje variabilita procesu.
Ak škrtiaca klapka nefunguje dobre, problém sa vyrieši jednoduchou jej výmenou za ventil správnej veľkosti. Napríklad papierenská spoločnosť používa dva nadrozmerné škrtiace ventily na riadenie odstraňovania vlhkosti z buničiny. Obidva ventily fungovali s menej ako 20 % pohyb, čo vedie k variabilite procesu 3,5 % a 8,0 %. Väčšinu svojej životnosti strávia v manuálnom režime.
Boli nainštalované dva škrtiace ventily NPS 4 Fisher Control-Disk vhodnej veľkosti s digitálnym ovládačom ventilov. Slučka teraz beží v automatickom režime s variabilitou procesu od 3,5 % do 1,6 % pre prvý ventil a 8 % až 3,0 % pre druhý ventil bez akékoľvek špeciálne ladenie slučky.
Slabý tlak vody a riadenie prietoku v chladiacom systéme oceliarne viedli k nekonzistentným konečným produktom. Deväť inštalovaných HPBV nebolo schopných efektívne regulovať prietok vody podľa potreby.
Závod chcel nainštalovať ventily, ktoré by lepšie riadili proces a potrebovali minimalizovať inštalačné náklady. Závod vynaloží 10 000 USD na výmenu potrubia pre každý ventil, aby sa prešlo z HPBV na segmentové guľové ventily. Namiesto toho spoločnosť Emerson odporúča používať škrtiacu klapku Control-Disk ventil, ktorý spĺňa osobné rozmery súčasných HPBV.
Ventil Control-Disk bol testovaný vedľa seba s jedným z deviatich existujúcich HPBV a spĺňal špecifikované požiadavky. Závod vymenil zvyšných osem HPBV do jedného roka, pričom každý bol vybavený ventilom Control-Disk, čím sa eliminovala potreba na výmenu potrubia za 90 000 USD za segmentový guľový ventil a guľový ventil stál približne o 25 % viac ako škrtiaci ventil.
Ventily Control-Disk poskytujú presné ovládanie a pomáhajú eliminovať variabilitu v konečnom produkte. Závod odhaduje, že inštalácia deviatich ventilov Control-Disk ušetrí približne 1 milión USD ročne.
V porovnaní s väčšinou ostatných typov ventilov majú HPBV s digitálnymi polohovadlami nižšie počiatočné náklady na inštaláciu a ak sú správne dimenzované, poskytujú primeraný rozsah ovládania. Majú vysokú kapacitu a minimálne obmedzenia prietoku. Klopové ventily s inherentnými rovnopercentuálnymi úpravami ponúkajú možnosť rozšíriť ovládanie rozsah, podobne ako guľové alebo guľové ventily, a zaberajú len priestor HPBV.
Pri výbere ventilov, najmä HPBV, dbajte na to, aby mali správnu veľkosť, inak môžu byť ručne ovládané riadiacou miestnosťou. Je tiež dôležité zvážiť štýl ventilu, základné charakteristiky a veľkosť ventilu, ktoré poskytnú najširší rozsah ovládania pre aplikácia.
Mark Nymeyer je globálny manažér marketingovej komunikácie spoločnosti Emerson Automation Solutions, zodpovedný za riadenie dopravy.
Toto nie je paywall. Toto je bezplatná stena. Nechceme tu prekážať vášmu účelu, takže to trvá len niekoľko sekúnd.
Čas odoslania: 20. januára 2022
