CTYPE html PUBLIC “-//W3C//DTD XHTML 1.0 Strict//EN” “http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-strict.dtd”>
Leptir ventili su lakši, manji i lakši od drugih tipova kontrolnih ventila, što ih čini najboljim izborom za regulaciju protoka u mnogim aplikacijama. Standardni leptir ventili se tradicionalno koriste za aplikacije automatskog otvaranja/zatvaranja i vrlo su prikladni za ovu ulogu. Međutim, kada je u pitanju regulacija protoka u sistemu zatvorene petlje, neki inženjeri ih smatraju neprihvatljivim.
Leptir ventil koristi rotirajući disk za kontrolu protoka kroz cijev. Diskovi se obično mogu pokretati pod uglom od 90 stepeni, tako da se ponekad nazivaju ventilima sa četvrtinom obrtaja. Obično se koriste kada se razmatra ekonomičnost. Kada je potrebno čvrsto zatvaranje, leptir ventili sa mekim elastičnim zaptivkama i/ili obloženim diskovima mogu se koristiti za obezbeđivanje zahtevanih performansi. Leptir ventil visokih performansi (HPBV) - ili dvostruki offset ventil - sada je industrijski standard za leptir regulacione ventile i naširoko se koristi za kontrolu prigušivanja. Oni dobro rade za aplikacije sa relativno konstantnim padom pritiska ili sporim procesnim petljama.
Prednosti HPBV-a uključuju pravi put protoka, veliki kapacitet i mogućnost lakog prolaska čvrstih i viskoznih medija. Njihova cijena ugradnje je obično najniža od svih tipova ventila, posebno ventila NPS 12 i većih. U usporedbi s drugim tipovima ventila, njihova prednost u cijeni značajno se povećava kada veličina prelazi 12 inča.
Mogu da obezbede dobre performanse zatvaranja u širokom temperaturnom opsegu i da obezbede različite dizajne tela ventila, uključujući tip pločice, tip ušica i dvostruku prirubnicu. Mnogo su lakši od drugih tipova ventila i kompaktniji. Na primjer, 12-inčni ANSI Class 150 segmentirani kuglasti ventil sa dvostrukom prirubnicom težak je 350 funti i ima dimenziju licem u lice od 13,31 inča, dok je ekvivalentni leptir ventil od 12 inča težak samo 200 funti i licem u- dimenzija lica 3 inča.
Leptir ventili imaju neka ograničenja koja ih čine neprikladnim za kontrolu protoka u određenim aplikacijama. To uključuje ograničene mogućnosti pada pritiska u poređenju sa kuglastim ventilima, sa većim potencijalom kavitacije ili treperenja.
Budući da velika površina diska djeluje kao poluga za primjenu dinamičke sile tekućeg medija na pogonsko vratilo, standardni leptir ventili se obično ne koriste za aplikacije pod visokim pritiskom. Ako je tako, veličina i izbor aktuatora postaju kritični.
Ponekad se desi da je leptir kontrolni ventil prevelik, što će negativno uticati na performanse procesa. To može biti zbog upotrebe ventila veličine cjevovoda, posebno leptir ventila velikog kapaciteta. Može povećati varijabilnost procesa na dva načina. Prije svega, prevelika veličina donosi preveliko povećanje ventila, a samim tim nedostaje fleksibilnost u podešavanju kontrolera. Drugo, preveliki ventili mogu raditi češće na nižim otvorima ventila, dok trenje zaptivanja leptir ventila može biti veće. Zato što za dati prirast hoda ventila, pretjerano veliki ventil će proizvesti nesrazmjerno velike promjene protoka. Ovaj fenomen će uvelike preuveličati varijabilnost procesa povezanu s mrtvom zonom zbog trenja.
Postavljači kodova ponekad koriste leptir ventile iz ekonomskih razloga ili da se prilagode datoj veličini cjevovoda, bez obzira na njihova ograničenja. Postoji trend prevelike veličine leptir ventila kako bi se izbjeglo stiskanje cijevi, što može dovesti do loše kontrole procesa.
Najveće ograničenje je to što idealni raspon kontrole prigušivanja nije tako širok kao zaporni ventil ili segmentirani kuglasti ventil. Leptir ventili generalno ne rade dobro izvan opsega kontrole otvaranja od približno 30% do 50%.
Općenito, kada kontrolna petlja radi na linearni način, a procesni dobitak je blizu 1, petlju je najlakše kontrolisati. Stoga, dobitak procesa od 1,0 postaje cilj za dobru kontrolu petlje, a prihvatljivi raspon je 0,5 do 2,0 (opseg 4:1).
Performanse su najbolje kada većina pojačanja petlje dolazi od kontrolera. Imajte na umu da na krivulji pojačanja na slici 1, procesno pojačanje postaje prilično visoko u području ispod oko 25% hoda ventila.
Dobitak procesa definira odnos između izlaznih i ulaznih promjena procesa. Hod u kojem se procesni dobitak održava između 0,5 i 2,0 je optimalni raspon kontrole ventila. Kada povećanje procesa nije u rasponu od 0,5 do 2,0, može doći do loših dinamičkih performansi i nestabilnosti petlje.
Kada je ventil zatvoren da bi se otvorio, dizajn diska leptir ventila ima značajan uticaj na protok ventila. Disk sa inherentnim karakteristikama jednakih postotaka može bolje kompenzirati pad tlaka koji se mijenja sa brzinom protoka. Jednako postotak unutrašnjeg elementa će osigurati linearne karakteristike instalacije za promjenu pada tlaka, što je idealno. Rezultat je preciznija jedna-na-jedan promjena između brzine protoka i hoda ventila.
Nedavno, leptir ventili mogu koristiti diskove sa inherentnim karakteristikama jednakog procenta protoka. Ovo pruža funkciju instalacije koja rezultira povećanjem procesa instalacije unutar potrebnog raspona od 0,5 do 2,0 u širem rasponu putovanja. Ovo će značajno poboljšati kontrolu prigušivanja, posebno u donjem rasponu hoda.
Ovaj dizajn pruža dobru kontrolu, uz prihvatljivo pojačanje od 0,5 do 2,0 od približno 11% otvaranja do 70%, a raspon kontrole je skoro tri puta veći od onog kod tipičnog leptirastog ventila visokih performansi (HPBV) iste veličine. Stoga, diskovi sa jednakim postotkom pružaju ukupnu manju varijabilnost procesa.
Leptir ventili sa svojstvenim karakteristikama jednakih procenta, kao što su ventili sa kontrolnim diskom, idealni su za procese koji zahtevaju precizne performanse kontrole prigušenja. Bez obzira na smetnje u procesu, oni se mogu kontrolisati bliže ciljnoj zadanoj tački, čime se smanjuje varijabilnost procesa.
Ako leptir ventil ne radi dobro, samo zamijenite ventil odgovarajućom veličinom kako biste riješili problem. Na primjer, kompanija za proizvodnju papira koristi dva prevelika leptirasta ventila za kontrolu uklanjanja vlage iz pulpe. Dva ventila rade na manje od 20% hoda, što rezultira varijacijom procesa od 3,5% odnosno 8,0%. Većina njihovog radnog vijeka provode se u ručnom načinu rada.
Instalirana su dva NPS 4 Fisher Control-Disk leptirasta ventila odgovarajuće veličine sa digitalnim kontrolerima ventila. Petlja sada radi u automatskom režimu, varijabilnost procesa prvog ventila je povećana sa 3,5% na 1,6%, a varijabilnost procesa drugog ventila povećana je sa 8% na 3,0%, bez ikakvih posebnih podešavanja petlje.
Loš pritisak vode i kontrola protoka rashladnog sistema u čeličani doveli su do nedosljednosti u konačnom proizvodu. HPBV instaliran u Jiutai nije mogao efikasno kontrolisati protok vode prema potrebi.
Tvornica se nada da će instalirati ventile koji mogu bolje kontrolirati proces i trebaju minimizirati troškove instalacije. Fabrika će potrošiti 10.000 dolara za zamjenu cijevi svakog ventila kako bi se prebacila sa HPBV na segmentne kuglaste ventile. Umjesto toga, Emerson preporučuje da njegov leptir ventil Control-Disk odgovara trenutnoj HPBV veličini licem u lice.
Kontrolni disk ventil je testiran zajedno s jednim od devet postojećih HPBV-a i njegove performanse su zadovoljile specificirane zahtjeve. Fabrika je zamijenila preostalih 8 HPBV-a u roku od godinu dana, a svaki HPBV je bio opremljen ventilom Control-Disk. Ovo je eliminisalo potrebu za zamjenom cjevovoda od 90.000 dolara za segmentne kuglaste ventile, a cijena kugličnih ventila porasla je za otprilike 25% u odnosu na leptir ventile.
Kontrolni diskovi ventili pružaju preciznu kontrolu i pomažu u eliminaciji varijabilnosti u konačnom proizvodu. Željezara procjenjuje da instaliranje devet ventila Control-Disk može uštedjeti oko milion američkih dolara godišnje.
U poređenju sa većinom drugih tipova ventila, HPBV sa digitalnim pozicionerom ima niže početne troškove instalacije i može da obezbedi adekvatan opseg kontrole kada je veličina prava. Imaju veliki kapacitet i minimalna ograničenja protoka. Leptir ventil sa inherentnim jednakim postotkom unutrašnjih delova pruža mogućnost proširenja opsega upravljanja, slično kugličnom ili kugličnom ventilu, i zauzima samo prostor HPBV.
Prilikom odabira ventila, posebno HPBV, uvjerite se da su ispravne veličine, inače ih može ručno kontrolirati kontrolna soba. Također je važno uzeti u obzir tip ventila, inherentne karakteristike i veličinu ventila koji pružaju najširi raspon kontrole za primjenu.
Mark Nymeyer je globalni menadžer marketinških komunikacija za kontrolu protoka u kompaniji Emerson Automation Solutions.
Ovo nije paywall. Ovo je slobodan zid. Ne želimo da ometamo vašu svrhu dolaska ovdje, tako da će ovo potrajati samo nekoliko sekundi.
Vrijeme objave: 11.10.2021
