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I valvuli di farfalla sò più ligeri, più chjuchi è più ligeri cà l'altri tipi di valvuli di cuntrollu, facenu a megliu scelta per regulà u flussu in parechje applicazioni. I valvuli di farfalla standard sò tradizionalmente usati per l'applicazioni automatiche di apertura / chiusura, è sò adattati per questu rolu. In ogni casu, quandu si tratta di regulà u flussu in un sistema di ciclu chjusu, certi ingegneri li consideranu inaccettabili.
A valvula a farfalla usa un discu rotativu per cuntrullà u flussu attraversu a pipa. I dischi ponu esse operati di solitu à 90 gradi, per quessa sò qualchì volta chjamati valve quarter-turn. Di solitu, sò usati quandu cunzidira l'ecunumia. Quandu u chjusu strettu hè necessariu, valvule a farfalla cù guarnizioni elastiche morbide è / o dischi rivestiti ponu esse aduprate per furnisce u rendimentu necessariu. A valvola a farfalla d'altu rendiment (HPBV) - o a valvola doppia offset - hè avà u standard di l'industria per e valvole di cuntrollu di farfalla è hè largamente usata per u cuntrollu di throttling. Funzionanu bè per l'applicazioni cù caduta di pressione relativamente constante o cicli di prucessu lento.
I vantaghji di HPBV includenu u percorsu di flussu drittu, alta capacità, è a capacità di passà facilmente i media solidi è viscosi. U so costu di stallazione hè di solitu u più bassu di tutti i tipi di valvula, in particulare NPS 12 è valve più grande. Comparatu cù altri tipi di valvule, u so vantaghju di u costu aumenta significativamente quandu a dimensione supera i 12 inch.
Puderanu furnisce una bona prestazione di chiusura in un largu intervallu di temperatura, è furnisce diversi disinni di corpu di valvula, cumprese u tipu di wafer, u tipu di lug è a doppia flangia. Sò assai più ligeri cà l'altri tipi di valve è sò più compacti. Per esempiu, una vàlvula di sfera segmentata à doppia flange 12-inch ANSI Class 150 pesa 350 pounds è hà una dimensione faccia à faccia di 13,31 inch, mentre chì a valvula a farfalla di lug 12-inch equivalenti pesa solu 200 liri è una faccia à faccia. dimensione di a faccia di 3 pollici.
E valvole a farfalla anu qualchì limitazione chì li rende micca adattati per u cuntrollu di flussu in certe applicazioni. Questi includenu capacità limitate di caduta di pressione cumparatu cù valvule à sfera, cù una cavitazione più grande o un potenziale lampeggiante.
Perchè a grande superficia di u discu agisce cum'è una palanca per applicà a forza dinamica di u mediu chì scorri à l'arburetu di l'arburetu, i valvuli di farfalla standard sò generalmente micca usati per applicazioni d'alta pressione. Sì cusì, a dimensione è a selezzione di l'attuatore diventa critica.
A volte succede chì a valvula di cuntrollu di farfalla hè oversized, chì avarà un impattu negativu nantu à u rendiment di u prucessu. Questu pò esse duvuta à l'usu di valvule di dimensioni pipeline, in particulare valvule di farfalla di grande capacità. Puderà aumentà a variabilità di u prucessu in dui maneri. Prima di tuttu, l'oversize porta troppu guadagnu à a valvula, è cusì manca di flessibilità in l'aghjustà u controller. In siconda, e valvole oversize ponu operare più frequentemente à l'apertura di valvola più bassa, mentre chì a frizione di sigillatura di e valvole a farfalla pò esse più grande. Perchè per un incrementu di corsa di a valvula, una valvola eccessivamente grande pruducerà cambiamenti di flussu sproporzionatamente grandi. Stu fenominu esagerarà assai a variabilità di u prucessu assuciata à a zona morta per via di attritu.
I codificatori utilizanu qualchì volta valvole a farfalla per ragioni ecunomiche o per adattà à una certa dimensione di pipeline, indipendentemente da e so limitazioni. Ci hè una tendenza à oversize a valvola di farfalla per evitari squeezing the pipe, chì pò purtà à un poviru cuntrollu di prucessu.
A limitazione più grande hè chì a gamma di cuntrollu di throttling ideale ùn hè micca larga cum'è una valvula di stop o una valvola di bola segmentata. Valvula di farfalla in generale ùn funziona micca bè fora di a gamma di cuntrollu di apertura di circa 30% à 50%.
In generale, quandu u ciclu di cuntrollu opera in una manera lineale è u guadagnu di prucessu hè vicinu à 1, u ciclu hè più faciule da cuntrullà. Dunque, un guadagnu di prucessu di 1.0 diventa u scopu per un bonu cuntrollu di loop, è a gamma accettabile hè 0.5 à 2.0 (range 4: 1).
U rendiment hè megliu quandu a maiò parte di u loop gain vene da u controller. Nota chì in a curva di guadagnu di a Figura 1, u guadagnu di prucessu diventa abbastanza altu in a regione sottu à circa 25% di a corsa di a valvula.
U guadagnu di prucessu definisce a relazione trà l'output di u prucessu è i cambiamenti di input. U colpu induve u guadagnu di u prucessu hè mantinutu trà 0,5 è 2,0 hè a gamma di cuntrollu ottimali di a valvula. Quandu u guadagnu di u prucessu ùn hè micca in a gamma di 0,5 à 2,0, pò accade un rendimentu dinamicu poveru è inestabilità di u ciclu.
Quandu a valvula hè chjusa per apre, u disignu di u discu di a valvola di farfalla hà un impattu significativu in u flussu di a valvula. U discu cù caratteristiche inherenti uguali percentuali pò cumpensà megliu a caduta di pressione chì cambia cù u flussu. Uguali percentuali internu furnisce e caratteristiche di installazione lineari per cambià a caduta di pressione, chì hè ideale. U risultatu hè un cambiamentu più precisu unu à unu trà u flussu è a corsa di a valvula.
Ricertamenti, i valvuli di farfalla ponu utilizà dischi cù caratteristiche di flussu in uguali percentuale. Questu furnisce una funzione di installazione chì si traduce in u guadagnu di u prucessu di installazione in a gamma necessaria di 0,5 à 2,0 in una gamma più larga di viaghju. Questu hà da migliurà significativamente u cuntrollu di throttling, soprattuttu in a gamma più bassa di viaghju.
Stu disignu furnisce un bonu cuntrollu, cun un guadagnu accettabile di 0,5 à 2,0 da circa 11% apertura à 70%, è a gamma di cuntrollu hè quasi trè volte più altu ch'è quellu di una valvola a farfalla d'altu rendiment tipica (HPBV) di a stessa dimensione. Dunque, i dischi di uguali percentuali furniscenu una variabilità generale di prucessu più bassa.
Valvule a farfalla cù caratteristiche inerenti di uguali percentuale, cum'è valvole di discu di cuntrollu, sò ideali per i prucessi chì necessitanu un rendimentu precisu di cuntrollu di throttling. Indipendentemente da i disturbi di u prucessu, ponu esse cuntrullati più vicinu à u puntu di destinazione, riducendu cusì a variabilità di u prucessu.
Se a valvula a farfalla ùn funziona micca bè, solu rimpiazzà a valvula cù a dimensione ghjusta per risolve u prublema. Per esempiu, una sucietà di carta usa duie valve di farfalla oversized per cuntrullà l'eliminazione di l'umidità da a polpa. E duie valvule operanu à menu di u 20% di u colpu, risultatu in una variazione di prucessu di 3,5% è 8,0%, rispettivamente. A maiò parte di a so vita di serviziu hè spesa in modu manuale.
Sò stati installati duie valvole a farfalla NPS 4 Fisher Control-Disk di dimensioni adatte cù controller di valvula digitale. U ciclu hè oghji in modu automaticu, a variabilità di u prucessu di a prima valvula hè aumentata da 3,5% à 1,6%, è a variabilità di u prucessu di a seconda valvola hè aumentata da 8% à 3,0%, senza alcuna regulazione di loop speciale.
A poca pressione di l'acqua è u cuntrollu di u flussu di u sistema di rinfrescante in a pianta d'acciaio hà purtatu à inconsistenzi in u pruduttu finali. U HPBV installatu in Jiutai ùn pudia micca cuntrullà efficacemente u flussu di l'acqua cum'è necessariu.
A pianta spera di installà valvule chì ponu cuntrullà megliu u prucessu è deve minimizzà i costi di stallazione. A fabbrica spenderà $ 10,000 per rimpiazzà i tubi di ogni valvula per passà da HPBV à valvuli di sfera segmentati. Invece, Emerson ricumanda chì a so valvola a farfalla Control-Disk s'adatta à a dimensione attuale HPBV faccia à faccia.
Una valvula Control-Disk hè stata pruvata inseme à unu di i nove HPBV esistenti, è a so prestazione risponde à i requisiti specificati. A fabbrica hà rimpiazzatu i restanti 8 HPBV in un annu, è ogni HPBV era equipatu cù una valvula Control-Disk. Questu hà eliminatu a necessità di rimpiazzà i pipelines di $ 90,000 per valvule di bola segmentata, è u costu di valvule di bola hà aumentatu di circa 25% in paragunà à e valvole di farfalla.
Valvule Control-Disk furnisce un cuntrollu precisu è aiutanu à eliminà a variabilità in u pruduttu finali. A pianta d'acciaio stima chì l'installazione di nove valvole Control-Disk pò salvà circa US $ 1 milione annu.
In cunfrontu cù a maiò parte di l'altri tipi di valvula, HPBV cù un posizionatore digitale hà un costu di installazione iniziale più bassu è pò furnisce un intervallu di cuntrollu adattatu quandu a dimensione hè ghjustu. Hanu alta capacità è restrizioni di flussu minimu. A vàlvula di farfalla cù u percentualità uguale inherente di e parti internu furnisce l'oppurtunità di espansione a gamma di cuntrollu, simili à una valvula di globu o una valvola di bola, è occupa solu u spaziu di u HPBV.
Quandu selezziunate e valvole, in particulare HPBV, assicuratevi chì sò a taglia curretta, altrimente ponu esse cuntrullati manualmente da a sala di cuntrollu. Hè impurtante ancu di cunsiderà u tipu di valvula, e caratteristiche inerenti è a dimensione di a valvula chì furnisce a più larga gamma di cuntrollu per l'applicazione.
Mark Nymeyer hè u manager di cumunicazioni di marketing globale per u cuntrollu di flussu in Emerson Automation Solutions.
Questu ùn hè micca un paywall. Questu hè un muru liberu. Ùn vulemu micca impedisce u vostru scopu di vene quì, per quessa, ci vole solu uni pochi di seconde.
Tempu di pubblicazione: 11 ottobre 2021
