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 vrsta regulacijskih ventila, što ih čini najboljim izborom za regulaciju protoka u mnogim primjenama. Standardni leptir ventili tradicionalno se koriste za aplikacije automatskog otvaranja/zatvaranja i vrlo su prikladni za ovu ulogu. Međutim, kada se radi o regulaciji protoka u sustavu zatvorene petlje, neki ih inženjeri smatraju neprihvatljivima.
Leptir ventil koristi rotirajući disk za kontrolu protoka kroz cijev. Diskovima se obično može upravljati za 90 stupnjeva, pa se ponekad nazivaju četvrtokretnim ventilima. Obično se koriste kada se razmatra ekonomičnost. Kada je potrebno čvrsto zatvaranje, mogu se koristiti leptir ventili s mekim elastičnim brtvama i/ili obloženim diskovima kako bi se osigurala potrebna učinkovitost. Leptir ventil visoke učinkovitosti (HPBV) ili dvostruki pomakni ventil sada je industrijski standard za leptiraste regulacijske ventile i naširoko se koristi za kontrolu prigušnice. Imaju dobre rezultate za aplikacije s relativno konstantnim padom tlaka ili sporim procesnim petljama.
Prednosti HPBV-a uključuju ravnu putanju protoka, veliki kapacitet i sposobnost lakog prolaska krutog i viskoznog medija. Trošak njihove ugradnje obično je najniži od svih tipova ventila, osobito ventila NPS 12 i većih. U usporedbi s drugim vrstama ventila, njihova se troškovna prednost značajno povećava kada veličina prelazi 12 inča.
Mogu pružiti dobru izvedbu zatvaranja u širokom temperaturnom rasponu i pružiti različite dizajne tijela ventila, uključujući tip vafera, tip ušice i dvostruku prirubnicu. Mnogo su lakši od ostalih vrsta ventila i kompaktniji su. Na primjer, 12-inčni ANSI Class 150 segmentirani kuglasti ventil s dvostrukom prirubnicom teži 350 funti i ima dimenziju lice-u-lice od 13,31 inča, dok ekvivalentni 12-inčni leptir ventil s ušicom teži samo 200 funti i lice-u-lice dimenzija lica od 3 inča.
Leptir ventili imaju neka ograničenja koja ih čine neprikladnima za kontrolu protoka u određenim primjenama. To uključuje ograničene mogućnosti pada tlaka u usporedbi s kuglastim ventilima, s većom kavitacijom ili potencijalom treptanja.
Budući da velika površina diska djeluje kao poluga za primjenu dinamičke sile tekućeg medija na pogonsku osovinu, standardni leptir ventili obično se ne koriste za visokotlačne primjene. Ako je tako, veličina i izbor pokretača postaju kritični.
Ponekad se dogodi da je leptir regulacijski ventil predimenzioniran, što će imati negativan utjecaj 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, predimenzioniranost donosi previše pojačanja ventilu, a time i nedostatak fleksibilnosti u podešavanju regulatora. Drugo, predimenzionirani ventili mogu raditi češće pri manjim otvorima ventila, dok trenje brtvljenja leptir ventila može biti veće. Budući da će za dati prirast hoda ventila, pretjerano veliki ventil proizvesti nesrazmjerno velike promjene protoka. Ovaj fenomen će uvelike preuveličati varijabilnost procesa povezanu s mrtvom zonom zbog trenja.
Postavljači kodova ponekad koriste leptiraste ventile iz ekonomskih razloga ili za prilagodbu određenoj 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 idealan raspon kontrole prigušnice nije tako širok kao zaporni ventil ili segmentirani kuglasti ventil. Leptir ventili općenito ne rade dobro izvan raspona kontrole otvaranja od približno 30% do 50%.
Općenito, kada kontrolna petlja radi na linearan način i dobitak procesa je blizu 1, petlju je najlakše kontrolirati. Stoga, dobitak procesa od 1,0 postaje cilj za dobru kontrolu petlje, a prihvatljivi raspon je 0,5 do 2,0 (raspon 4:1).
Izvedba je najbolja kada većina pojačanja petlje dolazi od kontrolera. Imajte na umu da u krivulji pojačanja na slici 1, procesni dobitak postaje prilično visok u području ispod oko 25% hoda ventila.
Dobitak procesa definira odnos između promjena izlaza procesa i ulaza. Hod pri kojem se pojačanje procesa održava između 0,5 i 2,0 optimalno je regulacijsko područje ventila. Kada dobitak procesa nije u rasponu od 0,5 do 2,0, može doći do loše dinamičke izvedbe i nestabilnosti petlje.
Kada je ventil zatvoren da bi se otvorio, dizajn diska leptir ventila ima značajan utjecaj na protok ventila. Disk s inherentnim jednakim postotnim karakteristikama može bolje kompenzirati pad tlaka koji se mijenja s brzinom protoka. Jednaki postotak unutarnjih dijelova osigurat će linearne karakteristike instalacije za promjenu pada tlaka, što je idealno. Rezultat je točnija promjena jedan na jedan između brzine protoka i hoda ventila.
Nedavno, leptir ventili mogu koristiti diskove s svojstvenim jednakim postotnim karakteristikama protoka. To omogućuje instalacijsku značajku koja rezultira dobitkom procesa instalacije unutar potrebnog raspona od 0,5 do 2,0 u širem rasponu putovanja. Ovo će značajno poboljšati kontrolu prigušivanja, posebno u nižem rasponu hoda.
Ovaj dizajn pruža dobru kontrolu, s prihvatljivim povećanjem od 0,5 do 2,0 od približno 11% otvaranja do 70%, a raspon kontrole je gotovo tri puta veći od onog kod tipičnog leptir ventila visokih performansi (HPBV) iste veličine. Stoga diskovi s jednakim postotkom osiguravaju ukupnu manju varijabilnost procesa.
Leptir ventili s inherentnim jednakim postotnim karakteristikama, kao što su regulacijski disk ventili, idealni su za procese koji zahtijevaju preciznu izvedbu kontrole prigušivanja. Bez obzira na smetnje u procesu, njima se može upravljati bliže ciljnoj zadanoj točki, čime se smanjuje varijabilnost procesa.
Ako leptir ventil ne radi dobro, samo zamijenite ventil odgovarajuće veličine kako biste riješili problem. Na primjer, tvrtka za proizvodnju papira koristi dva prevelika leptir ventila za kontrolu uklanjanja vlage iz pulpe. Dva ventila rade s manje od 20% hoda, što rezultira varijacijom procesa od 3,5% odnosno 8,0%. Većina njihovog radnog vijeka provodi se u ručnom načinu rada.
Ugrađena su dva NPS 4 Fisher Control-Disk leptirasta ventila odgovarajuće veličine s digitalnim regulatorima ventila. Petlja sada radi u automatskom načinu rada, varijabilnost procesa prvog ventila porasla je s 3,5% na 1,6%, a varijabilnost procesa drugog ventila porasla je s 8% na 3,0%, bez posebnih podešavanja petlje.
Loš pritisak vode i kontrola protoka rashladnog sustava u čeličani doveli su do nedosljednosti u konačnom proizvodu. HPBV instaliran u Jiutaiju nije mogao učinkovito kontrolirati protok vode prema potrebi.
Tvornica se nada da će instalirati ventile koji mogu bolje kontrolirati proces i treba minimizirati troškove instalacije. Tvornica će potrošiti 10.000 dolara za zamjenu cijevi svakog ventila za prelazak s HPBV na segmentirane kuglaste ventile. Umjesto toga, Emerson preporučuje da njegov Control-Disk leptir ventil odgovara trenutnoj HPBV veličini licem u lice.
Ventil Control-Disk testiran je zajedno s jednim od devet postojećih HPBV-a, a njegova je izvedba zadovoljila navedene zahtjeve. Tvornica je zamijenila preostalih 8 HPBV u roku od godinu dana, a svaki HPBV je bio opremljen Control-Disk ventilom. Ovo je eliminiralo potrebu za zamjenom cjevovoda od 90.000 USD za segmentirane kuglaste ventile, a cijena kuglastih ventila porasla je za otprilike 25% u usporedbi s leptir ventilima.
Control-Disk ventili pružaju preciznu kontrolu i pomažu u uklanjanju varijabilnosti u konačnom proizvodu. Čeličana procjenjuje da ugradnja devet Control-Disk ventila može uštedjeti približno 1 milijun USD godišnje.
U usporedbi s većinom drugih tipova ventila, HPBV s digitalnim pozicionerom ima niže početne troškove ugradnje i može pružiti odgovarajući raspon upravljanja kada je veličina odgovarajuća. Imaju veliki kapacitet i minimalna ograničenja protoka. Leptir ventil sa svojstvenim jednakim postotkom unutarnjih dijelova pruža mogućnost proširenja regulacijskog raspona, slično kuglastom ventilu ili kuglastom ventilu, i zauzima samo prostor HPBV-a.
Prilikom odabira ventila, posebno HPBV, provjerite jesu li ispravne veličine jer bi u protivnom mogli biti ručno kontrolirani od strane kontrolne sobe. Također je važno uzeti u obzir tip ventila, inherentne karakteristike i veličinu ventila koji pružaju najširi raspon upravljanja za primjenu.
Mark Nymeyer je globalni menadžer marketinških komunikacija za kontrolu protoka u Emerson Automation Solutions.
Ovo nije paywall. Ovo je slobodan zid. Ne želimo vas ometati u namjeri dolaska ovamo, pa će ovo trajati samo nekoliko sekundi.
Vrijeme objave: 11. listopada 2021
