שסתום פרפר מפלדה יציקת אוגן כפול

CTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Strict//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-strict.dtd">
שסתומי פרפר הם קלים יותר, קטנים יותר וקלים יותר מאשר סוגים אחרים של שסתומי בקרה, מה שהופך אותם לבחירה הטובה ביותר לוויסות הזרימה ביישומים רבים. שסתומי פרפר סטנדרטיים משמשים באופן מסורתי ליישומי פתיחה/סגירה אוטומטיים, והם מתאימים היטב לתפקיד זה. עם זאת, כשמדובר בוויסות זרימה במערכת לולאה סגורה, חלק מהמהנדסים רואים אותם בלתי מקובלים.
שסתום הפרפר משתמש בדיסק מסתובב כדי לשלוט בזרימה דרך הצינור. ניתן להפעיל דיסקים בדרך כלל ב-90 מעלות, כך שלעתים הם מכונים שסתומי רבע סיבוב. בדרך כלל, הם משמשים כאשר בוחנים כלכלה. כאשר נדרשת סגירה הדוקה, ניתן להשתמש בשסתומי פרפר עם אטמים אלסטיים רכים ו/או דיסקים מצופים כדי לספק את הביצועים הנדרשים. שסתום הפרפר בעל הביצועים הגבוהים (HPBV) - או שסתום היסט הכפול - הוא כעת הסטנדרט בתעשייה עבור שסתומי בקרת פרפר ונמצא בשימוש נרחב לבקרת מצערת. הם מתפקדים היטב עבור יישומים עם ירידת לחץ קבועה יחסית או לולאות תהליך איטי.
היתרונות של HPBV כוללים נתיב זרימה ישר, קיבולת גבוהה ויכולת להעביר בקלות מדיה מוצקה וצמיגה. עלות ההתקנה שלהם היא בדרך כלל הנמוכה ביותר מכל סוגי השסתומים, במיוחד שסתומים NPS 12 ומעלה. בהשוואה לסוגים אחרים של שסתומים, יתרון העלות שלהם גדל באופן משמעותי כאשר הגודל עולה על 12 אינץ'.
הם יכולים לספק ביצועי סגירה טובים בטווח טמפרטורות רחב, ולספק עיצובים שונים של גוף שסתומים, כולל סוג פרוס, סוג זיז ואוגן כפול. הם הרבה יותר קלים מאשר סוגים אחרים של שסתומים והם קומפקטיים יותר. לדוגמה, שסתום כדורי מפולח 12 אינץ' מסוג ANSI Class 150 שוקל 350 פאונד ויש לו מימד פנים אל פנים של 13.31 אינץ', בעוד שסתום פרפר 12 אינץ' המקביל שוקל 200 פאונד בלבד ופנים אל פנים. ממד פנים של 3 אינץ'.
לשסתומי פרפר יש כמה מגבלות שהופכות אותם ללא מתאימים לבקרת זרימה ביישומים מסוימים. אלה כוללים יכולות מוגבלות של ירידת לחץ בהשוואה לשסתומים כדוריים, עם פוטנציאל קוויטציה או הבהוב גדול יותר.
מכיוון ששטח הפנים הגדול של הדיסק פועל כמנוף להפעלת הכוח הדינמי של המדיום הזורם על גל ההינע, שסתומי פרפר סטנדרטיים אינם משמשים בדרך כלל ליישומים בלחץ גבוה. אם כן, הגודל והבחירה של המפעיל הופכים קריטיים.
לפעמים קורה ששסתום בקרת הפרפר גדול מדי, מה שתהיה לו השפעה שלילית על ביצועי התהליך. ייתכן שהסיבה לכך היא שימוש בשסתומים בגודל צינור, במיוחד שסתומי פרפר בעלי קיבולת גדולה. זה יכול להגביר את השונות בתהליך בשתי דרכים. קודם כל, גודל יתר מביא יותר מדי רווח לשסתום, ובכך חסר גמישות בהתאמת הבקר. שנית, שסתומים גדולים מדי עשויים לפעול בתדירות גבוהה יותר בפתחי שסתומים נמוכים יותר, בעוד שחיכוך האיטום של שסתומי הפרפר עשוי להיות גדול יותר. כי עבור תוספת מהלך נתון של שסתום, שסתום גדול מדי ייצור שינויי זרימה גדולים באופן לא פרופורציונלי. תופעה זו תגזים מאוד את שונות התהליך הקשורה לאזור המת עקב חיכוך.
קובעי קוד משתמשים לפעמים בשסתומי פרפר מסיבות כלכליות או כדי להתאים לגודל צינור נתון, ללא קשר למגבלותיהם. ישנה מגמה להגדיל את גודל שסתום הפרפר כדי למנוע סחיטת הצינור, מה שעלול להוביל לבקרת תהליכים לקויה.
המגבלה הגדולה ביותר היא שטווח בקרת המצערת האידיאלי אינו רחב כמו שסתום עצור או שסתום כדורי מפולח. שסתומי פרפר בדרך כלל אינם מתפקדים היטב מחוץ לטווח בקרת הפתיחה של כ-30% עד 50%.
בדרך כלל, כאשר לולאת הבקרה פועלת בצורה ליניארית והרווח התהליך קרוב ל-1, הלולאה היא הקלה ביותר לשליטה. לכן, רווח תהליך של 1.0 הופך למטרה לבקרת לולאה טובה, והטווח המקובל הוא 0.5 עד 2.0 (טווח 4:1).
הביצועים הם הטובים ביותר כאשר רוב רווח הלולאה מגיע מהבקר. שימו לב שבעקומת הרווח של איור 1, רווח התהליך הופך גבוה למדי באזור שמתחת לכ-25% ממשיכת השסתום.
רווח תהליך מגדיר את הקשר בין תפוקת התהליך לשינויי קלט. המהלך שבו רווח התהליך נשמר בין 0.5 ל-2.0 הוא טווח הבקרה האופטימלי של השסתום. כאשר רווח התהליך אינו בטווח של 0.5 עד 2.0, עלולים להתרחש ביצועים דינמיים גרועים ואי יציבות לולאה.
כאשר השסתום סגור לפתיחה, לעיצוב דיסק שסתום הפרפר יש השפעה משמעותית על זרימת השסתום. הדיסק עם מאפיינים שווים באחוזים יכול לפצות טוב יותר את ירידת הלחץ המשתנה עם קצב הזרימה. אחוז פנימי שווה יספק מאפייני התקנה ליניאריים כדי לשנות את ירידת הלחץ, וזה אידיאלי. התוצאה היא שינוי אחד לאחד מדויק יותר בין קצב הזרימה לבין מהלך השסתום.
לאחרונה, שסתומי פרפר יכולים להשתמש בדיסקים עם מאפייני זרימה שווה באחוזים. זה מספק תכונת התקנה שגורמת להגדלת תהליך ההתקנה בטווח הנדרש של 0.5 עד 2.0 בטווח רחב יותר של נסיעות. זה ישפר משמעותית את בקרת המצערת, במיוחד בטווח הנסיעה התחתון.
עיצוב זה מספק שליטה טובה, עם רווח מקובל של 0.5 עד 2.0 מכ-11% פתיחה ל-70%, וטווח הבקרה גבוה כמעט פי שלושה מזה של שסתום פרפר טיפוסי בעל ביצועים גבוהים (HPBV) באותו גודל. לכן, דיסקים באחוזים שווים מספקים שונות תהליכית נמוכה יותר.
שסתומי פרפר עם מאפיינים שווים באחוזים, כגון שסתומי דיסק בקרה, הם אידיאליים לתהליכים הדורשים ביצועי בקרת מצערת מדויקים. ללא קשר להפרעות בתהליך, ניתן לשלוט בהן קרוב יותר לנקודת היעד, ובכך להפחית את השונות בתהליך.
אם שסתום הפרפר לא עובד טוב, פשוט החלף את השסתום בגודל הנכון כדי לפתור את הבעיה. לדוגמה, חברת נייר משתמשת בשני שסתומי פרפר גדולים מדי כדי לשלוט בסילוק הלחות מהעיסה. שני השסתומים פועלים בפחות מ-20% מהמכה, וכתוצאה מכך משתנה תהליך של 3.5% ו-8.0%, בהתאמה. רוב חיי השירות שלהם מועברים במצב ידני.
הותקנו שני שסתומי פרפר NPS 4 Fisher Control-Disk בגודל מתאים עם בקרי שסתומים דיגיטליים. הלולאה פועלת כעת במצב אוטומטי, שונות התהליך של השסתום הראשון גדלה מ-3.5% ל-1.6%, ושונות התהליך של השסתום השני גדלה מ-8% ל-3.0%, ללא כל התאמות לולאה מיוחדות.
לחץ המים ובקרת הזרימה הגרועה של מערכת הקירור במפעל הפלדה הובילו לחוסר עקביות בתוצר הסופי. ה-HPBV שהותקן בג'יוטאי לא הצליח לשלוט ביעילות על זרימת המים כנדרש.
המפעל מקווה להתקין שסתומים שיכולים לשלוט טוב יותר בתהליך וצריכים למזער את עלויות ההתקנה. המפעל יוציא 10,000 דולר כדי להחליף את הצינורות של כל שסתום כדי לעבור מ-HPBV לשסתומי כדור מפולחים. במקום זאת, אמרסון ממליץ ששסתום הפרפר Control-Disk שלה יתאים לגודל HPBV הנוכחי פנים אל פנים.
שסתום Control-Disk נבדק יחד עם אחד מתשעה HPBVs קיימים, והביצועים שלו עמדו בדרישות שצוינו. המפעל החליף את 8 HPBVs הנותרים בתוך שנה, וכל HPBV צויד בשסתום Control-Disk. זה ביטל את הצורך להחליף צינורות של 90,000 דולר עבור שסתומים כדוריים מפולחים, ועלותם של שסתומים כדוריים עלתה בכ-25% בהשוואה לשסתומי פרפר.
שסתומי Control-Disk מספקים שליטה מדויקת ומסייעים בביטול השונות במוצר הסופי. מפעל הפלדה מעריך כי התקנת תשעה שסתומי Control-Disk יכולה לחסוך כמיליון דולר בשנה.
בהשוואה לרוב סוגי השסתומים האחרים, ל-HPBV עם מתקן דיגיטלי יש עלות התקנה ראשונית נמוכה יותר והוא יכול לספק טווח בקרה הולם כאשר הגודל מתאים. יש להם קיבולת גבוהה ומגבלות זרימה מינימליות. שסתום הפרפר עם אחוז שווה של חלקים פנימיים מספק הזדמנות להרחיב את טווח הבקרה, בדומה לשסתום גלובוס או שסתום כדורי, ותופס רק את שטח ה-HPBV.
בעת בחירת שסתומים, במיוחד HPBV, ודא שהם בגודל הנכון, אחרת הם עשויים להיות נשלטים ידנית על ידי חדר הבקרה. כמו כן, חשוב לקחת בחשבון את סוג השסתום, המאפיינים המובנים וגודל השסתום המספקים את טווח הבקרה הרחב ביותר עבור היישום.
מארק נימאייר הוא מנהל התקשורת השיווקית העולמית לבקרת זרימה ב-Emerson Automation Solutions.
זה לא חומת תשלום. זהו קיר חופשי. אנחנו לא רוצים להפריע למטרה שלכם להגיע לכאן, אז זה ייקח רק כמה שניות.