CTYPE html PUBLISKS “-//W3C//DTD XHTML 1.0 Strict//EN” “http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-strict.dtd”>
Butterfly vārsti ir vieglāki, mazāki un vieglāki nekā cita veida vadības vārsti, padarot tos par labāko izvēli plūsmas regulēšanai daudzos lietojumos. Standarta droseļvārsti tradicionāli tiek izmantoti automātiskai atvēršanai/aizvēršanai, un tie ir labi piemēroti šai funkcijai. Tomēr, runājot par plūsmas regulēšanu slēgta cikla sistēmā, daži inženieri to uzskata par nepieņemamiem.
Droseļvārsts izmanto rotējošu disku, lai kontrolētu plūsmu caur cauruli. Diskus parasti var darbināt 90 grādu leņķī, tāpēc tos dažreiz sauc par ceturtdaļas pagrieziena vārstiem. Parasti tos izmanto, apsverot ekonomiju. Ja ir nepieciešama cieša aizvēršana, lai nodrošinātu nepieciešamo veiktspēju, var izmantot droseļvārstus ar mīkstām elastīgām blīvēm un/vai pārklātiem diskiem. Augstas veiktspējas droseļvārsts (HPBV) jeb dubultais nobīdes vārsts tagad ir nozares standarts droseļvārstu regulēšanai, un to plaši izmanto droseles kontrolei. Tie labi darbojas lietojumos ar relatīvi nemainīgu spiediena kritumu vai lēnām procesa cilpām.
HPBV priekšrocības ietver tiešo plūsmas ceļu, lielu ietilpību un spēju viegli izlaist cietu un viskozu vidi. To uzstādīšanas izmaksas parasti ir viszemākās no visiem vārstu veidiem, īpaši NPS 12 un lielākiem vārstiem. Salīdzinot ar citiem vārstu veidiem, to izmaksu priekšrocība ievērojami palielinās, ja izmērs pārsniedz 12 collas.
Tie var nodrošināt labu aizvēršanas veiktspēju plašā temperatūras diapazonā un nodrošināt dažādus vārsta korpusa dizainus, tostarp vafeļu tipu, cilpas veidu un dubulto atloku. Tie ir daudz vieglāki nekā cita veida vārsti un ir kompaktāki. Piemēram, 12 collu ANSI 150. klases dubultā atloka segmentētais lodveida vārsts sver 350 mārciņas, un tā izmērs ir 13,31 colla, savukārt līdzvērtīgs 12 collu droseļvārsts sver tikai 200 mārciņas, un viens pret aci. sejas izmērs ir 3 collas.
Tauriņvārstiem ir daži ierobežojumi, kas padara tos nepiemērotus plūsmas kontrolei noteiktos lietojumos. Tie ietver ierobežotas spiediena krituma iespējas salīdzinājumā ar lodveida vārstiem ar lielāku kavitācijas vai mirgošanas potenciālu.
Tā kā diska lielais virsmas laukums darbojas kā svira, kas pieliek plūstošās vides dinamisko spēku uz piedziņas vārpstu, standarta droseļvārsti parasti netiek izmantoti augstspiediena lietojumos. Ja tā, izpildmehānisma izmērs un izvēle kļūst kritiska.
Dažreiz gadās, ka droseļvārsts ir pārāk liels, kas negatīvi ietekmēs procesa veiktspēju. Tas var būt saistīts ar cauruļvada izmēra vārstu izmantošanu, jo īpaši lielas ietilpības droseļvārstiem. Tas var palielināt procesa mainīgumu divos veidos. Pirmkārt, pārlieku liela izmēra dēļ vārsts tiek palielināts pārāk daudz, un tādējādi tam trūkst elastības regulatora regulēšanā. Otrkārt, pārāk lieli vārsti var darboties biežāk pie zemākām vārstu atverēm, savukārt droseļvārstu blīvēšanas berze var būt lielāka. Tā kā noteiktam vārsta gājiena pieaugumam pārāk liels vārsts radīs neproporcionāli lielas plūsmas izmaiņas. Šī parādība ievērojami pārspīlēs procesa mainīgumu, kas saistīts ar mirušo zonu berzes dēļ.
Kodu noteicēji dažkārt izmanto droseļvārstus ekonomisku iemeslu dēļ vai lai pielāgotos noteiktam cauruļvada izmēram neatkarīgi no to ierobežojumiem. Pastāv tendence palielināt droseļvārstu, lai izvairītos no caurules saspiešanas, kas var novest pie sliktas procesa kontroles.
Lielākais ierobežojums ir tas, ka ideālais droseles vadības diapazons nav tik plašs kā slēgvārsts vai segmentēts lodveida vārsts. Tauriņvārsti parasti nedarbojas labi ārpus atvēršanas kontroles diapazona no aptuveni 30% līdz 50%.
Parasti, ja vadības cilpa darbojas lineāri un procesa pastiprinājums ir tuvu 1, cilpu ir visvieglāk kontrolēt. Tāpēc procesa pastiprinājums 1,0 kļūst par labas cilpas kontroles mērķi, un pieņemamais diapazons ir no 0,5 līdz 2,0 (diapazons 4:1).
Veiktspēja ir vislabākā, ja lielākā daļa cilpas pastiprinājuma nāk no kontrollera. Ņemiet vērā, ka 1. attēlā redzamajā pastiprinājuma līknē procesa pastiprinājums kļūst diezgan augsts reģionā zem aptuveni 25% no vārsta gājiena.
Procesa pastiprinājums nosaka attiecību starp procesa izvadi un ievades izmaiņām. Gāze, kurā procesa pastiprinājums tiek uzturēts no 0,5 līdz 2,0, ir optimālais vārsta vadības diapazons. Ja procesa pastiprinājums nav diapazonā no 0,5 līdz 2,0, var rasties slikta dinamiskā veiktspēja un cilpas nestabilitāte.
Kad vārsts ir aizvērts, lai atvērtu, droseļvārsta diska konstrukcija būtiski ietekmē vārsta plūsmu. Disks ar vienādiem procentuālajiem raksturlielumiem var labāk kompensēt spiediena kritumu, kas mainās līdz ar plūsmas ātrumu. Vienāda procentuālā daļa nodrošinās lineāras uzstādīšanas īpašības, lai mainītu spiediena kritumu, kas ir ideāli. Rezultāts ir precīzāka viena pret vienu maiņa starp plūsmas ātrumu un vārsta gājienu.
Nesen droseļvārstos var izmantot diskus ar vienādām procentuālām plūsmas īpašībām. Tas nodrošina instalēšanas funkciju, kas nodrošina instalēšanas procesa pieaugumu vajadzīgajā diapazonā no 0,5 līdz 2,0 plašākā pārvietošanās diapazonā. Tas ievērojami uzlabos droseles vadību, īpaši zemākā gaitas diapazonā.
Šis dizains nodrošina labu vadību ar pieņemamu pieaugumu no 0,5 līdz 2,0 no aptuveni 11% atvēršanas līdz 70%, un vadības diapazons ir gandrīz trīs reizes lielāks nekā tāda paša izmēra tipiskam augstas veiktspējas droseļvārstam (HPBV). Tāpēc vienāda procentuālā daļa nodrošina mazāku procesa mainīgumu.
Taustiņu vārsti ar vienādiem procentuāliem raksturlielumiem, piemēram, vadības disku vārsti, ir ideāli piemēroti procesiem, kuriem nepieciešama precīza droseles vadības veiktspēja. Neatkarīgi no procesa traucējumiem tos var kontrolēt tuvāk mērķa iestatītajam punktam, tādējādi samazinot procesa mainīgumu.
Ja droseļvārsts nedarbojas labi, vienkārši nomainiet vārstu ar pareizo izmēru, lai atrisinātu problēmu. Piemēram, papīra ražošanas uzņēmums izmanto divus lielizmēra droseļvārstus, lai kontrolētu mitruma izvadīšanu no celulozes. Abi vārsti darbojas ar mazāk nekā 20% no gājiena, kā rezultātā procesa svārstības ir attiecīgi 3,5% un 8,0%. Lielāko daļu to kalpošanas laika pavada manuālajā režīmā.
Tika uzstādīti divi atbilstoša izmēra NPS 4 Fisher Control-Disk droseļvārsti ar digitāliem vārstu kontrolleriem. Tagad cilpa darbojas automātiskajā režīmā, pirmā vārsta procesa mainīgums ir palielinājies no 3,5% līdz 1,6%, bet otrā vārsta procesa mainīgums ir palielinājies no 8% līdz 3,0%, bez īpašiem cilpas regulējumiem.
Tērauda rūpnīcas dzesēšanas sistēmas sliktais ūdens spiediens un plūsmas kontrole izraisīja galaprodukta neatbilstības. Džiutai uzstādītais HPBV nevarēja efektīvi kontrolēt ūdens plūsmu, kā nepieciešams.
Rūpnīca cer uzstādīt vārstus, kas var labāk kontrolēt procesu un samazināt uzstādīšanas izmaksas. Rūpnīca iztērēs 10 000 USD, lai nomainītu katra vārsta caurules, lai pārslēgtos no HPBV uz segmentētiem lodveida vārstiem. Tā vietā Emerson iesaka, lai tā Control-Disk droseļvārsts atbilstu pašreizējam HPBV aci pret aci izmēram.
Control-Disk vārsts tika pārbaudīts kopā ar vienu no deviņiem esošajiem HPBV, un tā darbība atbilda noteiktajām prasībām. Rūpnīca gada laikā nomainīja atlikušos 8 HPBV, un katrs HPBV tika aprīkots ar vadības diska vārstu. Tas novērsa nepieciešamību nomainīt 90 000 USD vērtus cauruļvadus segmentētiem lodveida vārstiem, un lodveida vārstu izmaksas palielinājās par aptuveni 25%, salīdzinot ar droseļvārstiem.
Vadības diska vārsti nodrošina precīzu vadību un palīdz novērst galaprodukta mainīgumu. Tērauda rūpnīca lēš, ka deviņu Control-Disk vārstu uzstādīšana var ietaupīt aptuveni 1 miljonu ASV dolāru gadā.
Salīdzinot ar vairumu citu vārstu veidu, HPBV ar digitālo pozicionētāju ir zemākas sākotnējās uzstādīšanas izmaksas, un tas var nodrošināt atbilstošu vadības diapazonu, ja ir piemērots izmērs. Tiem ir liela jauda un minimāli plūsmas ierobežojumi. Tauriņvārsts ar vienādu iekšējo daļu procentuālo daļu sniedz iespēju paplašināt vadības diapazonu, līdzīgi kā lodveida vārstam vai lodveida vārstam, un tas aizņem tikai HPBV vietu.
Izvēloties vārstus, īpaši HPBV, pārliecinieties, vai tie ir pareiza izmēra, pretējā gadījumā tos var manuāli vadīt vadības telpa. Ir svarīgi arī ņemt vērā vārsta veidu, raksturīgās īpašības un vārsta izmēru, kas nodrošina visplašāko vadības diapazonu lietojumam.
Marks Nymejers ir Emerson Automation Solutions globālais mārketinga komunikāciju vadītājs plūsmas kontroles jomā.
Tas nav maksas mūris. Šī ir brīva siena. Mēs nevēlamies traucēt jūsu mērķim ierasties šeit, tāpēc tas prasīs tikai dažas sekundes.
Izlikšanas laiks: 11.10.2021
