CTYPE html PUBLIC “-//W3C//DTD XHTML 1.0 Strict//EN” “http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-strict.dtd”>
Injap rama-rama adalah lebih ringan, lebih kecil dan lebih ringan daripada jenis injap kawalan lain, menjadikannya pilihan terbaik untuk mengawal aliran dalam banyak aplikasi. Injap rama-rama standard digunakan secara tradisional untuk aplikasi buka/tutup automatik, dan ia sangat sesuai untuk peranan ini. Walau bagaimanapun, apabila ia berkaitan dengan mengawal selia aliran dalam sistem gelung tertutup, sesetengah jurutera menganggapnya tidak boleh diterima.
Injap rama-rama menggunakan cakera berputar untuk mengawal aliran melalui paip. Cakera biasanya boleh dikendalikan melalui 90 darjah, jadi ia kadang-kadang dirujuk sebagai injap suku pusingan. Biasanya, ia digunakan apabila mempertimbangkan ekonomi. Apabila penutupan ketat diperlukan, injap rama-rama dengan pengedap elastik lembut dan/atau cakera bersalut boleh digunakan untuk memberikan prestasi yang diperlukan. Injap rama-rama berprestasi tinggi (HPBV)-atau injap offset berkembar-kini menjadi standard industri untuk injap kawalan rama-rama dan digunakan secara meluas untuk kawalan pendikit. Ia berfungsi dengan baik untuk aplikasi dengan penurunan tekanan yang agak malar atau gelung proses yang perlahan.
Kelebihan HPBV termasuk laluan aliran lurus, kapasiti tinggi, dan keupayaan untuk melepasi media pepejal dan likat dengan mudah. Kos pemasangan mereka biasanya paling rendah daripada semua jenis injap, terutamanya NPS 12 dan injap yang lebih besar. Berbanding dengan jenis injap lain, kelebihan kosnya meningkat dengan ketara apabila saiznya melebihi 12 inci.
Mereka boleh memberikan prestasi penutupan yang baik dalam julat suhu yang luas, dan menyediakan reka bentuk badan injap yang berbeza, termasuk jenis wafer, jenis lug dan bebibir berganda. Ia jauh lebih ringan daripada jenis injap lain dan lebih padat. Sebagai contoh, injap bola bersegmen bebibir berkembar ANSI Class 150 12 inci mempunyai berat 350 paun dan mempunyai dimensi bersemuka 13.31 inci, manakala injap rama-rama lug 12 inci yang setara beratnya hanya 200 paun dan satu muka ke- dimensi muka 3 inci.
Injap rama-rama memang mempunyai beberapa batasan yang menjadikannya tidak sesuai untuk kawalan aliran dalam aplikasi tertentu. Ini termasuk keupayaan penurunan tekanan terhad berbanding injap bola, dengan potensi peronggaan atau berkelip yang lebih besar.
Oleh kerana luas permukaan cakera yang besar bertindak sebagai tuil untuk menggunakan daya dinamik medium mengalir ke aci pemacu, injap rama-rama standard biasanya tidak digunakan untuk aplikasi tekanan tinggi. Jika ya, saiz dan pemilihan penggerak menjadi kritikal.
Kadang-kadang ia berlaku bahawa injap kawalan rama-rama terlalu besar, yang akan memberi kesan negatif terhadap prestasi proses. Ini mungkin disebabkan oleh penggunaan injap bersaiz saluran paip, terutamanya injap rama-rama berkapasiti besar. Ia boleh meningkatkan kebolehubahan proses dalam dua cara. Pertama sekali, saiz terlalu besar membawa terlalu banyak keuntungan kepada injap, dan dengan itu tidak mempunyai fleksibiliti dalam melaraskan pengawal. Kedua, injap bersaiz besar mungkin beroperasi dengan lebih kerap pada bukaan injap bawah, manakala geseran pengedap injap rama-rama mungkin lebih besar. Kerana untuk kenaikan lejang injap tertentu, injap yang terlalu besar akan menghasilkan perubahan aliran yang tidak seimbang. Fenomena ini akan sangat membesar-besarkan kebolehubahan proses yang berkaitan dengan zon mati akibat geseran.
Penetap kod kadangkala menggunakan injap rama-rama atas sebab ekonomi atau untuk menyesuaikan diri dengan saiz saluran paip tertentu, tanpa mengira batasannya. Terdapat trend untuk membesarkan injap rama-rama untuk mengelak daripada memerah paip, yang boleh menyebabkan kawalan proses yang lemah.
Had terbesar ialah julat kawalan pendikit yang ideal tidak selebar injap henti atau injap bola terbahagi. Injap rama-rama biasanya tidak berfungsi dengan baik di luar julat kawalan pembukaan kira-kira 30% hingga 50%.
Secara amnya, apabila gelung kawalan beroperasi secara linear dan perolehan proses menghampiri 1, gelung adalah paling mudah untuk dikawal. Oleh itu, keuntungan proses 1.0 menjadi sasaran untuk kawalan gelung yang baik, dan julat yang boleh diterima ialah 0.5 hingga 2.0 (julat 4:1).
Prestasi terbaik apabila kebanyakan keuntungan gelung datang daripada pengawal. Ambil perhatian bahawa dalam keluk keuntungan Rajah 1, keuntungan proses menjadi agak tinggi di kawasan di bawah kira-kira 25% daripada lejang injap.
Keuntungan proses mentakrifkan hubungan antara output proses dan perubahan input. Lejang di mana perolehan proses dikekalkan antara 0.5 dan 2.0 ialah julat kawalan optimum injap. Apabila keuntungan proses tidak berada dalam julat 0.5 hingga 2.0, prestasi dinamik yang lemah dan ketidakstabilan gelung mungkin berlaku.
Apabila injap ditutup untuk dibuka, reka bentuk cakera injap rama-rama mempunyai kesan yang ketara ke atas aliran injap. Cakera dengan ciri peratusan yang sama boleh mengimbangi penurunan tekanan yang berubah dengan kadar aliran dengan lebih baik. Peratusan dalaman yang sama akan menyediakan ciri pemasangan linear untuk menukar penurunan tekanan, yang sesuai. Hasilnya ialah perubahan satu-ke-satu yang lebih tepat antara kadar aliran dan lejang injap.
Baru-baru ini, injap rama-rama boleh menggunakan cakera dengan ciri aliran peratusan yang sama. Ini menyediakan ciri pemasangan yang menghasilkan keuntungan proses pemasangan dalam julat 0.5 hingga 2.0 yang diperlukan dalam julat perjalanan yang lebih luas. Ini akan meningkatkan kawalan pendikitan dengan ketara, terutamanya dalam julat perjalanan yang lebih rendah.
Reka bentuk ini memberikan kawalan yang baik, dengan keuntungan yang boleh diterima sebanyak 0.5 hingga 2.0 daripada kira-kira 11% pembukaan kepada 70%, dan julat kawalan hampir tiga kali lebih tinggi daripada injap rama-rama berprestasi tinggi (HPBV) biasa yang sama saiz. Oleh itu, cakera peratusan yang sama memberikan kebolehubahan proses keseluruhan yang lebih rendah.
Injap rama-rama dengan ciri peratusan yang sama, seperti injap cakera kawalan, sesuai untuk proses yang memerlukan prestasi kawalan pendikitan yang tepat. Tanpa mengira gangguan proses, ia boleh dikawal lebih dekat dengan titik set sasaran, dengan itu mengurangkan kebolehubahan proses.
Jika injap rama-rama tidak berfungsi dengan baik, gantikan sahaja injap dengan saiz yang sesuai untuk menyelesaikan masalah. Sebagai contoh, syarikat kertas menggunakan dua injap rama-rama bersaiz besar untuk mengawal penyingkiran lembapan daripada pulpa. Kedua-dua injap beroperasi kurang daripada 20% daripada strok, menghasilkan variasi proses masing-masing 3.5% dan 8.0%. Kebanyakan hayat perkhidmatan mereka dibelanjakan dalam mod manual.
Dua injap rama-rama NPS 4 Fisher Control-Disk bersaiz sesuai dengan pengawal injap digital telah dipasang. Gelung kini berjalan dalam mod automatik, kebolehubahan proses injap pertama telah meningkat daripada 3.5% kepada 1.6%, dan kebolehubahan proses injap kedua telah meningkat daripada 8% kepada 3.0%, tanpa sebarang pelarasan gelung khas.
Tekanan air yang lemah dan kawalan aliran sistem penyejukan di loji keluli menyebabkan ketidakkonsistenan dalam produk akhir. HPBV yang dipasang di Jiutai tidak dapat mengawal aliran air dengan berkesan seperti yang diperlukan.
Kilang itu berharap dapat memasang injap yang boleh mengawal proses dengan lebih baik dan perlu meminimumkan kos pemasangan. Kilang itu akan membelanjakan $10,000 untuk menggantikan paip bagi setiap injap untuk beralih daripada HPBV kepada injap bola tersegmen. Sebaliknya, Emerson mengesyorkan injap rama-rama Cakera Kawalannya sesuai dengan saiz muka-ke-muka HPBV semasa.
Injap Cakera Kawalan telah diuji bersama-sama dengan satu daripada sembilan HPBV sedia ada, dan prestasinya memenuhi keperluan yang ditetapkan. Kilang itu menggantikan baki 8 HPBV dalam tempoh setahun, dan setiap HPBV dilengkapi dengan injap Cakera Kawalan. Ini telah menghapuskan keperluan untuk menggantikan saluran paip $90,000 untuk injap bola tersegmen, dan kos injap bola meningkat kira-kira 25% berbanding injap rama-rama.
Injap Kawalan-Cakera menyediakan kawalan yang tepat dan membantu menghapuskan kebolehubahan dalam produk akhir. Kilang keluli menganggarkan bahawa memasang sembilan injap Cakera Kawalan boleh menjimatkan kira-kira AS$1 juta setahun.
Berbanding dengan kebanyakan jenis injap lain, HPBV dengan penentu kedudukan digital mempunyai kos pemasangan awal yang lebih rendah dan boleh menyediakan julat kawalan yang mencukupi apabila saiznya betul. Mereka mempunyai kapasiti tinggi dan sekatan aliran minimum. Injap rama-rama dengan peratusan bahagian dalaman yang sama wujud memberikan peluang untuk mengembangkan julat kawalan, serupa dengan injap dunia atau injap bola, dan hanya mengambil ruang HPBV.
Apabila memilih injap, terutamanya HPBV, pastikan ia adalah saiz yang betul, jika tidak ia mungkin dikawal secara manual oleh bilik kawalan. Ia juga penting untuk mempertimbangkan jenis injap, ciri yang wujud, dan saiz injap yang menyediakan julat kawalan terluas untuk aplikasi.
Mark Nymeyer ialah pengurus komunikasi pemasaran global untuk kawalan aliran di Emerson Automation Solutions.
Ini bukan paywall. Ini adalah dinding percuma. Kami tidak mahu menghalang tujuan anda datang ke sini, jadi ini hanya akan mengambil masa beberapa saat.
Masa siaran: 11-Okt-2021
