CTYPE html PUBLIC “-//W3C//DTD XHTML 1.0 Strict//EN” “http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-strict.dtd”>
Butterflyventiler er lettere, mindre og lettere enn andre typer kontrollventiler, noe som gjør dem til det beste valget for å regulere strømmen i mange applikasjoner. Standard spjeldventiler brukes tradisjonelt for automatisk åpning/lukking, og de er godt egnet for denne rollen. Men når det gjelder å regulere strømning i et lukket sløyfesystem, anser noen ingeniører dem som uakseptable.
Butterflyventilen bruker en roterende skive for å kontrollere strømmen gjennom røret. Plater kan vanligvis betjenes gjennom 90 grader, så de blir noen ganger referert til som kvartsvingsventiler. Vanligvis brukes de når man vurderer økonomi. Når det er nødvendig med tett lukking, kan spjeldventiler med myke elastiske tetninger og/eller belagte skiver brukes for å gi den nødvendige ytelsen. Høyytelses-spjeldventilen (HPBV) - eller dobbel offset-ventil - er nå industristandarden for spjeldreguleringsventiler og er mye brukt for strupekontroll. De fungerer godt for applikasjoner med relativt konstant trykkfall eller langsomme prosesssløyfer.
Fordelene med HPBV inkluderer rett gjennom strømningsvei, høy kapasitet og evnen til enkelt å passere faste og viskøse medier. Installasjonskostnaden deres er vanligvis den laveste av alle ventiltyper, spesielt NPS 12 og større ventiler. Sammenlignet med andre typer ventiler øker kostnadsfordelen deres betydelig når størrelsen overstiger 12 tommer.
De kan gi god lukkeytelse i et bredt temperaturområde, og gir forskjellige ventilhusdesign, inkludert wafer type, lug type og dobbel flens. De er mye lettere enn andre typer ventiler og er mer kompakte. For eksempel veier en 12-tommers ANSI Class 150 dobbelflenssegmentert kuleventil 350 pund og har en ansikt-til-ansikt-dimensjon på 13,31 tommer, mens den tilsvarende 12-tommers spjeldventilen veier bare 200 pund og en ansikt-til-ansikt-dimensjon på 13,31 tommer. ansiktsdimensjon på 3 tommer.
Butterflyventiler har noen begrensninger som gjør dem uegnet for strømningskontroll i visse applikasjoner. Disse inkluderer begrensede trykkfallsevner sammenlignet med kuleventiler, med større kavitasjon eller blinkpotensial.
Fordi det store overflatearealet til skiven fungerer som en spak for å påføre den dynamiske kraften til det flytende mediet på drivakselen, brukes vanligvis ikke standard spjeldventiler for høytrykksapplikasjoner. I så fall blir størrelsen og valget av aktuatoren kritisk.
Noen ganger skjer det at sommerfuglkontrollventilen er overdimensjonert, noe som vil ha en negativ innvirkning på prosessytelsen. Dette kan skyldes bruk av ventiler på størrelse med rørledninger, spesielt spjeldventiler med stor kapasitet. Det kan øke prosessvariasjonen på to måter. For det første gir overdimensjonering for mye gevinst til ventilen, og mangler dermed fleksibilitet i justering av kontrolleren. For det andre kan overdimensjonerte ventiler operere oftere ved lavere ventilåpninger, mens tetningsfriksjonen til spjeldventiler kan være større. Fordi for en gitt ventilslagsøkning, vil en for stor ventil gi uforholdsmessig store strømningsendringer. Dette fenomenet vil i stor grad overdrive prosessvariasjonen knyttet til dødsonen på grunn av friksjon.
Kodesettere bruker noen ganger spjeldventiler av økonomiske årsaker eller for å tilpasse seg en gitt rørledningsstørrelse, uavhengig av deres begrensninger. Det er en trend å overdimensjonere spjeldventilen for å unngå å klemme røret, noe som kan føre til dårlig prosesskontroll.
Den største begrensningen er at det ideelle gassreguleringsområdet ikke er så bredt som en stoppventil eller en segmentert kuleventil. Butterflyventiler fungerer generelt ikke godt utenfor åpningskontrollområdet på omtrent 30 % til 50 %.
Generelt, når kontrollsløyfen opererer på en lineær måte og prosessforsterkningen er nær 1, er sløyfen lettest å kontrollere. Derfor blir en prosessforsterkning på 1,0 målet for god sløyfekontroll, og det akseptable området er 0,5 til 2,0 (område 4:1).
Ytelsen er best når det meste av sløyfeforsterkningen kommer fra kontrolleren. Legg merke til at i forsterkningskurven i figur 1 blir prosessforsterkningen ganske høy i området under ca. 25 % av ventilslaget.
Prosessgevinst definerer forholdet mellom prosessutgang og inputendringer. Slaget der prosessforsterkningen holdes mellom 0,5 og 2,0 er det optimale kontrollområdet til ventilen. Når prosessforsterkningen ikke er i området 0,5 til 2,0, kan dårlig dynamisk ytelse og sløyfe-ustabilitet oppstå.
Når ventilen er lukket for å åpne, har spjeldventilskivedesignen en betydelig innvirkning på ventilstrømmen. Skiven med iboende like prosentegenskaper kan bedre kompensere trykkfallet som endres med strømningshastigheten. Like prosentandel innvendig vil gi lineære installasjonsegenskaper for å endre trykkfallet, noe som er ideelt. Resultatet er en mer nøyaktig en-til-en endring mellom strømningshastighet og ventilslag.
Nylig kan spjeldventiler bruke skiver med iboende like prosentvise strømningsegenskaper. Dette gir en installasjonsfunksjon som resulterer i en økning i installasjonsprosessen innenfor det nødvendige området på 0,5 til 2,0 over et bredere vandringsområde. Dette vil forbedre gasskontrollen betraktelig, spesielt i det nedre reiseområdet.
Denne utformingen gir god kontroll, med en akseptabel forsterkning på 0,5 til 2,0 fra ca. 11 % åpning til 70 %, og kontrollområdet er nesten tre ganger høyere enn for en typisk høyytelses butterflyventil (HPBV) av samme størrelse. Derfor gir like prosentvise plater samlet lavere prosessvariabilitet.
Butterflyventiler med iboende like prosentegenskaper, for eksempel styreskiveventiler, er ideelle for prosesser som krever presis strupekontrollytelse. Uavhengig av prosessforstyrrelser kan de kontrolleres nærmere målsettingspunktet, og dermed redusere prosessvariabiliteten.
Hvis spjeldventilen ikke fungerer bra, er det bare å bytte ut ventilen med riktig størrelse for å løse problemet. For eksempel bruker et papirfirma to overdimensjonerte sommerfuglventiler for å kontrollere fjerningen av fuktighet fra massen. De to ventilene opererer med mindre enn 20 % av slaget, noe som resulterer i prosessvariasjoner på henholdsvis 3,5 % og 8,0 %. Mesteparten av levetiden deres brukes i manuell modus.
To passende størrelse NPS 4 Fisher Control-Disk sommerfuglventiler med digitale ventilkontrollere ble installert. Sløyfen kjører nå i automatisk modus, prosessvariabiliteten til den første ventilen har økt fra 3,5 % til 1,6 %, og prosessvariasjonen til den andre ventilen har økt fra 8 % til 3,0 %, uten noen spesielle sløyfejusteringer.
Det dårlige vanntrykket og strømningskontrollen av kjølesystemet i stålverket førte til inkonsekvenser i sluttproduktet. HPBV installert i Jiutai kunne ikke effektivt kontrollere vannstrømmen etter behov.
Anlegget håper å installere ventiler som bedre kan kontrollere prosessen og som trenger å minimere installasjonskostnadene. Fabrikken vil bruke $10 000 for å erstatte rørene til hver ventil for å bytte fra HPBV til segmenterte kuleventiler. Emerson anbefaler i stedet at Control-Disk-spjeldventilen passer til gjeldende HPBV ansikt-til-ansikt-størrelse.
En Control-Disk-ventil ble testet sammen med en av ni eksisterende HPBV-er, og ytelsen oppfylte de spesifiserte kravene. Fabrikken erstattet de resterende 8 HPBV-ene innen et år, og hver HPBV ble utstyrt med en Control-Disk-ventil. Dette eliminerte behovet for å erstatte $90 000 rørledninger for segmenterte kuleventiler, og kostnadene for kuleventiler økte med omtrent 25 % sammenlignet med butterflyventiler.
Control-Disk-ventiler gir presis kontroll og bidrar til å eliminere variasjon i sluttproduktet. Stålverket anslår at installasjon av ni Control-Disk-ventiler kan spare ca. USD 1 million per år.
Sammenlignet med de fleste andre ventiltyper har HPBV med digital posisjoner lavere initial installasjonskostnad og kan gi tilstrekkelig kontrollområde når størrelsen er riktig. De har høy kapasitet og minimale flytbegrensninger. Butterflyventilen med iboende lik prosentandel av interne deler gir en mulighet til å utvide kontrollområdet, på samme måte som en kuleventil eller en kuleventil, og tar kun opp plassen til HPBV.
Når du velger ventiler, spesielt HPBV, sørg for at de har riktig størrelse, ellers kan de styres manuelt av kontrollrommet. Det er også viktig å vurdere ventiltype, iboende egenskaper og ventilstørrelse som gir det bredeste kontrollområdet for applikasjonen.
Mark Nymeyer er den globale markedskommunikasjonssjefen for flytkontroll hos Emerson Automation Solutions.
Dette er ikke en betalingsmur. Dette er en gratis vegg. Vi ønsker ikke å hindre hensikten din med å komme hit, så dette vil bare ta noen få sekunder.
Innleggstid: 11. oktober 2021
