CTYPE html PUBLIC „-//W3C//DTD XHTML 1.0 Strict//EN” „http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-strict.dtd”>
Supapele fluture sunt mai ușoare, mai mici și mai ușoare decât alte tipuri de supape de control, ceea ce le face cea mai bună alegere pentru reglarea debitului în multe aplicații. Supapele fluture standard sunt utilizate în mod tradițional pentru aplicații de deschidere/închidere automată și sunt potrivite pentru acest rol. Cu toate acestea, când vine vorba de reglarea fluxului într-un sistem cu buclă închisă, unii ingineri le consideră inacceptabile.
Supapa fluture folosește un disc rotativ pentru a controla debitul prin conductă. Discurile pot fi acționate de obicei la 90 de grade, așa că uneori sunt denumite supape cu un sfert de tură. De obicei, acestea sunt folosite atunci când se ia în considerare economie. Atunci când este necesară închiderea etanșă, supapele fluture cu garnituri elastice moi și/sau discuri acoperite pot fi utilizate pentru a oferi performanța necesară. Supapa fluture de înaltă performanță (HPBV) - sau supapa de compensare dublă - este acum standardul industriei pentru supapele de control fluture și este utilizată pe scară largă pentru controlul clapetei. Acestea funcționează bine pentru aplicații cu cădere de presiune relativ constantă sau bucle lente de proces.
Avantajele HPBV includ calea de curgere directă, capacitatea mare și capacitatea de a trece cu ușurință medii solide și vâscoase. Costul lor de instalare este de obicei cel mai mic dintre toate tipurile de supape, în special supapele NPS 12 și mai mari. În comparație cu alte tipuri de supape, avantajul lor de cost crește semnificativ atunci când dimensiunea depășește 12 inci.
Ele pot oferi performanțe bune de închidere într-o gamă largă de temperaturi și pot oferi diferite modele de corp de supapă, inclusiv tipul de plăci, tipul de ureche și flanșă dublă. Sunt mult mai ușoare decât alte tipuri de supape și sunt mai compacte. De exemplu, o supapă cu bilă segmentată cu flanșă dublă ANSI Clasa 150 de 12 inchi cântărește 350 de lire și are o dimensiune față în față de 13,31 inci, în timp ce supapa fluture echivalentă de 12 inchi cântărește doar 200 de lire și o dimensiune față în față. dimensiunea feței de 3 inci.
Supapele fluture au unele limitări care le fac nepotrivite pentru controlul debitului în anumite aplicații. Acestea includ capacități limitate de scădere a presiunii în comparație cu supapele cu bilă, cu cavitație sau potențial de intermitent mai mare.
Deoarece suprafața mare a discului acționează ca o pârghie pentru a aplica forța dinamică a fluidului care curge arborelui de antrenare, supapele fluture standard nu sunt utilizate de obicei pentru aplicații de înaltă presiune. Dacă da, dimensiunea și selecția actuatorului devin critice.
Uneori se întâmplă ca supapa de control fluture să fie supradimensionată, ceea ce va avea un impact negativ asupra performanței procesului. Acest lucru se poate datora utilizării supapelor de dimensiunea unei conducte, în special supapelor fluture de mare capacitate. Poate crește variabilitatea procesului în două moduri. În primul rând, supradimensionarea aduce un câștig prea mare supapei și, prin urmare, îi lipsește flexibilitatea în reglarea controlerului. În al doilea rând, supapele supradimensionate pot funcționa mai frecvent la deschiderile inferioare ale supapelor, în timp ce frecarea de etanșare a supapelor fluture poate fi mai mare. Deoarece pentru o anumită creștere a cursei supapei, o supapă excesiv de mare va produce modificări de debit disproporționat de mari. Acest fenomen va exagera foarte mult variabilitatea procesului asociată cu zona moartă din cauza frecării.
Codificatorii folosesc uneori valve fluture din motive economice sau pentru a se adapta la o anumită dimensiune a conductei, indiferent de limitările lor. Există o tendință de supradimensionare a supapei fluture pentru a evita strângerea țevii, ceea ce poate duce la un control slab al procesului.
Cea mai mare limitare este că domeniul ideal de control al clapetei nu este la fel de larg ca o supapă de închidere sau o supapă cu bilă segmentată. Supapele fluture, în general, nu funcționează bine în afara domeniului de control al deschiderii de aproximativ 30% până la 50%.
În general, atunci când bucla de control funcționează într-o manieră liniară și câștigul procesului este aproape de 1, bucla este cel mai ușor de controlat. Prin urmare, un câștig de proces de 1,0 devine ținta pentru un control bun al buclei, iar intervalul acceptabil este de la 0,5 la 2,0 (interval 4:1).
Performanța este cea mai bună atunci când cea mai mare parte a câștigului buclei provine de la controler. Rețineți că în curba de câștig din figura 1, câștigul de proces devine destul de mare în regiunea sub aproximativ 25% din cursa supapei.
Câștigul procesului definește relația dintre ieșirea procesului și modificările de intrare. Cursa în care câștigul procesului este menținut între 0,5 și 2,0 este domeniul de control optim al supapei. Când câștigul procesului nu este în intervalul de la 0,5 la 2,0, pot apărea performanțe dinamice slabe și instabilitate a buclei.
Când supapa este închisă pentru a se deschide, designul discului supapei fluture are un impact semnificativ asupra debitului supapei. Discul cu caracteristici inerente procentuale egale poate compensa mai bine căderea de presiune care se modifică odată cu debitul. Interioare cu procente egale vor oferi caracteristici de instalare liniare pentru a modifica căderea de presiune, ceea ce este ideal. Rezultatul este o schimbare mai precisă unu-la-unu între debitul și cursa supapei.
Recent, supapele fluture pot folosi discuri cu caracteristici inerente de debit procentual egal. Aceasta oferă o caracteristică de instalare care are ca rezultat creșterea procesului de instalare în intervalul necesar de 0,5 până la 2,0 pe o gamă mai largă de deplasare. Acest lucru va îmbunătăți semnificativ controlul accelerației, în special în intervalul inferior de deplasare.
Acest design oferă un control bun, cu un câștig acceptabil de 0,5 până la 2,0 de la aproximativ 11% deschidere la 70%, iar domeniul de control este de aproape trei ori mai mare decât cel al unei supape fluture de înaltă performanță (HPBV) tipică de aceeași dimensiune. Prin urmare, discurile cu procente egale oferă o variabilitate generală mai mică a procesului.
Supapele fluture cu caracteristici inerente de procente egale, cum ar fi supapele cu disc de control, sunt ideale pentru procesele care necesită performanțe precise de control al clapetei. Indiferent de perturbațiile procesului, acestea pot fi controlate mai aproape de punctul de referință țintă, reducând astfel variabilitatea procesului.
Dacă supapa fluture nu funcționează bine, înlocuiți supapa cu dimensiunea potrivită pentru a rezolva problema. De exemplu, o companie de hârtie folosește două supape fluture supradimensionate pentru a controla îndepărtarea umidității din pulpă. Cele două supape funcționează la mai puțin de 20% din cursă, rezultând o variație a procesului de 3,5% și, respectiv, 8,0%. Cea mai mare parte a duratei lor de viață este petrecută în modul manual.
Au fost instalate două valve fluture NPS 4 Fisher Control-Disk de dimensiuni adecvate cu controlere digitale de supapă. Bucla rulează acum în modul automat, variabilitatea procesului primei supape a crescut de la 3,5% la 1,6%, iar variabilitatea procesului a celei de-a doua supape a crescut de la 8% la 3,0%, fără ajustări speciale ale buclei.
Presiunea slabă a apei și controlul debitului sistemului de răcire din oțel au dus la inconsecvențe în produsul final. HPBV instalat în Jiutai nu a putut controla eficient debitul de apă așa cum este necesar.
Fabrica speră să instaleze supape care pot controla mai bine procesul și trebuie să minimizeze costurile de instalare. Fabrica va cheltui 10.000 USD pentru a înlocui conductele fiecărei supape pentru a trece de la HPBV la robinete cu bilă segmentate. În schimb, Emerson recomandă ca supapa sa fluture Control-Disk să se potrivească cu dimensiunea curentă HPBV față în față.
O supapă Control-Disk a fost testată împreună cu unul dintre cele nouă HPBV existente, iar performanța sa a îndeplinit cerințele specificate. Fabrica a înlocuit restul de 8 HPBV în decurs de un an, iar fiecare HPBV a fost echipat cu o supapă Control-Disk. Acest lucru a eliminat necesitatea înlocuirii conductelor de 90.000 USD pentru supapele cu bilă segmentate, iar costul supapelor cu bilă a crescut cu aproximativ 25% în comparație cu supapele fluture.
Supapele Control-Disk oferă un control precis și ajută la eliminarea variabilității produsului final. Fabrica de oțel estimează că instalarea a nouă valve Control-Disk poate economisi aproximativ 1 milion USD pe an.
În comparație cu majoritatea celorlalte tipuri de supape, HPBV cu un poziționator digital are un cost inițial de instalare mai mic și poate oferi o gamă de control adecvată atunci când dimensiunea este corectă. Au capacitate mare și restricții minime de debit. Supapa fluture cu un procent egal inerent de părți interne oferă o oportunitate de a extinde domeniul de control, similar unei supape cu glob sau o supapă cu bilă, și ocupă doar spațiul HPBV.
Când selectați supape, în special HPBV, asigurați-vă că acestea au dimensiunea corectă, altfel acestea pot fi controlate manual de camera de control. De asemenea, este important să se ia în considerare tipul de supapă, caracteristicile inerente și dimensiunea supapei care oferă cea mai largă gamă de control pentru aplicație.
Mark Nymeyer este managerul de comunicații de marketing global pentru controlul fluxului la Emerson Automation Solutions.
Acesta nu este un paywall. Acesta este un zid liber. Nu vrem să vă împiedicăm să veniți aici, așa că va dura doar câteva secunde.
Ora postării: Oct-11-2021
