CTYPE html PUBLIC “-//W3C//DTD XHTML 1.0 Strict//EN” “http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-strict.dtd”>
Metuljasti ventili so lažji, manjši in lažji od drugih vrst regulacijskih ventilov, zaradi česar so najboljša izbira za regulacijo pretoka v številnih aplikacijah. Standardne metuljne lopute se tradicionalno uporabljajo za avtomatsko odpiranje/zapiranje in so zelo primerne za to vlogo. Ko pa gre za regulacijo pretoka v sistemu z zaprto zanko, nekateri inženirji menijo, da so nesprejemljivi.
Metuljasti ventil uporablja vrtljivi disk za nadzor pretoka skozi cev. Diske je običajno mogoče upravljati za 90 stopinj, zato jih včasih imenujemo četrtobratni ventili. Običajno se uporabljajo pri varčevanju. Kadar je potrebno tesno zapiranje, se lahko za zagotavljanje zahtevane učinkovitosti uporabijo dušilne lopute z mehkimi elastičnimi tesnili in/ali prevlečenimi diski. Visokozmogljiva metuljna loputa (HPBV) ali dvojni zamikalni ventil je zdaj industrijski standard za regulacijske lopute in se pogosto uporablja za krmiljenje dušilke. Dobro delujejo pri aplikacijah z relativno konstantnim padcem tlaka ali počasnimi procesnimi zankami.
Prednosti HPBV vključujejo ravno pot pretoka, visoko zmogljivost in sposobnost enostavnega prehajanja trdnih in viskoznih medijev. Njihovi stroški namestitve so običajno najnižji od vseh tipov ventilov, zlasti ventilov NPS 12 in večjih. V primerjavi z drugimi vrstami ventilov se njihova stroškovna prednost znatno poveča, ko velikost preseže 12 palcev.
Zagotavljajo lahko dobro zmogljivost zapiranja v širokem temperaturnem območju in zagotavljajo različne oblike ohišja ventila, vključno s tipom rezin, tipom ušesa in dvojno prirobnico. So veliko lažji od drugih vrst ventilov in so bolj kompaktni. Na primer, 12-palčni segmentirani krogelni ventil z dvojno prirobnico ANSI razreda 150 tehta 350 funtov in ima dimenzijo 13,31 palca, medtem ko enakovredni 12-palčni metuljasti ventil tehta le 200 funtov in ima loputo z obrazom dimenzija obraza 3 palcev.
Metuljasti ventili imajo nekatere omejitve, zaradi katerih niso primerni za nadzor pretoka v določenih aplikacijah. Ti vključujejo omejene zmožnosti padca tlaka v primerjavi s krogličnimi ventili, z večjim kavitacijskim ali utripajočim potencialom.
Ker velika površina diska deluje kot vzvod za prenos dinamične sile tekočega medija na pogonsko gred, se standardni dušilni ventili običajno ne uporabljajo za visokotlačne aplikacije. Če je tako, sta velikost in izbira aktuatorja kritični.
Včasih se zgodi, da je loputa predimenzionirana, kar bo negativno vplivalo na učinkovitost procesa. To je lahko posledica uporabe ventilov velikosti cevovoda, zlasti loput z veliko prostornino. Spremenljivost postopka lahko poveča na dva načina. Prvič, prevelika velikost prinaša preveliko ojačenje ventila in s tem manjka prilagodljivosti pri prilagajanju krmilnika. Drugič, predimenzionirani ventili lahko pogosteje delujejo pri nižjih odprtinah ventilov, medtem ko je tesnilno trenje metuljastih ventilov lahko večje. Ker bo za določen korak giba ventila pretirano velik ventil povzročil nesorazmerno velike spremembe pretoka. Ta pojav bo močno povečal variabilnost procesa, povezano z mrtvim območjem zaradi trenja.
Postavljavci kodeksov včasih uporabljajo lopute iz ekonomskih razlogov ali za prilagoditev dani velikosti cevovoda, ne glede na njihove omejitve. Obstaja trend prevelike velikosti lopute, da bi se izognili stiskanju cevi, kar lahko privede do slabega nadzora procesa.
Največja omejitev je, da idealno območje krmiljenja dušenja ni tako široko kot zaporni ventil ali segmentni krogelni ventil. Metuljasti ventili na splošno ne delujejo dobro zunaj območja nadzora odpiranja približno 30 % do 50 %.
Na splošno, ko krmilna zanka deluje linearno in je ojačenje procesa blizu 1, je zanko najlažje nadzorovati. Zato dobiček procesa 1,0 postane cilj za dobro krmiljenje zanke, sprejemljivo območje pa je 0,5 do 2,0 (razpon 4:1).
Zmogljivost je najboljša, če večina zanke prihaja iz krmilnika. Upoštevajte, da na krivulji ojačenja na sliki 1 postane ojačenje procesa precej visoko v območju pod približno 25 % giba ventila.
Dobiček procesa določa razmerje med izhodnimi in vhodnimi spremembami procesa. Hod, pri katerem se ojačenje procesa ohranja med 0,5 in 2,0, je optimalno krmilno območje ventila. Če pridobitev procesa ni v območju od 0,5 do 2,0, lahko pride do slabe dinamične zmogljivosti in nestabilnosti zanke.
Ko je ventil zaprt, da se odpre, ima zasnova diska lopute velik vpliv na pretok ventila. Disk z inherentnimi enakimi odstotnimi značilnostmi lahko bolje kompenzira padec tlaka, ki se spreminja s pretokom. Enako odstotni notranji deli bodo zagotovili linearne značilnosti namestitve za spremembo padca tlaka, kar je idealno. Rezultat je natančnejša sprememba ena proti ena med pretokom in hodom ventila.
V zadnjem času lahko lopute uporabljajo diske z značilnimi enakimi odstotnimi značilnostmi pretoka. To zagotavlja funkcijo namestitve, ki ima za posledico pridobitev postopka namestitve v zahtevanem območju od 0,5 do 2,0 v širšem razponu potovanja. To bo znatno izboljšalo nadzor dušenja, zlasti v spodnjem območju hoda.
Ta zasnova zagotavlja dober nadzor s sprejemljivim ojačenjem od 0,5 do 2,0 od približno 11 % odpiranja do 70 %, nadzorni razpon pa je skoraj trikrat večji kot pri tipičnem visokozmogljivem metuljnem ventilu (HPBV) enake velikosti. Zato diski z enakim odstotkom zagotavljajo skupno nižjo variabilnost postopka.
Dušilne lopute z značilnimi značilnostmi enakega odstotka, kot so regulacijski kolutni ventili, so idealne za procese, ki zahtevajo natančno delovanje dušilnega nadzora. Ne glede na procesne motnje jih je mogoče nadzorovati bližje ciljni nastavljeni točki, s čimer se zmanjša variabilnost procesa.
Če loputa ne deluje dobro, preprosto zamenjajte loputo z ustrezno velikostjo, da odpravite težavo. Na primer, podjetje za papir uporablja dva prevelika metuljčka za nadzor odstranjevanja vlage iz celuloze. Oba ventila delujeta pri manj kot 20 % giba, kar ima za posledico variacijo procesa 3,5 % oziroma 8,0 %. Večino njihove življenjske dobe preživijo v ročnem načinu.
Vgrajeni sta bili dve loputi NPS 4 Fisher Control-Disk ustrezne velikosti z digitalnimi krmilniki ventilov. Zanka zdaj teče v samodejnem načinu, variabilnost procesa prvega ventila se je povečala s 3,5 % na 1,6 %, variabilnost procesa drugega ventila pa se je povečala z 8 % na 3,0 % brez posebnih prilagoditev zanke.
Slab vodni tlak in regulacija pretoka hladilnega sistema v jeklarni sta povzročila nedoslednosti v končnem izdelku. HPBV, nameščen v Jiutai, ni mogel učinkovito nadzorovati pretoka vode, kot je bilo potrebno.
Tovarna upa, da bo namestila ventile, ki bodo lahko bolje nadzorovali proces, in mora zmanjšati stroške namestitve. Tovarna bo porabila 10.000 $ za zamenjavo cevi vsakega ventila za prehod s HPBV na segmentirane krogelne ventile. Namesto tega Emerson priporoča, da njegova metuljasta loputa Control-Disk ustreza trenutni velikosti HPBV face-to-face.
Ventil Control-Disk je bil testiran skupaj z enim od devetih obstoječih HPBV in njegovo delovanje je izpolnjevalo določene zahteve. Tovarna je v enem letu zamenjala preostalih 8 HPBV, vsak HPBV pa je bil opremljen z ventilom Control-Disk. To je odpravilo potrebo po zamenjavi 90.000 USD vrednih cevovodov za segmentirane krogelne ventile, stroški krogelnih ventilov pa so se povečali za približno 25 % v primerjavi z metuljnimi ventili.
Ventili Control-Disk zagotavljajo natančen nadzor in pomagajo odpraviti variabilnost končnega izdelka. Jeklarna ocenjuje, da lahko namestitev devetih ventilov Control-Disk prihrani približno 1 milijon USD na leto.
V primerjavi z večino drugih vrst ventilov ima HPBV z digitalnim pozicionerjem nižje začetne stroške namestitve in lahko zagotovi ustrezen nadzorni razpon, ko je velikost prava. Imajo visoko zmogljivost in minimalne omejitve pretoka. Metuljasta loputa z lastnim enakim odstotkom notranjih delov nudi možnost razširitve regulacijskega območja, podobno kot krogelni ventil ali krogelni ventil, in zavzame le prostor HPBV.
Pri izbiri zaklopk, zlasti HPBV, se prepričajte, da so pravilne velikosti, sicer jih lahko ročno upravlja nadzorna soba. Pomembno je tudi upoštevati vrsto ventila, inherentne značilnosti in velikost ventila, ki zagotavljajo najširši nadzorni razpon za aplikacijo.
Mark Nymeyer je vodja globalnega tržnega komuniciranja za nadzor pretoka pri Emerson Automation Solutions.
To ni plačilni zid. To je prosta stena. Ne želimo ovirati vašega namena prihoda sem, zato bo to trajalo le nekaj sekund.
Čas objave: 11. oktober 2021
