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調(diào)節(jié)閥動態(tài)特性評估是關(guān)鍵

日期:2025-04-30 20:25
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摘要:

多年來人們在選擇控制閥時考慮的一直是若干傳統(tǒng)因素,例如壓力額定值、壓力降、流動介質(zhì)、溫度和成本等。然而,過去10年中情況發(fā)生了很大變化,閥門設(shè)計取得了不少進展,生產(chǎn)流程的成本效益特性與以前相比已大不相同,這使許多以前在選擇閥門時必須考慮的傳統(tǒng)因素的重要性已經(jīng)大大削弱了。

    動態(tài)特性

   雖然有些傳統(tǒng)因素仍很重要,但它們僅僅偏重于閥的“靜態(tài)”性能。實際上它們是在“工作臺”上對閥進行測量所獲得的結(jié)果,但這樣的結(jié)果很難說明閥門在實際運行條件下將會表現(xiàn)出什么樣的性能。傳統(tǒng)理論認為,仔細調(diào)節(jié)靜態(tài)因素將會使閥(從而也使整個回路)獲得良好的性能。然而,現(xiàn)在我們認識到情況并非總是如此。

   研究人員和生產(chǎn)商進行的成千上萬次性能檢查證明,多達50%的在用閥(其中有許多是通過考慮傳統(tǒng)因素而選擇的)對于優(yōu)化控制回路性能未能產(chǎn)生多大效果。后繼研究表明,閥的動態(tài)特性對于降低流程易變性起了很重要的作用。在許多關(guān)鍵的流程中,不同的閥門降低流程易變性的幅度即使相差1%也能夠大幅度提高生產(chǎn)效率并減少廢物,從而可取得超過100萬美元的經(jīng)濟效益。很顯然,這樣的經(jīng)濟效益使我們完全可以否定傳統(tǒng)的做法,即只根據(jù)閥的*初購買價格來決定是否購買。

   其次,傳統(tǒng)的看法總是認為,流程優(yōu)化的改進總是來自于控制室控制儀表的升級。但是,測試數(shù)據(jù)表明,在使用相同控制儀表的條件下,閥的動態(tài)特性能夠?qū)芈沸阅墚a(chǎn)生顯著的影響。如果控制閥的精度只能達到5%,那么,花費大量的錢去配置一套其控制精度可達到0.5%的**控制儀表系統(tǒng)并不能起到多大作用。

    閥門類型

   在尋找一種與使用場合相匹配的閥門時,首先應(yīng)考察一下4種基本型式的節(jié)流控制閥,即籠式球閥、旋轉(zhuǎn)浮球閥、偏心閥與蝶形閥。

   籠式球閥的調(diào)整片形式的種類非常廣泛,因此能夠滿足大多數(shù)應(yīng)用場合的需求,從而使它成為各種閥中的優(yōu)選?;\式球閥調(diào)整片有很多種,包括平衡調(diào)整片、非平衡調(diào)整片、彈性座調(diào)整片、受約束調(diào)整片及全尺寸調(diào)整片等。在許多情況下,一種閥體的各種調(diào)整片配置是可以互換的。

   籠式球閥也有若干缺點。一是該閥的尺寸受到限制(通常為16英寸);二是與同等規(guī)格的視線閥(如浮球閥或蝶形閥)相比,其容量比較低;三是售價較高,特別是大口徑的籠式球閥。然而,在降低流程易變性方面,籠式球閥具有優(yōu)異的性能,常常足以彌補這些缺陷。

   旋轉(zhuǎn)浮球閥的流量比同等口徑的籠式球閥大。雖然旋轉(zhuǎn)浮球閥的控制范圍大于籠式球閥,但仍然優(yōu)于大多數(shù)其他類型的閥。旋轉(zhuǎn)浮球閥的允許壓力降和允許溫度范圍比籠式球閥小。通常它們的壓力降上限為7.0x105kg/m2,適合于在溫度低于398℃的場合使用。浮球閥不適用于易起空泡的液體,而且在用于壓力降較高的氣體中時,常??赡馨l(fā)出較大的噪聲。

   偏心閥比浮球閥的摩擦更小,價格更低。特有的結(jié)構(gòu)設(shè)計使其對于流程易變性的控制更**。這一點從Fisher公司的新產(chǎn)品BV500可見一斑。除此之外,偏心閥的優(yōu)缺點與浮球閥相差不大。

    按閥的性能來衡量,蝶形閥屬于低檔閥。

   蝶形閥的流量大,價格*便宜,而且有多種不同的口徑。但是,蝶形閥的特性曲線只有等比例特性曲線一種,這就大大限制了蝶形閥降低流程易變性的性能。由于這一原因,蝶形閥只能用于負載固定不變的場合中。雖然蝶形閥有多種不同的口徑,并且可以用大多數(shù)鑄合金來制造,但蝶形閥不符合ANSI關(guān)于面對面尺寸的要求,也不適用于易起空泡的流體或噪聲較大等場合。

 
 

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