Le dimensionnement des vannes de régulation doit utiliser des conditions de débit minimum, normal et maximum avec la pression d'entrée, la pression de sortie, la température et les propriétés du fluide correspondantes pour chaque cas. Cv ou Kv détermine la capacité de débit requise, mais la sélection finale de la vanne doit également vérifier la course prévue, les caractéristiques de débit installées, la cavitation, le clignotement, le débit étouffé, la vitesse, le bruit et la force de l'actionneur. La taille du pipeline à elle seule ne détermine pas la taille correcte de la vanne de régulation.
Un échec courant dans le dimensionnement des vannes de régulation commence par une hypothèse simple : le pipeline est de DN100, le projet sélectionne donc une vanne de régulation DN100.
La vanne laisse passer le débit maximum requis, mais pendant le fonctionnement normal, elle reste proche du siège. De petits mouvements de tige produisent de grands changements de débit, le positionneur corrige continuellement la position de la vanne et la variable de procédé commence à tourner autour du point de consigne.
La valve n'est pas nécessairement défectueuse. Il se peut simplement qu’il ait une capacité de débit supérieure à celle que le procédé peut utiliser en fonctionnement normal.
Le dimensionnement correct commence par les conditions du processus, et non par le diamètre du pipeline. Cet article explique comment dimensionner une vanne de régulation en utilisant Cv ou Kv, les cas de débit minimum, normal et maximum, les conditions de pression correspondantes et la course prévue de la vanne.
Commencez avec une feuille de travail sur le dimensionnement des vannes de régulation
Avant de sélectionner un modèle de vanne, préparez une feuille de calcul de dimensionnement contenant toutes les conditions de fonctionnement que la vanne doit contrôler.
Ne fournissez pas un débit maximum avec des pressions de conception non liées. Chaque boîtier de flux doit avoir sa propre pression d'entrée, sa pression de sortie et sa température correspondantes.
| Article de dimensionnement | Cas minimum | Cas normal | Cas maximum |
|---|---|---|---|
| Débit | Demande de processus stable la plus faible | Flux de fonctionnement le plus fréquent | Débit continu ou de pointe requis le plus élevé |
| Pression d'entrée | Pression lorsque le débit minimum se produit | Pression en fonctionnement normal | Pression lorsque le débit maximum se produit |
| Pression de sortie | Pression aval correspondante | Pression aval correspondante | Pression aval correspondante |
| Température | Température minimale du fluide du boîtier | Température de fonctionnement normale | Température maximale du fluide dans le cas |
| Objectif de la vanne | Contrôle stable du faible débit | Fonctionnement de routine stable | Capacité maximale adéquate |
Les cas de démarrage, d'arrêt, de dérivation, de nettoyage, de régénération ou de fonctionnement d'urgence doivent être ajoutés séparément lorsqu'ils imposent des conditions de débit ou de pression différentes.
Données liquides requises
- Nom du fluide et composition chimique
- Débit minimum, normal et maximum
- Pression d'entrée et de sortie pour chaque cas de débit
- Température de fonctionnement pour chaque cas de débit
- Densité ou densité
- Pression de vapeur à la température de fonctionnement
- Pression critique lorsque la méthode de dimensionnement sélectionnée l'exige
- Viscosité pour liquides visqueux
- Teneur en matières solides, taille des particules et caractéristiques abrasives
Données sur le gaz et la vapeur requises
- Composition du gaz ou état de la vapeur
- Débit massique ou volumique minimum, normal et maximum
- Pression absolue d'entrée et de sortie pour chaque cas
- Température d'entrée
- Poids moléculaire ou densité spécifique du gaz
- Facteur de compressibilité
- Rapport de chaleur spécifique si nécessaire
- Qualité de la vapeur ou degré de surchauffe
Le dimensionnement du gaz et de la vapeur nécessite normalement une pression absolue. Identifiez clairement si les valeurs soumises sont barg, bara, psig ou psia.
Que signifient réellement Cv et Kv
Cv et Kv sont des coefficients débit-capacité. Ils représentent la capacité d'une vanne et d'un élément interne particuliers à une ouverture définie dans des conditions de référence spécifiées.
Ils n’identifient pas directement :
- La taille nominale du pipeline
- La classe de pression de la vanne
- La force de l'actionneur
- La classe de fuite du siège
- L’adéquation de la vanne à la cavitation ou au flashing
Équation métrique de base de dépistage des liquides
Pour un liquide turbulent, non étouffé, semblable à de l'eau, sans correction significative de la tuyauterie, une estimation métrique préliminaire peut être exprimée comme suit :
Kv = Q × √(SG / ΔP)
- Kv : coefficient de débit métrique
- Question : débit de liquide en m³/h
- SG : densité du liquide par rapport à l'eau
- ΔP : chute de pression à travers la vanne en bar
Équation de base américaine de dépistage des liquides
En utilisant les unités usuelles des États-Unis, l’équation préliminaire correspondante est :
Cv = Q × √(SG / ΔP)
- CV : Coefficient de débit américain
- Question : débit de liquide en gallons américains par minute
- SG : densité du liquide par rapport à l'eau
- ΔP : chute de pression à travers la vanne en psi
L’équation est la même, mais les unités sont différentes. Cv et Kv ne doivent pas être échangés sans conversion.
Pour une conversion pratique :
- Cv ≈ 1,156 × Kv
- Kv ≈ 0,865 × Cv
Ces équations simplifiées sont utiles pour expliquer la relation fondamentale entre le débit, la densité et la chute de pression. Le dimensionnement final doit utiliser une méthode CEI 60534-2-1 ou ANSI/ISA-75.01.01 avec les coefficients de vanne sélectionnés et tous les facteurs de correction applicables.
Pourquoi le dimensionnement exact nécessite plus que l'équation de base
Le dimensionnement des vannes de régulation installées peut devoir tenir compte de :
- Récupération de pression du liquide et débit étouffé
- Cavitation ou flash
- Expansion et compressibilité des gaz
- Rapport de pression critique
- Facteurs de récupération de pression spécifiques à la vanne
- Réducteurs, extenseurs et autres raccords attachés
- Écoulement non turbulent ou à faible nombre de Reynolds
- Haute viscosité
- Garniture en plusieurs étapes
- Vitesse de sortie et bruit aérodynamique
Le fabricant doit donc utiliser les coefficients réels du corps de vanne et des éléments internes sélectionnés, et non un coefficient générique tiré d'un produit non lié.
Pourquoi les débits minimum, normal et maximum doivent être dimensionnés séparément
Le Cv ou Kv requis change chaque fois que le débit ou la chute de pression change. Le cas du débit maximum ne produit pas automatiquement le coefficient maximum requis.
Par exemple, le processus peut nécessiter un débit maximum lorsque la chute de pression disponible à travers la vanne est relativement faible. Cela peut produire le Cv requis le plus élevé.
Au débit minimum, la pression en amont peut rester élevée tandis que la demande en aval diminue. La vanne présente alors une perte de charge plus importante mais doit réguler un débit beaucoup plus faible sans fonctionner trop près du siège.
Cas de débit minimum
Le cas minimum vérifie si la vanne peut réguler le débit requis le plus bas avec un mouvement stable et répétable.
Les questions importantes incluent :
- La vanne fonctionnera-t-elle extrêmement près du siège ?
- Le débit requis est-il inférieur à la plage contrôlable du trim sélectionné ?
- La friction du siège et la friction de la garniture domineront-elles les petits changements de position ?
- Un trim réduit, un trim caractérisé ou un agencement à plage divisée est-il requis ?
Cas de flux normal
Le cas normal mérite la plus grande attention car il représente le cas où la vanne peut passer la majeure partie de sa durée de vie.
La vanne doit fournir une course utile et un gain installé prévisible dans ces conditions, plutôt que de fonctionner continuellement à proximité de la position fermée ou complètement ouverte.
Cas de débit maximum
Le cas maximum vérifie si la vanne a une capacité suffisante tout en conservant une tolérance raisonnable pour les variations de processus et l'incertitude de dimensionnement.
Une vanne ne doit pas être agrandie automatiquement simplement pour créer une très grande capacité de réserve. Une capacité de réserve excessive peut réduire la contrôlabilité de la charge normale.
La taille du pipeline ne détermine pas la taille de la vanne de régulation
Le diamètre du pipeline est choisi en fonction de la vitesse du système, de la perte de pression, de la demande de débit, de la conception mécanique et de considérations économiques.
La taille de la vanne de régulation est sélectionnée parmi :
- Cv ou Kv requis
- Chute de pression disponible
- Déplacement opérationnel prévu
- Capacité du corps de vanne et des éléments internes
- Vitesse d'entrée et de sortie
- Risque de cavitation, de flash et de bruit
- Raccordement mécanique et disposition de la tuyauterie
Une vanne de régulation peut donc être plus petite que la canalisation qui lui est connectée. Des réducteurs et des détendeurs appropriés peuvent être utilisés lorsque la vitesse, le bruit, la récupération de pression et les charges de tuyauterie qui en résultent restent acceptables.
L'effet des réducteurs et des expanseurs attachés doit être inclus dans le dimensionnement installé, le cas échéant.
Lorsqu'une vanne de régulation de taille de conduite peut être trop grande
Une vanne de taille de conduite est susceptible d'être surdimensionnée lorsque :
- La vanne de régulation ne reçoit qu'une petite partie de la chute de pression totale du système.
- Le corps de la vanne a un Cv nominal élevé par rapport à la demande du processus
- La vanne rotative sélectionnée a une capacité bien supérieure à celle d'une vanne à soupape de même taille nominale
- Le processus fonctionne normalement bien en dessous du débit prévu
- Une allocation de capacité future a été ajoutée à plusieurs reprises par différentes disciplines du projet
Le Cv requis n'est pas le même que la course de la vanne
Après avoir calculé le Cv ou le Kv requis pour chaque cas de fonctionnement, l'étape suivante consiste à comparer ces valeurs avec la courbe capacité/déplacement de la vanne sélectionnée.
Une vanne avec un Cv nominal de 100 ne fournit pas nécessairement un Cv 50 à 50 % de course.
La relation dépend :
- Caractéristique de débit inhérente
- Ajuster la géométrie
- Type de corps de vanne
- Garniture réduite ou pleine grandeur sélectionnée
- Pertes de pression du système
- Chute de pression disponible à travers la vanne à chaque débit
Caractéristique linéaire
Un trim linéaire produit des incréments approximativement égaux de coefficient de débit pour des incréments égaux de course de vanne sous une chute de pression constante à travers la vanne.
Cela ne garantit pas que le débit du procédé installé sera linéaire avec le déplacement, car la chute de pression à travers la vanne change souvent à mesure que le débit du système change.
Caractéristique à pourcentage égal
Un trim à pourcentage égal produit approximativement le même pourcentage de variation du coefficient de flux de courant pour des incréments de déplacement égaux dans les conditions de test définies.
Cette solution est fréquemment envisagée lorsque le procédé nécessite une large plage de débit ou lorsque la part de la vanne dans la chute de pression totale du système change considérablement.
La caractéristique d'ajustement sélectionnée peut modifier le déplacement prévu et la réponse du processus installé. Lire Vanne de régulation à pourcentage égal ou linéaire avant de confirmer la courbe de trim finale.
Caractéristique installée et gain installé
La caractéristique installée décrit la relation réelle entre la course de la vanne et le débit du processus une fois la vanne connectée au système de tuyauterie.
Le gain installé décrit dans quelle mesure le débit change pour une modification donnée de la course de la vanne. Un gain installé excessivement élevé ou faible peut rendre le réglage et la stabilité de la boucle de contrôle plus difficiles.
Une règle fixe telle que « chaque vanne doit fonctionner entre 20 % et 80 % de course » ne doit pas remplacer une revue de dimensionnement installée. Évitez un fonctionnement continu extrêmement proche du siège ou d'une ouverture complète, mais déterminez la plage acceptable à partir de l'assiette sélectionnée, de la dynamique du processus, de la plage de réglage et du résultat du dimensionnement du fabricant.
Vannes surdimensionnées, correctement dimensionnées et sous-dimensionnées
| Examiner l'article | Vanne surdimensionnée | Vanne correctement dimensionnée | Valve sous-dimensionnée |
|---|---|---|---|
| Voyage normal | Reste souvent près du siège | Utilise une partie pratique de la course disponible | Fonctionne fréquemment près de l’ouverture complète |
| Contrôle du débit minimum | Peut être instable ou trop sensible | Maintient le mouvement et la répétabilité utilisables | Peut contrôler le débit minimum mais manque de capacité maximale |
| Capacité de débit maximale | Grande capacité inutilisée | Répond à la demande avec une allocation justifiée | Ne peut pas atteindre le débit maximum requis |
| Réponse du contrôle | De petits changements de déplacement peuvent créer de grands changements de débit | Réponse prévisible dans les conditions requises | Le contrôleur peut exiger plus de déplacements que ce qui est disponible |
| Symptôme typique | Vêtements de chasse, de cyclisme et de garniture près du siège | Contrôle de processus stable après un réglage approprié | Vanne entièrement ouverte avec débit de processus insuffisant |
| Action corrective | Garniture réduite, corps plus petit ou type de vanne révisé | Confirmer l'ensemble final de carrosserie, de garniture et d'actionneur | Capacité plus grande, répartition de la pression révisée ou disposition parallèle |
Si la vanne installée tourne à plusieurs reprises autour du point de fonctionnement, le dimensionnement peut n'être qu'une des causes possibles. Utilisez notre Guide de dépannage de la recherche des vannes de régulation pour comparer la commande du contrôleur, la course réelle, le frottement, l'alimentation en air, la réponse du positionneur et le comportement de la boucle de processus avant de remplacer la vanne.
Exemple de dimensionnement de liquide travaillé
L'exemple simplifié suivant montre pourquoi trois cas de fonctionnement doivent être vérifiés. Il ne remplace pas le dimensionnement final CEI ou ISA.
Données de processus
- Fluide : liquide de traitement semblable à de l'eau
- Densité spécifique : 0,98
- Unités de débit : m³/h
- Unités de perte de charge : bar
- Équation préliminaire : Kv = Q × √(SG / ΔP)
| Cas d'exploitation | Débit Q | Vanne ΔP | Kv préliminaire requis |
|---|---|---|---|
| Minimum | 15 m³/h | 2,4 bars | 9.6 |
| Normale | 45 m³/h | 1,6 bars | 35.2 |
| Maximale | 72 m³/h | 1,0 barre | 71.3 |
Ce que montrent les résultats préliminaires
Le cas de débit maximum nécessite le Kv préliminaire le plus élevé car la chute de pression disponible est la plus faible dans cette condition.
Supposons qu'une garniture candidate ait un Kv nominal de 90. Les coefficients préliminaires requis représentent approximativement :
- 10,7 % du Kv nominal au débit minimum
- 39,1 % du Kv nominal à débit normal
- 79,2 % du Kv nominal au débit maximum
Ces pourcentages sont pas les pourcentages de course des soupapes. La course réelle doit être obtenue à partir de la courbe de capacité de la garniture sélectionnée et du calcul du dimensionnement installé.
L’ingénieur dimensionnement doit maintenant déterminer :
- Si la caractéristique sélectionnée fournit un déplacement stable à débit minimum
- Si le débit normal se situe dans une région de fonctionnement utile
- Si le débit maximum peut être atteint sans vitesse inacceptable ni risque de service grave
- Si un Kv nominal de 90 est approprié ou si une garniture réduite, une caractéristique différente ou une autre taille de carrosserie est préférable
Contrôles de liquides supplémentaires
Avant la sélection finale, le calcul doit comprendre :
- Pression de vapeur et pression critique du liquide
- Facteur de récupération de pression de la vanne
- Chute de pression en cas d'écoulement étouffé
- Évaluation de la cavitation ou du flash
- Correction du réducteur et de l'expandeur
- Vitesse d'entrée et de sortie
- Correction de la viscosité et du nombre de Reynolds le cas échéant
Si une cavitation, un clignotement ou une réduction importante de la pression est identifié, examen disponible options de garniture de vanne de régulation pour la réduction de la cavitation et du bruit.
Le dimensionnement de la vapeur et du gaz nécessite des calculs de débit compressible
L’équation simple du liquide ne doit pas être utilisée pour le dimensionnement du gaz ou de la vapeur.
Les calculs de débit compressible doivent tenir compte des changements de densité à mesure que le fluide se dilate à travers la vanne. Le calcul peut également nécessiter des facteurs spécifiques à la vanne pour le rapport de pression, l'expansion, le débit étranglé et les raccords fixés.
Exemple d'ensemble de données de dimensionnement Steam
| Cas d'exploitation | Flux de vapeur | Pression d'entrée | Pression de sortie | Température |
|---|---|---|---|---|
| Minimum | 2 000 kg/heure | 16 bars / 17 bars | 10 barg / 11 bara | 320°C |
| Normale | 6 500 kg/heure | 16 bars / 17 bars | 8 barg / 9 bara | 320°C |
| Maximale | 10 000 kg/heure | 16 bars / 17 bars | 5 barg / 6 bara | 320°C |
Cet ensemble de données permet à l'ingénieur de dimensionnement de calculer le coefficient requis et le déplacement prévu pour chaque cas tout en examinant :
- Si le flux compressible devient étouffé
- Vitesse de sortie de la vanne
- Bruit aérodynamique
- Ajuster la vitesse de sortie
- Limites de température de carrosserie et de garniture
- Poussée requise de l'actionneur
- Taille du tuyau en aval et disposition du réducteur
Une vanne ayant un Cv nominal suffisant peut néanmoins ne pas convenir si la vitesse de sortie, le bruit ou l'énergie de réglage sont excessifs.
Pour les produits applicables, consultez le Vanne de contrôle de vapeur. Les applications de chaudière peuvent également nécessiter un Vanne de contrôle de l'eau d'alimentation de la chaudière ou Vanne de contrôle de l'eau de pulvérisation.
Le dimensionnement doit identifier les conditions de service sévères
Un calcul de dimensionnement doit faire plus que renvoyer un Cv requis. Il doit identifier si la vanne sélectionnée sera exposée à un comportement de fluide destructeur ou limitant.
Flux étouffé par le liquide
Le débit de liquide s'étouffe lorsque l'augmentation de la différence de pression ne produit plus l'augmentation de débit attendue. Cela peut être associé à la formation de vapeur à l’intérieur de la vanne.
Un actionneur plus gros ne peut pas corriger un débit étranglé car la condition limite est fluidique plutôt que mécanique.
Cavitation
La cavitation se produit lorsque des bulles de vapeur se forment au niveau de la restriction de la valve et s'effondrent après la récupération de la pression.
Les résultats potentiels comprennent :
- Garnitures et piqûres de carrosserie
- Bruit et vibrations
- Dommages au siège
- Perte de capacité de débit
- Dommages à la tuyauterie en aval
Clignotant
Le clignotement se produit lorsque le liquide se vaporise à travers la vanne et reste partiellement vaporisé en aval.
Étant donné que la vapeur ne se transforme pas immédiatement en liquide, la conception doit gérer la vitesse, la direction de sortie et l'érosion en deux phases plutôt que de traiter le flash comme une cavitation ordinaire.
Flux de gaz et de vapeur étouffés
Le débit compressible peut s'étouffer lorsque le rapport de pression atteint la condition limite pour la vanne et les éléments internes sélectionnés.
Après ce point, la réduction supplémentaire de la pression en aval ne produit pas l’augmentation proportionnelle de la capacité attendue d’une équation non étranglée.
Bruit et vitesse
Une vanne peut satisfaire à l'exigence de Cv tout en produisant des résultats inacceptables :
- Bruit aérodynamique
- Bruit hydrodynamique
- Nombre de Mach de sortie
- Vibrations des parois des canalisations
- Couper les vibrations
- Vitesse d'érosion
Les applications à haute pression doivent être examinées à l'aide d'un Soupape de régulation haute pression configuration du corps et des éléments internes plutôt que d'augmenter simplement la classe de pression d'une vanne standard.
Garniture réduite, garniture pleine grandeur ou corps de vanne différent ?
Lorsque la taille du raccordement du pipeline est fixe mais que le Cv requis est relativement faible, un équipement réduit peut améliorer la contrôlabilité sans modifier la taille du raccordement du corps de vanne.
Une garniture réduite peut être utile lorsque
- La taille du pipeline est requise pour des raisons mécaniques ou futures du système
- Le débit normal nécessite un Cv beaucoup plus faible que celui fourni par la version pleine grandeur.
- Un corps de vanne plus petit créerait des problèmes excessifs de réducteur ou de vitesse de sortie
- La capacité future pourrait être gérée en changeant la garniture plutôt qu'en remplaçant la carrosserie.
Un corps de vanne plus petit peut être préférable lorsque
- La vanne de taille de conduite reste fortement surdimensionnée même avec un équilibre réduit
- Un corps plus petit offre une meilleure géométrie de garniture et une meilleure correspondance des actionneurs
- Les réducteurs et la vitesse installés restent acceptables
- Le poids, l'espace et le coût peuvent être réduits sans augmenter le risque de service sévère
Un style de vanne différent peut être requis lorsque
- Un robinet à soupape ne peut pas laisser passer les solides sans blocage
- Une vanne rotative offre une capacité et un chemin d'écoulement plus appropriés
- Une vanne d'angle dirige mieux le flux de sortie clignotant ou érosif
- Un trim à plusieurs étages est requis pour une réduction importante de la pression
- La grande taille de la conduite rend une vanne rotative compacte plus pratique
Revoir le principal Guide de sélection des vannes de régulation lorsque le résultat du dimensionnement indique que le style de carrosserie, les garnitures ou le concept d'actionneur doivent être reconsidérés.
Le dimensionnement de l'actionneur est distinct du dimensionnement du CV
Cv détermine la capacité de débit. L'actionneur doit fournir la force ou le couple requis pour déplacer la vanne sélectionnée et atteindre l'arrêt spécifié dans les conditions du procédé.
Le dimensionnement de l'actionneur doit prendre en compte :
- Force de processus agissant sur le bouchon, le disque ou l'élément de fermeture rotatif
- Déséquilibre de pression de soupape
- Charge de siège requise pour la classe de fuite spécifiée
- Frottement de garniture et de guidage
- Course de vanne ou course de rotation
- Air disponible minimum, pression hydraulique ou alimentation électrique
- Exigence d'ouverture, de fermeture ou de défaillance sur place
- Temps de caresse requis
Un actionneur avec une poussée plus importante n'augmente pas le Cv maximum du module interne de vanne sélectionné.
Pour l’examen complet des actionneurs, utilisez le Guide de sélection des actionneurs de vanne.
Dimensionnement de la vanne de régulation, sortie requise avant l'achat
Un résultat de dimensionnement professionnel devrait fournir plus que la taille nominale de vanne sélectionnée.
| Dimensionnement de la sortie | Ce que l'acheteur devrait examiner |
|---|---|
| Vanne et garniture sélectionnées | Style de corps, taille nominale, taille de port et construction de garniture |
| Cv nominal ou Kv | Capacité du trim sélectionné à pleine course nominale |
| Coefficient requis | Cv ou Kv requis pour chaque cas de fonctionnement |
| Voyage prévu | Position attendue de la vanne aux débits minimum, normal et maximum |
| Régime d'écoulement | État turbulent, non turbulent, étouffé, cavitaire, clignotant ou compressible |
| Bruit et vitesse | Niveau sonore prévu, vitesse de sortie et adéquation de la taille des tuyaux |
| Exigence de l'actionneur | Poussée ou couple requis, action en cas de panne et condition d'utilité minimale |
| Hypothèses | Données sur les fluides, unités, base de pression, raccords et hypothèses relatives aux normes de dimensionnement |
N'approuvez pas la vanne uniquement à partir du Cv nominal indiqué dans un catalogue. Confirmez que le rapport de dimensionnement correspond à la carrosserie, à l'assiette, aux caractéristiques et à l'actionneur exacts proposés.
Fiche technique sur le dimensionnement des vannes de régulation pour RFQ
Fournissez les informations suivantes avec la demande :
- Fonction de contrôle : débit, pression, température, niveau ou autre variable.
- Moyen : nom, composition, concentration et phase physique.
- Débit minimal : avec pression d'entrée, pression de sortie et température correspondantes.
- Flux normal : avec pression d'entrée, pression de sortie et température correspondantes.
- Débit maximum : avec pression d'entrée, pression de sortie et température correspondantes.
- Propriétés du fluide : densité, pression de vapeur, viscosité, poids moléculaire, compressibilité ou état de la vapeur.
- Pipeline : taille du tuyau, calendrier, matériau et norme de connexion.
- Pression nominale de la vanne : pression de conception, température de conception et classe requise.
- Caractéristique de débit : si cela est spécifié par le projet.
- Fuite du siège : norme requise et classe de fuite.
- Risques connus : cavitation, clignotement, bruit, érosion, vibration, solides ou cristallisation.
- Actionneur : type pneumatique, électrique ou spécifique au projet.
- Position d'échec : échec d'ouverture, de fermeture ou de défaillance sur place.
- Signal de commande : exigences en matière de commandement, de rétroaction et de communication.
- Environnement : température ambiante, classification de l'enceinte et de la zone dangereuse.
- Documents : rapport de dimensionnement, dessins, certificats, dossiers d'inspection et d'étalonnage.
Si certaines propriétés du fluide ne sont pas disponibles, fournissez le nom du fluide, sa composition, sa pression et sa température afin que les données manquantes puissent être identifiées avant le devis.
Soumettez vos données de dimensionnement de vanne de régulation
Envoyez à Vcore Valve les cas de débit minimum, normal et maximum, les pressions d'entrée et de sortie correspondantes, la température, les propriétés du fluide, le signal de commande et la position de défaillance. Le corps de la vanne, le Cv ou le Kv, les éléments internes, l'actionneur et les conditions de service sévères peuvent ensuite être examinés comme un seul ensemble.
Ressources connexes sur les vannes de régulation
- Guide de sélection des vannes de régulation
- Produits de vannes de régulation industrielles
- Soupape de régulation haute pression
- Vanne de contrôle de vapeur
- Vanne de contrôle de l'eau d'alimentation de la chaudière
- Vanne de contrôle de l'eau de pulvérisation
- Options de garniture de vanne de régulation pour la cavitation et la réduction du bruit
- Guide de sélection des actionneurs de vanne
- Guide d'évaluation de la pression et de la température des vannes
Base technique
- CEI 60534-2-1 — Équations de dimensionnement débit-capacité pour les vannes de régulation installées
- ANSI/ISA-75.01.01 — Équations de dimensionnement de la capacité et du débit des vannes de régulation
- Emerson — Procédure de dimensionnement des vannes de régulation
- ISA — Utilisation des calculs de gain installés sur les vannes de régulation
Foire aux questions
Puis-je dimensionner une vanne de régulation en utilisant uniquement la taille du tuyau ?
La taille de la vanne de régulation doit être déterminée à partir des conditions de débit minimum, normal et maximum, de la chute de pression correspondante, des propriétés du fluide, du Cv ou Kv requis, de la course prévue et des conditions de service sévères.
Quelle est la différence entre Cv et Kv ?
Cv et Kv sont des coefficients de débit exprimés à l'aide de différents systèmes d'unités. Cv utilise normalement des gallons américains par minute et psi, tandis que Kv utilise normalement des mètres cubes par heure et en bar. Approximativement, Cv est égal à 1,156 fois Kv.
Pourquoi des débits minimum, normaux et maximum sont-ils requis ?
Chaque cas de fonctionnement peut avoir une perte de charge et un coefficient requis différents. Les trois cas montrent si la vanne peut contrôler le débit minimum, fonctionner de manière stable à un débit normal et fournir une capacité maximale suffisante.
Que se passe-t-il lorsqu'une vanne de régulation est surdimensionnée ?
Une vanne surdimensionnée peut fonctionner près du siège pendant un service normal. De petits changements de course peuvent alors produire des changements de débit importants, provoquant un contrôle instable, des cyclages et une usure accélérée des garnitures.
Que se passe-t-il lorsqu'une vanne de régulation est sous-dimensionnée ?
Une vanne sous-dimensionnée peut atteindre sa course complète sans dépasser le débit maximum requis. L'augmentation de la force de l'actionneur ne peut pas augmenter la capacité nominale du trim sélectionné.
Quelle course de soupape faut-il cibler ?
Il n’existe pas de pourcentage de course universel adapté à chaque vanne de régulation. La zone de fonctionnement acceptable doit être déterminée à partir des caractéristiques d'équilibrage sélectionnées, du gain installé, de la contrôlabilité du débit minimum, de la capacité maximale et de la dynamique du processus.
La simple équation du Cv liquide peut-elle être utilisée pour la vapeur ?
La vapeur et le gaz nécessitent des équations de débit compressible utilisant la pression absolue, la température et les facteurs de dilatation et de rapport de pression spécifiques à la vanne.
Quelles informations sont nécessaires pour un devis de vanne de régulation ?
Fournissez les conditions de débit moyen, minimum, normal et maximum, les pressions d'entrée et de sortie correspondantes, la température, les propriétés du fluide, les données sur les tuyaux, les exigences en matière de fuite, l'actionneur, la position de défaillance, les exigences en matière de signal et d'inspection.
