La parità percentuale rispetto alla valvola di controllo lineare descrive la caratteristica di flusso intrinseca di una valvola di controllo con una caduta di pressione costante. La caratteristica installata può essere diversa perché la caduta di pressione disponibile attraverso la valvola cambia con il flusso del sistema. Selezionare la caratteristica dal sistema di processo completo, dall'intervallo di portata richiesto, dal rapporto di caduta di pressione della valvola e dalla corsa prevista, non dalla sola variabile controllata. La rangeability della valvola è una caratteristica testata della valvola, mentre il turndown dell'applicazione è l'intervallo di portata che il processo installato deve effettivamente controllare.
Due valvole di controllo possono avere la stessa dimensione nominale, classe di pressione e Cv nominale ma produrre un comportamento di processo molto diverso.
Una valvola può rispondere in modo quasi proporzionale alla corsa dello stelo durante un test di capacità di laboratorio. Un altro può aumentare la capacità lentamente alla corsa bassa e molto più rapidamente vicino all'estremità superiore della corsa. Dopo l'installazione, tuttavia, entrambe le risposte possono essere modificate dalla curva della pompa, dalle perdite nelle tubazioni, dalla resistenza dell'apparecchiatura e dalla variazione della caduta di pressione attraverso la valvola.
Questo è il motivo per cui selezionare un valvola di controllo equipercentuale vs lineare non si tratta semplicemente di scegliere la caratteristica tradizionalmente associata ad una particolare applicazione. Il tecnico deve distinguere le caratteristiche intrinseche da quelle installate, quindi confermare se la valvola selezionata fornisce una corsa utile e un guadagno di processo stabile dal flusso operativo minimo a quello massimo.
Uguale percentuale rispetto alla valvola di controllo lineare: la decisione in un'unica tabella
| Condizione di selezione | È possibile prendere in considerazione la caratteristica lineare | È possibile prendere in considerazione la caratteristica pari percentuale |
|---|---|---|
| Caduta di pressione della valvola | Rimane relativamente stabile attraverso l'intervallo di flusso richiesto | Diminuisce in modo significativo all'aumentare del flusso del sistema |
| Intervallo di flusso richiesto | Intervallo moderato con risposta del processo prevedibile | Ampio campo operativo con controllo a basso e alto carico |
| Risposta a corsa ridotta | La capacità aumenta più direttamente con i viaggi | La capacità aumenta più gradualmente con la corsa inferiore |
| Risposta alla corsa superiore | La capacità continua ad aumentare a un ritmo intrinseco simile | La capacità aumenta più rapidamente verso viaggi più elevati |
Questa tabella è un punto di partenza, non un sostituto del dimensionamento installato. La caratteristica corretta deve essere verificata utilizzando i casi di processo minimo, normale e massimo effettivi.
Caratteristica intrinseca del flusso: la valvola testata da sola
La caratteristica di flusso intrinseca è la relazione tra la corsa della valvola e il coefficiente di flusso quando la caduta di pressione attraverso la valvola di prova viene mantenuta a un valore costante.
Descrive come la valvola e il trim sono progettati per modificare la capacità. Non include la resistenza variabile del sistema di processo collegato.
Caratteristica intrinseca lineare
Con una caratteristica intrinseca lineare ideale, incrementi uguali della corsa della valvola producono incrementi approssimativamente uguali del coefficiente di flusso mentre la caduta di pressione della valvola rimane costante.
Caratteristica intrinseca della pari percentuale
Con una caratteristica ideale di uguale percentuale, incrementi uguali di corsa producono cambiamenti percentuali approssimativamente uguali nel coefficiente di flusso esistente.
La capacità aumenta quindi in modo relativamente lento nella corsa inferiore e più rapidamente verso la parte superiore della corsa. Ciò può supportare la controllabilità a basso carico preservando al tempo stesso una capacità maggiore in prossimità della corsa completa.
Caratteristica di apertura rapida
Una caratteristica di apertura rapida fornisce un'ampia porzione della capacità nominale all'inizio della corsa. Normalmente è associato a compiti on-off, di rilievo o di sequenziamento speciale piuttosto che a una modulazione continua precisa.
Caratteristica installata: cosa vede effettivamente il processo
La caratteristica del flusso installato è il rapporto tra la corsa della valvola e il flusso di processo dopo che la valvola è stata installata nel sistema completo.
Può differire dalla caratteristica intrinseca perché la caduta di pressione disponibile attraverso la valvola solitamente cambia con il flusso.
La pressione totale del sistema viene consumata da tubazioni, raccordi, scambiatori di calore, filtri, ugelli, elevazione statica e altre apparecchiature di processo. Nei sistemi a pompa, la pressione differenziale disponibile può anche cambiare in base alla curva della pompa e al punto di funzionamento.
Un trim etichettato “lineare” non garantisce una relazione lineare tra il segnale dell'attuatore e il flusso di processo installato. Allo stesso modo, un taglio della stessa percentuale non garantisce che il sistema installato rimanga della stessa percentuale.
Autorità della valvola e quota delle perdite di carico
Quando la valvola conserva una quota sostanziale e relativamente stabile della caduta di pressione del sistema, la sua caratteristica installata rimane più vicina alla caratteristica intrinseca.
Quando la valvola riceve solo una piccola parte della caduta di pressione totale del sistema ad alta portata, le caratteristiche installate possono essere fortemente distorte.
Tre scenari di processo
Scenario A: caduta di pressione della valvola relativamente costante
Se la caduta di pressione della valvola è quasi costante e il guadagno del processo è prevedibile, un trim lineare può fornire un'utile risposta installata.
Scenario B: sistema di pompaggio con perdite di tubazioni in aumento
In un sistema chimico o a ricircolo di acqua, le perdite nelle tubazioni e nelle apparecchiature possono aumentare sostanzialmente all'aumentare del flusso. Una caratteristica uguale percentuale può compensare questo decadimento della caduta di pressione.
Scenario C: ampio intervallo di carico
Il vapore, il gas combustibile, l'acqua di alimentazione, l'acqua di raffreddamento e i sistemi di utilità del processo possono funzionare in un ampio intervallo di carico. Spesso viene valutata la stessa percentuale, ma lo stile del corpo valvola, il trim ridotto, la strategia split-range o le valvole parallele possono essere più importanti della sola caratteristica.
La rangeability non è la stessa cosa del turndown del processo
Rangeabilità della valvola
La rangeability intrinseca descrive il rapporto tra i coefficienti di flusso controllabili massimo e minimo in condizioni di test della valvola definite.
Una rangeability pubblicata come 50:1, 100:1 o 300:1 non è una promessa che il processo installato possa controllare accuratamente lo stesso rapporto di flusso.
Reiezione delle domande
Il turndown dell'applicazione è il rapporto tra i flussi di processo più alti e più bassi che il circuito di controllo installato deve regolare in modo affidabile.
Il turndown effettivo può essere limitato dalla corsa minima controllabile della valvola, dal dimensionamento, dal guadagno installato, dall'attrito della sede e della baderna, dalla risoluzione dell'attuatore e del posizionatore, dalla precisione del flussometro, dal rumore del sensore, dalla regolazione del controller, dalle perdite, dalla cavitazione, dal flusso lampeggiante e intasato.
In che modo le caratteristiche del flusso influiscono sulla corsa della valvola
Lo stesso Cv richiesto può corrispondere a diverse corse della valvola a seconda della caratteristica e della curva di trim selezionate.
Utilizzare sempre l'esatta curva capacità/corsa del produttore e il risultato del dimensionamento installato. Per la sequenza completa del dimensionamento, vedere Come dimensionare una valvola di controllo.
Uguale percentuale rispetto a lineare per applicazione
| Applicazione | Punto di partenza | Cosa deve essere verificato |
|---|---|---|
| Abbassamento della pressione con pressioni stabili | Può essere valutato lineare | Variazione di pressione, flusso strozzato, rumore e spinta dell'attuatore |
| Circuito dell'acqua pompata o chimico | Spesso viene valutata la parità percentuale | Curva della pompa, perdite nelle tubazioni, portata minima e autorità della valvola |
| Controllo del carico di vapore | La percentuale uguale è comunemente considerata | Intervallo di carico, pressione, flusso strozzato e rumore |
| Controllo del livello del serbatoio | Dipende dalla geometria del processo e dalla strategia di controllo | Prevalenza statica, comportamento della pompa e guadagno di processo |
La selezione della caratteristica non può correggere la valvola sbagliata
Il passaggio da lineare a percentuale uguale non risolverà tutti i problemi di controllo.
- Corpo valvola sovradimensionato
- Cv massimo insufficiente
- Stile della valvola errato
- Trim bloccato o erosivo
- Cavitazione, lampeggiamento o forte rumore aerodinamico
- Spinta o coppia dell'attuatore insufficiente
- Zona morta del posizionatore, attrito o gioco meccanico
Vedi il Guida alla scelta della valvola di controllo quando la revisione delle caratteristiche indica che il corpo, il rivestimento o il concetto dell'attuatore dovrebbero essere modificati.
Perché la caratterizzazione del posizionatore non è un sostituto universale
I posizionatori digitali e i sistemi di controllo possono modificare la relazione tra il segnale di comando e la corsa della valvola, ma non possono modificare il Cv nominale massimo della valvola, la geometria fisica del trim, la risoluzione meccanica, i limiti di servizio gravoso o la forza dell'attuatore.
Foglio di lavoro per la selezione delle caratteristiche dell'acquirente
- Definire l'obiettivo di controllo.
- Fornire flusso minimo, normale e massimo con pressioni e temperature corrispondenti.
- Calcolare il Cv o il Kv installato.
- Confrontare la quota di perdita di carico della valvola nell'intervallo operativo.
- Rivedere il viaggio previsto in tutti i casi operativi.
- Definire il turndown dell'applicazione richiesto.
- Esaminare l'idoneità del corpo valvola e del trim.
- Controllare cavitazione, lampeggiamento, flusso intasato, rumore, velocità ed erosione.
- Confermare la spinta o la coppia dell'attuatore, l'azione di guasto e la risoluzione del posizionatore.
- Richiedi l'esatta curva capacità/corsa per il trim selezionato.
Cosa dovrebbe fornire il fornitore
- Corpo valvola selezionato e designazione del trim
- Caratteristica intrinseca
- Cv o Kv nominale
- Rangeability intrinseco pubblicato per l'esatto assetto selezionato
- Cv o Kv richiesti per ogni caso di processo
- Corsa prevista al flusso minimo, normale e massimo
- Caratteristiche installate o revisione ove richiesto
- Risultati di cavitazione, lampeggiamento, flusso strozzato, rumore e velocità
- Dimensionamento dell'attuatore e ipotesi di utilità minima
- Configurazione del posizionatore e caratterizzazione del segnale
Richiedi una revisione delle caratteristiche del flusso
Invia a Vcore Valve i casi di flusso minimo, normale e massimo, le pressioni corrispondenti, le proprietà del fluido, il turndown richiesto, il tipo di valvola, il segnale dell'attuatore e la posizione di guasto.
Risorse tecniche correlate
- Come dimensionare una valvola di controllo
- Guida alla scelta della valvola di controllo
- Prodotti per valvole di controllo industriali
- Opzioni di trim della valvola di controllo per cavitazione e riduzione del rumore
- Guida alla selezione dell'attuatore della valvola
Domande frequenti
Qual è la differenza tra una valvola di controllo lineare e una valvola equipercentuale?
Una caratteristica intrinseca lineare fornisce incrementi approssimativamente uguali del coefficiente di flusso per incrementi uguali della corsa con una caduta di pressione costante della valvola. La percentuale uguale fornisce variazioni percentuali approssimativamente uguali nel coefficiente di flusso esistente.
Qual è la caratteristica di una valvola di controllo installata?
È la relazione effettiva tra la corsa della valvola e il flusso di processo dopo l'installazione della valvola nel sistema di tubazioni.
Quando dovrebbe essere scelta una valvola di controllo equipercentuale?
Viene spesso valutato quando l'intervallo di flusso richiesto è ampio o quando la caduta di pressione disponibile attraverso la valvola diminuisce significativamente all'aumentare del flusso.
Quando scegliere una valvola di controllo lineare?
Può essere preso in considerazione quando la caduta di pressione attraverso la valvola rimane relativamente stabile e il processo supporta una relazione più diretta tra corsa e capacità.
La rangeability della valvola è uguale al turndown del processo?
No. La rangeability intrinseca è una caratteristica testata della valvola. Il turndown dell'applicazione è il rapporto effettivo del flusso di processo massimo-minimo che il circuito installato deve controllare.
Un posizionatore digitale può modificare una valvola lineare in uguale percentuale?
Può modificare la relazione tra il segnale di comando e la corsa, ma non può modificare l'assetto fisico, il Cv nominale, la forza dell'attuatore o i limiti di servizio gravoso.
