Il dimensionamento della valvola di controllo deve utilizzare condizioni di flusso minimo, normale e massimo con la pressione di ingresso, la pressione di uscita, la temperatura e le proprietà del fluido corrispondenti per ciascun caso. Cv o Kv determinano la capacità di flusso richiesta, ma la selezione finale della valvola deve controllare anche la corsa prevista, le caratteristiche del flusso installato, la cavitazione, il lampeggiamento, il flusso strozzato, la velocità, il rumore e la forza dell'attuatore. La dimensione della tubazione da sola non determina la dimensione corretta della valvola di controllo.
Un errore comune nel dimensionamento di una valvola di controllo inizia con un semplice presupposto: la tubazione è DN100, quindi il progetto seleziona una valvola di controllo DN100.
La valvola lascia passare la portata massima richiesta, ma durante il normale funzionamento rimane vicina alla sede. Piccoli movimenti dello stelo producono grandi variazioni di flusso, il posizionatore corregge continuamente la posizione della valvola e la variabile di processo inizia a ruotare attorno al setpoint.
La valvola non è necessariamente difettosa. Potrebbe semplicemente avere una capacità di flusso maggiore di quella che il processo può utilizzare durante il normale funzionamento.
Il corretto dimensionamento inizia dalle condizioni del processo, non dal diametro della tubazione. Questo articolo spiega come dimensionare una valvola di controllo utilizzando Cv o Kv, casi di flusso minimo, normale e massimo, condizioni di pressione corrispondenti e corsa prevista della valvola.
Inizia con un foglio di lavoro per il dimensionamento della valvola di controllo
Prima di selezionare un modello di valvola, preparare un foglio di dimensionamento contenente tutte le condizioni operative che la valvola deve controllare.
Non fornire una portata massima insieme a pressioni di progetto non correlate. Ciascun caso di flusso deve avere la propria pressione di ingresso, pressione di uscita e temperatura corrispondenti.
| Articolo di dimensionamento | Caso minimo | Caso normale | Caso massimo |
|---|---|---|---|
| Portata | Richiesta di processo stabile più bassa | Flusso operativo più frequente | Flusso continuo o di picco richiesto più elevato |
| Pressione di ingresso | Pressione quando si verifica il flusso minimo | Pressione durante il funzionamento normale | Pressione quando si verifica il flusso massimo |
| Pressione di uscita | Pressione a valle corrispondente | Pressione a valle corrispondente | Pressione a valle corrispondente |
| Temperatura | Temperatura minima del fluido | Temperatura operativa normale | Temperatura massima del fluido |
| Obiettivo della valvola | Controllo stabile del flusso basso | Operazione di routine stabile | Capacità massima adeguata |
I casi di avvio, arresto, bypass, pulizia, rigenerazione o funzionamento di emergenza devono essere aggiunti separatamente quando impongono condizioni di flusso o pressione diverse.
Dati liquidi obbligatori
- Nome del fluido e composizione chimica
- Portata minima, normale e massima
- Pressione in ingresso e in uscita per ogni caso di flusso
- Temperatura operativa per ogni caso di flusso
- Densità o peso specifico
- Pressione di vapore alla temperatura di esercizio
- Pressione critica ove richiesta dal metodo di dimensionamento selezionato
- Viscosità per liquidi viscosi
- Contenuto di solidi, dimensione delle particelle e caratteristiche abrasive
Dati su gas e vapore obbligatori
- Composizione del gas o condizione del vapore
- Portata massica o volumetrica minima, normale e massima
- Pressione assoluta in ingresso e in uscita per ogni caso
- Temperatura di ingresso
- Peso molecolare o gravità specifica del gas
- Fattore di compressibilità
- Rapporto dei calori specifici ove richiesto
- Qualità del vapore o grado di surriscaldamento
Il dimensionamento di gas e vapore richiede normalmente una pressione assoluta. Identifica chiaramente se i valori inviati sono barg, bara, psig o psia.
Cosa significano effettivamente Cv e Kv
Cv e Kv sono coefficienti di portata. Rappresentano la capacità di una particolare valvola e trim ad un'apertura definita in condizioni di riferimento specificate.
Non identificano direttamente:
- La dimensione nominale della pipeline
- La classe di pressione della valvola
- La forza dell'attuatore
- La classe di perdita della sede
- L'idoneità della valvola alla cavitazione o al flashing
Equazione metrica di base dello screening dei liquidi
Per un liquido turbolento, non intasato, simile all'acqua, senza una correzione significativa delle tubazioni, una stima metrica preliminare può essere espressa come:
Kv = Q × √(SG / ΔP)
- Kv: coefficiente di flusso metrico
- D: portata del liquido in m³/h
- GS: peso specifico del liquido rispetto all'acqua
- ΔP: caduta di pressione attraverso la valvola in bar
Equazione di base per lo screening dei liquidi negli Stati Uniti
Utilizzando le unità consuete statunitensi, la corrispondente equazione preliminare è:
Cv = Q × √(SG / ΔP)
- CV: Coefficiente di flusso statunitense
- D: portata del liquido in galloni USA al minuto
- GS: peso specifico del liquido rispetto all'acqua
- ΔP: caduta di pressione attraverso la valvola in psi
L'equazione sembra la stessa, ma le unità sono diverse. Cv e Kv non devono essere scambiati senza conversione.
Per la conversione pratica:
- Cv ≈ 1.156 × Kv
- Kv ≈ 0,865 × Cv
Queste equazioni semplificate sono utili per spiegare la relazione di base tra flusso, gravità specifica e caduta di pressione. Il dimensionamento finale deve utilizzare un metodo IEC 60534-2-1 o ANSI/ISA-75.01.01 con i coefficienti della valvola selezionati e tutti i fattori di correzione applicabili.
Perché il dimensionamento esatto richiede più dell'equazione di base
Potrebbe essere necessario dimensionare la valvola di controllo installata tenendo conto di:
- Recupero della pressione del liquido e flusso strozzato
- Cavitazione o lampeggiamento
- Espansione e comprimibilità dei gas
- Rapporto di pressione critico
- Fattori di recupero della pressione specifici della valvola
- Riduttori, espansori e altri raccordi allegati
- Flusso non turbolento o a basso numero di Reynolds
- Alta viscosità
- Assetto multistadio
- Velocità di uscita e rumore aerodinamico
Il produttore deve quindi utilizzare i coefficienti effettivi del corpo valvola e del trim selezionati, non un coefficiente generico preso da un prodotto non correlato.
Perché il flusso minimo, normale e massimo deve essere dimensionato separatamente
Il Cv o Kv richiesto cambia ogni volta che cambia la portata o la caduta di pressione. Il caso di flusso massimo non produce automaticamente il coefficiente massimo richiesto.
Ad esempio, il processo potrebbe richiedere il flusso massimo quando la caduta di pressione disponibile attraverso la valvola è relativamente bassa. Questo può produrre il Cv più alto richiesto.
Alla portata minima, la pressione a monte può rimanere elevata mentre la domanda a valle diminuisce. La valvola quindi ha una caduta di pressione maggiore ma deve regolare un flusso molto minore senza operare troppo vicino alla sede.
Caso di flusso minimo
Il caso minimo verifica se la valvola è in grado di regolare il flusso minimo richiesto con un movimento stabile e ripetibile.
Le domande importanti includono:
- La valvola funzionerà molto vicino alla sede?
- Il flusso richiesto è inferiore all'intervallo controllabile del trim selezionato?
- L’attrito del sedile e l’attrito dell’imballaggio domineranno i piccoli cambiamenti di posizione?
- È necessario un assetto ridotto, un assetto caratterizzato o una disposizione split-range?
Caso di flusso normale
Il caso normale merita la massima attenzione perché rappresenta il luogo in cui la valvola può trascorrere gran parte della sua vita operativa.
La valvola dovrebbe fornire una corsa utile e un guadagno installato prevedibile in questa condizione, anziché funzionare continuamente vicino alla posizione chiusa o completamente aperta.
Caso di flusso massimo
Il caso massimo controlla se la valvola ha una capacità sufficiente pur mantenendo un margine ragionevole per la variazione del processo e l'incertezza del dimensionamento.
Una valvola non dovrebbe essere allargata automaticamente semplicemente per creare una capacità di riserva molto ampia. Una capacità di riserva eccessiva può ridurre la controllabilità a carico normale.
La dimensione della tubazione non determina la dimensione della valvola di controllo
Il diametro della tubazione viene selezionato in base alla velocità del sistema, alla perdita di pressione, alla domanda di flusso, alla progettazione meccanica e a considerazioni economiche.
La dimensione della valvola di controllo è selezionata da:
- Cv o Kv richiesti
- Perdita di carico disponibile
- Corsa operativa prevista
- Corpo valvola e capacità del trim
- Velocità di ingresso e di uscita
- Rischio cavitazione, lampeggiamento e rumore
- Collegamento meccanico e disposizione delle tubazioni
Una valvola di controllo può quindi essere più piccola della tubazione collegata. È possibile utilizzare riduttori ed espansori adeguati quando la velocità, il rumore, il recupero di pressione e i carichi delle tubazioni risultanti rimangono accettabili.
L'effetto dei riduttori e degli espansori collegati deve essere incluso nel dimensionamento dell'installazione, ove applicabile.
Quando una valvola di controllo di dimensioni di linea potrebbe essere troppo grande
È probabile che una valvola con dimensioni di linea sia sovradimensionata quando:
- La valvola di controllo riceve solo una piccola parte della caduta di pressione totale del sistema
- Il corpo valvola ha un Cv nominale elevato rispetto alla domanda di processo
- La valvola rotativa selezionata ha una capacità molto maggiore di una valvola a globo della stessa dimensione nominale
- Il processo normalmente funziona molto al di sotto del flusso di progettazione
- Un'indennità di capacità futura è stata aggiunta ripetutamente da diverse discipline di progetto
Il Cv richiesto non corrisponde alla corsa della valvola
Dopo aver calcolato il Cv o Kv richiesto per ciascun caso operativo, il passo successivo è confrontare tali valori con la curva capacità/corsa della valvola selezionata.
Una valvola con un Cv nominale di 100 non fornisce necessariamente Cv 50 al 50% della corsa.
La relazione dipende da:
- Caratteristica intrinseca del flusso
- Tagliare la geometria
- Stile del corpo valvola
- Rifinitura selezionata ridotta o a grandezza naturale
- Perdite di pressione del sistema
- Caduta di pressione disponibile attraverso la valvola ad ogni flusso
Caratteristica lineare
Un trim lineare produce incrementi approssimativamente uguali del coefficiente di flusso per incrementi uguali della corsa della valvola con una caduta di pressione costante attraverso la valvola.
Ciò non garantisce che il flusso di processo installato sia lineare con la corsa, poiché la caduta di pressione attraverso la valvola spesso cambia al variare del flusso del sistema.
Caratteristica equipercentuale
Una regolazione uguale percentuale produce approssimativamente la stessa variazione percentuale nel coefficiente di flusso di corrente per incrementi uguali di corsa nelle condizioni di prova definite.
Viene spesso preso in considerazione quando il processo richiede un ampio intervallo di portata o quando la quota della valvola sulla caduta di pressione totale del sistema cambia in modo sostanziale.
La caratteristica del trim selezionata può modificare la corsa prevista e la risposta del processo installato. Leggi Uguale percentuale rispetto alla valvola di controllo lineare prima di confermare la curva di trim finale.
Caratteristiche installate e guadagno installato
La caratteristica installata descrive la relazione effettiva tra la corsa della valvola e il flusso di processo dopo che la valvola è collegata al sistema di tubazioni.
Il guadagno installato descrive quanto cambia il flusso per una determinata variazione della corsa della valvola. Un guadagno installato eccessivamente alto o basso può rendere più difficile la regolazione e la stabilità del circuito di controllo.
Una regola fissa come “ogni valvola deve funzionare tra il 20% e l’80% della corsa” non dovrebbe sostituire una revisione del dimensionamento dell’installazione. Evitare il funzionamento continuo estremamente vicino alla sede o all'apertura completa, ma determinare l'intervallo accettabile dal rivestimento selezionato, dalla dinamica del processo, dalla rangeability e dal risultato del dimensionamento del produttore.
Valvole sovradimensionate, correttamente dimensionate e sottodimensionate
| Articolo da rivedere | Valvola sovradimensionata | Valvola di dimensioni corrette | Valvola sottodimensionata |
|---|---|---|---|
| Viaggio normale | Rimane spesso vicino al sedile | Utilizza una parte pratica della corsa disponibile | Funziona spesso quasi alla massima apertura |
| Controllo del flusso minimo | Potrebbe essere instabile o troppo sensibile | Mantiene il movimento e la ripetibilità utilizzabili | Può controllare il flusso minimo ma non dispone della capacità massima |
| Capacità di flusso massimo | Grande capacità inutilizzata | Soddisfa la domanda con un'indennità giustificata | Impossibile soddisfare il flusso massimo richiesto |
| Risposta di controllo | Piccoli cambiamenti di viaggio possono creare grandi cambiamenti di flusso | Risposta prevedibile nelle condizioni richieste | Il controllore potrebbe richiedere più viaggi di quelli disponibili |
| Sintomo tipico | Caccia, ciclismo e usura dell'assetto vicino al sedile | Controllo di processo stabile dopo un'adeguata messa a punto | Valvola completamente aperta con flusso di processo insufficiente |
| Azione correttiva | Trim ridotto, corpo più piccolo o tipo di valvola rivista | Confermare il pacchetto finale di corpo, rivestimento e attuatore | Capacità maggiore, allocazione della pressione rivista o disposizione in parallelo |
Se la valvola installata gira ripetutamente intorno al punto di funzionamento, il dimensionamento potrebbe essere solo una delle possibili cause. Utilizza il nostro Guida alla risoluzione dei problemi della ricerca della valvola di controllo per confrontare il comando del controller, la corsa effettiva, l'attrito, l'alimentazione dell'aria, la risposta del posizionatore e il comportamento del circuito di processo prima di sostituire la valvola.
Esempio di dimensionamento di liquidi lavorati
Il seguente esempio semplificato dimostra perché è necessario verificare tre casi operativi. Non sostituisce il dimensionamento finale IEC o ISA.
Dati di processo
- Fluido: liquido di processo simile all'acqua
- Peso specifico: 0,98
- Unità di flusso: m³/h
- Unità di perdita di carico: bar
- Equazione preliminare: Kv = Q × √(SG / ΔP)
| Caso operativo | Flusso Q | ∆P della valvola | Kv preliminare richiesto |
|---|---|---|---|
| Minimo | 15 m³/h | 2,4 bar | 9.6 |
| Normale | 45 m³/h | 1,6 bar | 35.2 |
| Massimo | 72 m³/ora | 1,0 bar | 71.3 |
Cosa mostrano i risultati preliminari
Il caso di portata massima richiede il Kv preliminare più elevato poiché in tale condizione la caduta di pressione disponibile è minima.
Supponiamo che un assetto candidato abbia un Kv nominale pari a 90. I coefficienti preliminari richiesti rappresentano approssimativamente:
- 10,7% del Kv nominale alla portata minima
- 39,1% del Kv nominale a portata normale
- 79,2% del Kv nominale alla portata massima
Queste percentuali sono non le percentuali di corsa della valvola. La corsa effettiva deve essere ottenuta dalla curva di capacità del trim selezionato e dal calcolo del dimensionamento dell'installazione.
Il progettista del dimensionamento deve ora determinare:
- Se la caratteristica selezionata fornisce una corsa di flusso minimo stabile
- Se il flusso normale cade in una regione operativa utile
- Se è possibile ottenere il flusso massimo senza velocità inaccettabile o rischi di servizio gravoso
- Se sia appropriato un Kv nominale di 90 o se sia preferibile un assetto ridotto, una caratteristica diversa o un'altra dimensione del corpo
Ulteriori controlli sui liquidi
Prima della selezione finale, il calcolo deve includere:
- Pressione di vapore e pressione critica dei liquidi
- Fattore di recupero pressione della valvola
- Caduta di pressione con flusso parzializzato
- Valutazione della cavitazione o del flashing
- Correzione del riduttore e dell'espansore
- Velocità di ingresso e di uscita
- Correzione della viscosità e del numero di Reynolds, ove applicabile
Se viene identificata cavitazione, lampeggiamento o grave riduzione della pressione, revisione disponibile opzioni di trim della valvola di controllo per la cavitazione e la riduzione del rumore.
Il dimensionamento di vapore e gas richiede calcoli del flusso comprimibile
La semplice equazione del liquido non deve essere utilizzata per il dimensionamento di gas o vapore.
I calcoli del flusso comprimibile devono tenere conto delle variazioni di densità man mano che il fluido si espande attraverso la valvola. Il calcolo potrebbe anche richiedere fattori specifici della valvola per rapporto di pressione, espansione, flusso strozzato e raccordi collegati.
Esempio di set di dati di dimensionamento di Steam
| Caso operativo | Flusso di vapore | Pressione di ingresso | Pressione di uscita | Temperatura |
|---|---|---|---|---|
| Minimo | 2.000 kg/ora | 16 barg / 17 bara | 10 barg / 11 bara | 320°C |
| Normale | 6.500 kg/h | 16 barg / 17 bara | 8 bar/9 bar | 320°C |
| Massimo | 10.000 kg/h | 16 barg / 17 bara | 5 bar/6 bar | 320°C |
Questo set di dati consente al tecnico del dimensionamento di calcolare il coefficiente richiesto e la corsa prevista per ciascun caso, esaminando anche:
- Se il flusso comprimibile viene soffocato
- Velocità di uscita della valvola
- Rumore aerodinamico
- Regolare la velocità di uscita
- Limiti di temperatura della carrozzeria e dell'assetto
- Spinta dell'attuatore richiesta
- Dimensioni del tubo a valle e disposizione del riduttore
Una valvola con un Cv nominale sufficiente potrebbe comunque non essere adatta se la velocità di uscita, il rumore o l'energia di regolazione sono eccessivi.
Per i prodotti applicabili, consultare il Valvola di controllo del vapore. Anche le applicazioni relative alle caldaie possono richiedere un modulo dedicato Valvola di controllo dell'acqua di alimentazione della caldaia o Valvola di controllo dell'acqua nebulizzata.
Il dimensionamento deve identificare condizioni di servizio gravose
Un calcolo delle dimensioni dovrebbe fare di più che restituire un Cv richiesto. Dovrebbe identificare se la valvola selezionata sarà esposta a un comportamento del fluido distruttivo o limitante.
Flusso intasato del liquido
Il flusso del liquido viene soffocato quando l'aumento della differenza di pressione non produce più l'aumento di flusso previsto. Ciò può essere associato alla formazione di vapore all'interno della valvola.
Un attuatore più grande non può correggere il flusso strozzato perché la condizione limitante è fluidodinamica piuttosto che meccanica.
Cavitazione
La cavitazione si verifica quando si formano bolle di vapore in corrispondenza della restrizione della valvola e collassano dopo il ripristino della pressione.
I potenziali risultati includono:
- Rifiniture e vaiolature del corpo
- Rumore e vibrazioni
- Danni al sedile
- Perdita di capacità di flusso
- Danni alle tubazioni a valle
Lampeggiante
Il lampeggio si verifica quando il liquido vaporizza attraverso la valvola e rimane parzialmente vaporizzato a valle.
Poiché il vapore non collassa nuovamente nello stato liquido immediatamente, il progetto deve gestire la velocità bifase, la direzione di uscita e l'erosione anziché trattare il flashing come una normale cavitazione.
Flusso intasato di gas e vapore
Il flusso comprimibile può risultare intasato quando il rapporto di pressione raggiunge la condizione limite per la valvola e il trim selezionati.
Dopo questo punto, l’ulteriore riduzione della pressione a valle non produce l’aumento proporzionale della capacità previsto da un’equazione non parzializzata.
Rumore e velocità
Una valvola può soddisfare il requisito Cv producendo allo stesso tempo valori inaccettabili:
- Rumore aerodinamico
- Rumore idrodinamico
- Numero Mach di uscita
- Vibrazioni della parete del tubo
- Tagliare le vibrazioni
- Velocità di erosione
Le applicazioni ad alta pressione devono essere esaminate utilizzando un metodo appropriato Valvola di controllo ad alta pressione configurazione del corpo e del trim anziché limitarsi ad aumentare la classe di pressione di una valvola standard.
Trim ridotto, trim a grandezza naturale o corpo valvola diverso?
Quando la dimensione della connessione della tubazione è fissa ma il Cv richiesto è relativamente basso, un trim ridotto può migliorare la controllabilità senza modificare la dimensione della connessione del corpo valvola.
Il taglio ridotto può essere utile quando
- La dimensione della tubazione è richiesta per ragioni meccaniche o future del sistema
- Il flusso normale richiede un Cv molto inferiore rispetto a quello fornito dall'assetto a grandezza naturale
- Un corpo valvola più piccolo creerebbe eccessivi problemi di riduttore o di velocità di uscita
- La capacità futura potrebbe essere gestita modificando l'assetto anziché sostituendo la carrozzeria
Un corpo valvola più piccolo può essere migliore quando
- La valvola in linea rimane notevolmente sovradimensionata anche con un assetto ridotto
- Un corpo più piccolo garantisce una migliore geometria del trim e un migliore adattamento dell'attuatore
- I riduttori e la velocità installata rimangono accettabili
- Peso, spazio e costi possono essere ridotti senza aumentare il rischio di un servizio gravoso
Potrebbe essere necessario uno stile di valvola diverso quando
- Una valvola a globo non può far passare i solidi senza ostruzioni
- Una valvola rotativa fornisce capacità e percorso del flusso più appropriati
- Una valvola ad angolo dirige meglio il flusso di uscita lampeggiante o erosivo
- Per una forte riduzione della pressione è necessario un trim multistadio
- Le grandi dimensioni della linea rendono più pratica una valvola rotativa compatta
Rivedi il principale Guida alla scelta della valvola di controllo quando il risultato del dimensionamento indica che lo stile del corpo, il rivestimento o il concetto dell'attuatore dovrebbero essere riconsiderati.
Il dimensionamento dell'attuatore è separato dal dimensionamento Cv
Cv determina la capacità di flusso. L'attuatore deve fornire la forza o la coppia necessaria per spostare la valvola selezionata e ottenere la chiusura specificata nelle condizioni di processo.
Il dimensionamento dell'attuatore dovrebbe considerare:
- Forza di processo che agisce sul tappo, sul disco o sull'elemento di chiusura rotante
- Squilibrio di pressione della valvola
- Carico sul sedile richiesto per la classe di perdita specificata
- Attrito di imballaggio e guida
- Corsa della valvola o corsa rotatoria
- Minima aria disponibile, pressione idraulica o alimentazione elettrica
- Requisito di fail-open, fail-close o fail-in-place
- Tempo di carezza richiesto
Un attuatore con spinta maggiore non aumenta il Cv massimo del trim della valvola selezionata.
Per la revisione completa dell'attuatore, utilizzare il Guida alla selezione dell'attuatore della valvola.
Uscita per il dimensionamento della valvola di controllo richiesta prima dell'acquisto
Un risultato di dimensionamento professionale dovrebbe fornire una dimensione superiore alla dimensione nominale della valvola selezionata.
| Ridimensionamento dell'output | Cosa dovrebbe rivedere l'acquirente |
|---|---|
| Valvola e trim selezionati | Stile del corpo, dimensione nominale, dimensione della porta e costruzione del rivestimento |
| Cv o Kv nominale | Capacità del trim selezionato alla massima corsa nominale |
| Coefficiente richiesto | Cv o Kv richiesti per ogni caso operativo |
| Viaggio previsto | Posizione prevista della valvola al flusso minimo, normale e massimo |
| Regime di flusso | Condizioni turbolente, non turbolente, soffocate, cavitanti, lampeggianti o comprimibili |
| Rumore e velocità | Livello sonoro previsto, velocità di uscita e idoneità alle dimensioni del tubo |
| Requisito dell'attuatore | Spinta o coppia richiesta, azione di guasto e condizione di utilità minima |
| Ipotesi | Dati sui fluidi, unità, base di pressione, raccordi e ipotesi standard di dimensionamento |
Non omologare la valvola esclusivamente in base al Cv nominale riportato in catalogo. Confermare che il rapporto sulle dimensioni corrisponda esattamente al corpo, al rivestimento, alle caratteristiche e all'attuatore offerti.
Scheda tecnica per il dimensionamento della valvola di controllo per richiesta di offerta
Fornire le seguenti informazioni con la richiesta:
- Funzione di controllo: flusso, pressione, temperatura, livello o un'altra variabile.
- Medio: nome, composizione, concentrazione e fase fisica.
- Flusso minimo: con la corrispondente pressione di ingresso, pressione di uscita e temperatura.
- Flusso normale: con la corrispondente pressione di ingresso, pressione di uscita e temperatura.
- Portata massima: con la corrispondente pressione di ingresso, pressione di uscita e temperatura.
- Proprietà del fluido: densità, pressione di vapore, viscosità, peso molecolare, comprimibilità o condizione del vapore.
- Conduttura: dimensione del tubo, pianificazione, materiale e standard di connessione.
- Valutazione della pressione della valvola: pressione di progetto, temperatura di progetto e classe richiesta.
- Caratteristica del flusso: se specificato dal progetto.
- Perdita dalla sede: norma richiesta e classe di perdita.
- Rischi noti: cavitazione, lampeggiamento, rumore, erosione, vibrazione, solidi o cristallizzazione.
- Attuatore: tipo pneumatico, elettrico o specificato dal progetto.
- Posizione di fallimento: fail-open, fail-close o fail-in-place.
- Segnale di controllo: requisiti di comando, feedback e comunicazione.
- Ambiente: temperatura ambiente, custodia e classificazione delle aree pericolose.
- Documentazione: rapporti di dimensionamento, disegni, certificati, registrazioni di ispezioni e tarature.
Se alcune proprietà del fluido non sono disponibili, fornire il nome del mezzo, la composizione, la pressione e la temperatura in modo che i dati mancanti possano essere identificati prima del preventivo.
Invia i dati sul dimensionamento della valvola di controllo
Invia a Vcore Valve i casi di flusso minimo, normale e massimo, le corrispondenti pressioni di ingresso e uscita, la temperatura, le proprietà del mezzo, il segnale di controllo e la posizione di guasto. Il corpo valvola, Cv o Kv, trim, attuatore e condizioni di servizio gravose possono quindi essere esaminati come un unico pacchetto.
Risorse correlate sulle valvole di controllo
- Guida alla scelta della valvola di controllo
- Prodotti per valvole di controllo industriali
- Valvola di controllo ad alta pressione
- Valvola di controllo del vapore
- Valvola di controllo dell'acqua di alimentazione della caldaia
- Valvola di controllo dell'acqua nebulizzata
- Opzioni di trim della valvola di controllo per cavitazione e riduzione del rumore
- Guida alla selezione dell'attuatore della valvola
- Guida alla valutazione della pressione-temperatura della valvola
Base tecnica
- IEC 60534-2-1 — Equazioni per il dimensionamento della capacità di flusso per le valvole di controllo installate
- ANSI/ISA-75.01.01 — Equazioni per il dimensionamento della capacità di flusso della valvola di controllo
- Emerson — Procedura di dimensionamento della valvola di controllo
- ISA: utilizzo dei calcoli del guadagno installato della valvola di controllo
Domande frequenti
Posso dimensionare una valvola di controllo utilizzando solo la dimensione del tubo?
No. La dimensione della valvola di controllo deve essere determinata in base alle condizioni di flusso minimo, normale e massimo, alla caduta di pressione corrispondente, alle proprietà del fluido, al Cv o Kv richiesto, alla corsa prevista e alle condizioni di servizio gravose.
Qual è la differenza tra Cv e Kv?
Cv e Kv sono coefficienti di flusso espressi utilizzando diversi sistemi di unità. Cv normalmente utilizza galloni americani al minuto e psi, mentre Kv normalmente utilizza metri cubi all'ora e bar. Approssimativamente Cv è pari a 1.156 volte Kv.
Perché sono richieste le portate minima, normale e massima?
Ciascun caso operativo può avere una caduta di pressione e un coefficiente richiesto diversi. I tre casi mostrano se la valvola può controllare il flusso minimo, funzionare stabilmente a un flusso normale e fornire una capacità massima sufficiente.
Cosa succede quando una valvola di controllo è sovradimensionata?
Una valvola sovradimensionata può funzionare vicino alla sede durante il normale servizio. Piccoli cambiamenti nella corsa possono quindi produrre grandi cambiamenti di flusso, causando controllo instabile, cicli e usura accelerata del trim.
Cosa succede quando una valvola di controllo è sottodimensionata?
Una valvola sottodimensionata può raggiungere la corsa completa senza superare la portata massima richiesta. L'aumento della forza dell'attuatore non può aumentare la capacità nominale del trim selezionato.
Quale corsa della valvola dovrebbe essere presa di mira?
Non esiste una percentuale di corsa universale adatta a ogni valvola di controllo. La regione operativa accettabile deve essere determinata dalle caratteristiche del trim selezionato, dal guadagno installato, dalla controllabilità del flusso minimo, dalla capacità massima e dalla dinamica del processo.
La semplice equazione del Cv del liquido può essere utilizzata per il vapore?
No. Il vapore e il gas richiedono equazioni del flusso comprimibile che utilizzano pressione assoluta, temperatura e fattori di espansione e rapporto di pressione specifici della valvola.
Quali informazioni sono necessarie per un preventivo per una valvola di controllo?
Fornire le condizioni di flusso medio, minimo, normale e massimo, le corrispondenti pressioni di ingresso e di uscita, la temperatura, le proprietà del fluido, i dati dei tubi, i requisiti di perdita, l'attuatore, la posizione di guasto, i requisiti di segnale e di ispezione.
