동일 백분율 대 선형 제어 밸브는 일정한 압력 강하 하에서 제어 밸브의 고유한 흐름 특성을 설명합니다. 밸브 전반에 걸쳐 사용 가능한 압력 강하는 시스템 흐름에 따라 변하기 때문에 설치된 특성이 다를 수 있습니다. 제어된 변수만으로는 특성을 선택하지 않고 전체 프로세스 시스템, 필요한 유량 범위, 밸브 압력 강하 비율 및 예측 이동 중에서 특성을 선택합니다. 밸브 범위성은 테스트된 밸브 특성인 반면, 애플리케이션 턴다운은 설치된 프로세스가 실제로 제어해야 하는 유량 범위입니다.
두 개의 제어 밸브는 동일한 공칭 크기, 압력 등급 및 정격 Cv를 가질 수 있지만 매우 다른 프로세스 동작을 생성할 수 있습니다.
하나의 밸브는 실험실 용량 테스트 중 스템 이동에 거의 비례하여 반응할 수 있습니다. 다른 하나는 낮은 이동 거리에서 천천히 용량을 증가시키고 스트로크 상단 근처에서 훨씬 더 빠르게 용량을 증가시킬 수 있습니다. 그러나 설치 후에는 펌프 곡선, 배관 손실, 장비 저항 및 밸브 전체의 압력 강하 변화에 따라 두 가지 반응이 모두 바뀔 수 있습니다.
이것이 바로 등비율 대 선형 제어 밸브 이는 단순히 전통적으로 특정 애플리케이션과 관련된 특성을 선택하는 문제가 아닙니다. 엔지니어는 고유 특성과 설치된 특성을 구별한 다음 선택한 밸브가 최소 작동 유량에서 최대 작동 유량까지 유용한 이동 및 안정적인 프로세스 이득을 제공하는지 확인해야 합니다.
동일 백분율 대 선형 제어 밸브 - 한 테이블의 결정
| 선정조건 | 선형 특성이 고려될 수 있음 | 동일 백분율 특성이 고려될 수 있음 |
|---|---|---|
| 밸브 압력 강하 | 필요한 유량 범위를 통해 비교적 안정적인 상태를 유지합니다. | 시스템 흐름이 증가함에 따라 크게 감소 |
| 필요한 유량 범위 | 예측 가능한 공정 반응을 갖춘 중간 범위 | 저부하 및 고부하 제어로 넓은 작동 범위 |
| 낮은 이동 응답 | 여행에 따라 용량이 더 직접적으로 증가합니다. | 더 낮은 이동 거리에서 용량이 점차 증가합니다. |
| 상부 이동 응답 | 용량은 비슷한 기본 속도로 계속 증가합니다. | 더 높은 이동 거리로 갈수록 용량이 더 빠르게 증가합니다. |
이 표는 설치된 크기 조정을 대체하는 것이 아니라 시작점입니다. 실제 최소, 일반 및 최대 프로세스 사례를 사용하여 올바른 특성을 확인해야 합니다.
고유한 흐름 특성: 밸브 자체 테스트
고유한 흐름 특성은 테스트 밸브 전체의 압력 강하가 일정한 값으로 유지될 때 밸브 이동과 흐름 계수 사이의 관계입니다.
용량을 변경하기 위해 밸브와 트림을 설계하는 방법을 설명합니다. 연결된 프로세스 시스템의 저항 변화는 포함되지 않습니다.
선형 고유 특성
이상적인 선형 고유 특성을 통해 밸브 이동의 동일한 증가는 밸브 압력 강하가 일정하게 유지되는 동안 유량 계수의 거의 동일한 증가를 생성합니다.
등퍼센트 고유 특성
이상적인 동일 비율 특성을 사용하면 동일한 이동 증분으로 인해 기존 유량 계수가 거의 동일한 비율로 변경됩니다.
따라서 용량은 낮은 이동 거리에서 상대적으로 느리게 증가하고 스트로크의 위쪽 부분으로 갈수록 더 빠르게 증가합니다. 이는 전체 이동에 가까운 더 높은 용량을 유지하면서 저부하 제어성을 지원할 수 있습니다.
빠른 열림 특성
급속 개방 특성은 스트로크 초기에 정격 용량의 상당 부분을 제공합니다. 이는 일반적으로 정확한 연속 변조보다는 온-오프, 릴리프 또는 특수 순서 지정 임무와 관련됩니다.
설치된 특성: 프로세스가 실제로 보는 것
설치된 흐름 특성은 밸브가 전체 시스템에 설치된 후 밸브 이동과 프로세스 흐름 사이의 관계입니다.
밸브 전반에 걸쳐 발생하는 압력 강하는 일반적으로 유량에 따라 변하기 때문에 고유 특성과 다를 수 있습니다.
전체 시스템 압력은 배관, 피팅, 열교환기, 필터, 노즐, 정적 높이 및 기타 공정 장비에 의해 소비됩니다. 펌프 구동 시스템에서 사용 가능한 차압은 펌프 곡선 및 작동 지점에 따라 변경될 수도 있습니다.
"선형"이라고 표시된 트림은 액추에이터 신호와 설치된 프로세스 흐름 간의 선형 관계를 보장하지 않습니다. 마찬가지로, 동일한 비율의 트림은 설치된 시스템이 동일한 비율로 유지된다는 것을 보장하지 않습니다.
밸브 권한 및 압력 강하 공유
밸브가 시스템 압력 강하에서 상당하고 상대적으로 안정적인 비율을 유지하면 설치된 특성이 고유 특성에 더 가깝게 유지됩니다.
밸브가 고유량에서 전체 시스템 압력 강하의 작은 부분만 받는 경우 설치된 특성이 크게 왜곡될 수 있습니다.
세 가지 프로세스 시나리오
시나리오 A: 비교적 일정한 밸브 압력 강하
밸브 압력 강하가 거의 일정하고 프로세스 이득이 예측 가능한 경우 선형 트림이 유용한 설치 응답을 제공할 수 있습니다.
시나리오 B: 배관 손실이 증가하는 펌핑 시스템
재순환하는 물 또는 화학 시스템에서는 유량이 증가함에 따라 배관 및 장비 손실이 크게 증가할 수 있습니다. 등비율 특성은 이러한 압력 강하 감소를 보상할 수 있습니다.
시나리오 C: 넓은 부하 범위
증기, 연료 가스, 급수, 냉각수 및 공정 유틸리티 시스템은 넓은 부하 범위에서 작동할 수 있습니다. 동일한 비율이 평가되는 경우가 많지만 밸브 본체 스타일, 감소된 트림, 분할 범위 전략 또는 병렬 밸브가 특성보다 더 중요할 수 있습니다.
조정 가능성은 프로세스 턴다운과 동일하지 않습니다.
밸브 범위성
고유한 범위 조정 가능성은 정의된 밸브 테스트 조건에서 제어 가능한 최대 및 최소 유량 계수 사이의 비율을 나타냅니다.
50:1, 100:1 또는 300:1과 같이 공개된 범위성은 설치된 프로세스가 동일한 유량 비율을 정확하게 제어할 수 있다는 것을 보장하지 않습니다.
애플리케이션 종료
애플리케이션 턴다운은 설치된 제어 루프가 안정적으로 조절해야 하는 최고 프로세스 흐름과 최저 프로세스 흐름 간의 비율입니다.
실제 턴다운은 제어 가능한 최소 밸브 이동, 크기 조정, 설치된 게인, 시트 및 패킹 마찰, 액추에이터 및 포지셔너 해상도, 유량계 정확도, 센서 소음, 컨트롤러 튜닝, 누출, 캐비테이션, 플래싱 및 흐름 막힘에 의해 제한될 수 있습니다.
흐름 특성이 밸브 이동에 미치는 영향
동일한 필수 Cv는 선택한 특성 및 트림 곡선에 따라 다른 밸브 이동에 해당할 수 있습니다.
항상 제조업체의 정확한 용량 대 이동 곡선과 설치된 크기 결과를 사용하십시오. 전체 크기 조정 순서는 다음을 참조하세요. 제어 밸브 크기를 조정하는 방법.
애플리케이션별 동일 비율 대 선형
| 신청 | 출발점 | 반드시 확인해야 할 사항 |
|---|---|---|
| 안정적인 압력으로 압력 감소 | 선형 평가 가능 | 압력 변화, 초크 흐름, 소음 및 액추에이터 추력 |
| 펌핑된 물 또는 화학 루프 | 동일한 비율이 평가되는 경우가 많습니다. | 펌프 곡선, 배관 손실, 최소 유량 및 밸브 권한 |
| 증기 부하 제어 | 일반적으로 동일한 비율이 고려됩니다. | 부하 범위, 압력, 초크 흐름 및 소음 |
| 탱크 레벨 제어 | 공정 구조 및 제어 전략에 따라 다름 | 정적 수두, 펌프 동작 및 공정 이득 |
특성 선택으로 잘못된 밸브를 수정할 수 없음
선형에서 등분율로 변경해도 모든 제어 문제가 해결되지는 않습니다.
- 대형 밸브 본체
- 최대 Cv가 충분하지 않습니다.
- 잘못된 밸브 스타일
- 막혔거나 부식성 트림
- 캐비테이션, 번쩍임 또는 심한 공기역학적 소음
- 불충분한 액추에이터 추력 또는 토크
- 포지셔너 불감대, 마찰 또는 기계적 백래시
참조 제어 밸브 선택 가이드 특성 검토 결과 차체, 트림 또는 액츄에이터 개념이 변경되어야 함을 나타내는 경우.
포지셔너 특성화가 보편적인 대체물이 아닌 이유
디지털 포지셔너 및 제어 시스템은 명령 신호와 밸브 이동 사이의 관계를 수정할 수 있지만 밸브의 최대 정격 Cv, 물리적 트림 형상, 기계적 분해능, 가혹한 서비스 제한 또는 액추에이터 힘을 변경할 수는 없습니다.
구매자 특성 선택 워크시트
- 제어 목표를 정의합니다.
- 해당 압력과 온도에 따라 최소, 정상 및 최대 유량을 제공합니다.
- 설치된 Cv 또는 Kv를 계산합니다.
- 작동 범위를 통해 밸브 압력 강하 비율을 비교하십시오.
- 모든 운영 사례에서 예상 이동을 검토합니다.
- 필요한 애플리케이션 종료를 정의합니다.
- 밸브 본체와 트림 적합성을 검토합니다.
- 캐비테이션, 플래싱, 막힌 흐름, 소음, 속도 및 침식을 확인합니다.
- 액추에이터 추력 또는 토크, 실패 동작 및 포지셔너 해상도를 확인하십시오.
- 선택한 트림에 대한 정확한 용량 대 이동 곡선을 요청하십시오.
공급업체가 제공해야 할 사항
- 선택한 밸브 본체 및 트림 지정
- 고유의 특성
- 정격 Cv 또는 Kv
- 정확하게 선택된 트림에 대해 고유한 범위 조정 가능성이 게시되었습니다.
- 모든 프로세스 케이스에 필요한 Cv 또는 Kv
- 최소, 정상 및 최대 흐름에서 예상 이동
- 필요한 경우 설치된 특성 또는 이득 검토
- 캐비테이션, 플래싱, 초크 흐름, 소음 및 속도 결과
- 액추에이터 크기 및 최소 유틸리티 가정
- 포지셔너 구성 및 신호 특성화
흐름 특성 검토 요청
Vcore Valve에 최소, 정상 및 최대 유량 사례, 해당 압력, 유체 특성, 필요한 턴다운, 밸브 유형, 액추에이터 신호 및 실패 위치를 보냅니다.
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자주 묻는 질문
선형 제어 밸브와 등비율 제어 밸브의 차이점은 무엇입니까?
선형 고유 특성은 일정한 밸브 압력 강하 하에서 동일한 이동 증분에 대해 대략 동일한 유량 계수 증분을 제공합니다. 동일 백분율은 기존 유량 계수의 대략 동일한 백분율 변화를 제공합니다.
설치된 제어 밸브의 특성은 무엇입니까?
밸브가 배관 시스템에 설치된 후 밸브 이동과 프로세스 흐름 간의 실제 관계입니다.
등비율 제어 밸브는 언제 선택해야 합니까?
필요한 유량 범위가 넓거나 유량이 증가함에 따라 밸브 전반에 걸쳐 사용 가능한 압력 강하가 크게 감소할 때 종종 평가됩니다.
선형 제어 밸브는 언제 선택해야 합니까?
밸브 전체의 압력 강하가 비교적 안정적으로 유지되고 프로세스가 이동 거리와 용량 간의 보다 직접적인 관계를 지원하는 경우 이를 고려할 수 있습니다.
밸브 범위 조정 가능성은 공정 턴다운과 동일합니까?
아니요. 고유한 범위성은 테스트된 밸브 특성입니다. 애플리케이션 턴다운은 설치된 루프가 제어해야 하는 실제 최대 대 최소 프로세스 흐름 비율입니다.
디지털 포지셔너로 리니어 밸브를 등비율로 변경할 수 있나요?
명령 신호와 이동 사이의 관계를 수정할 수 있지만 물리적 트림, 정격 Cv, 액추에이터 힘 또는 가혹한 서비스 한계를 변경할 수는 없습니다.
