Равнопроцентный и линейный регулирующий клапан описывают характеристики потока регулирующего клапана при постоянном перепаде давления. Установленная характеристика может отличаться, поскольку перепад давления на клапане изменяется в зависимости от расхода в системе. Выберите характеристику из всей технологической системы, требуемого диапазона расхода, коэффициента падения давления на клапане и прогнозируемого хода, а не только из контролируемой переменной. Диапазон регулирования клапана — это проверенная характеристика клапана, а диапазон регулирования — это диапазон расхода, который фактически должен контролировать установленный процесс.
Два регулирующих клапана могут иметь одинаковый номинальный размер, класс давления и номинальный Cv, но при этом обеспечивать совершенно разное поведение в процессе.
Один клапан может реагировать почти пропорционально на перемещение штока во время лабораторных испытаний производительности. Другой вариант может увеличивать мощность медленно при малом ходе и гораздо быстрее вблизи верхнего конца хода. Однако после установки обе реакции можно изменить с помощью кривой насоса, потерь в трубопроводе, сопротивления оборудования и изменения перепада давления на клапане.
Вот почему выбор равнопроцентный и линейный регулирующий клапан Это не просто вопрос выбора характеристики, традиционно связанной с конкретным применением. Инженер должен отличить собственную характеристику от установленной характеристики, а затем подтвердить, обеспечивает ли выбранный клапан полезный ход и стабильный прирост технологического процесса от минимального до максимального рабочего расхода.
Равнопроцентный и линейный регулирующий клапан: решение в одной таблице
| Условие выбора | Линейная характеристика может быть рассмотрена | Можно рассмотреть равнопроцентную характеристику |
|---|---|---|
| Падение давления на клапане | Остается сравнительно стабильным в требуемом диапазоне расхода. | Значительно падает по мере увеличения потока в системе |
| Требуемый диапазон расхода | Умеренный диапазон с предсказуемой реакцией процесса | Широкий рабочий диапазон с контролем при низкой и высокой нагрузке. |
| Реакция на низкий ход | Емкость увеличивается напрямую во время путешествия | Производительность увеличивается более постепенно при меньшем ходе |
| Реакция верхнего хода | Емкость продолжает расти с той же скоростью. | Емкость увеличивается быстрее в сторону увеличения хода |
Эта таблица является отправной точкой, а не заменой установленных размеров. Правильная характеристика должна быть проверена с использованием фактических минимальных, нормальных и максимальных случаев процесса.
Собственные характеристики потока: клапан протестирован самостоятельно
Характерной характеристикой потока является соотношение между ходом клапана и коэффициентом расхода, когда перепад давления на испытательном клапане поддерживается на постоянном уровне.
В нем описывается, как клапан и трим предназначены для изменения производительности. Он не учитывает изменяющееся сопротивление подключенной технологической системы.
Линейная внутренняя характеристика
При идеальной линейной характеристике равные приращения хода клапана обеспечивают примерно равные приращения коэффициента расхода, в то время как падение давления на клапане остается постоянным.
Равнопроцентная неотъемлемая характеристика
При идеальной равнопроцентной характеристике равные приращения хода вызывают примерно равные процентные изменения существующего коэффициента расхода.
Таким образом, производительность увеличивается сравнительно медленно при нижнем ходе и быстрее в верхней части хода. Это может обеспечить управляемость при низкой нагрузке, сохраняя при этом более высокую мощность вблизи полного хода.
Характеристика быстрого открытия
Характеристика быстрого открытия обеспечивает большую часть номинальной мощности на ранних этапах хода. Обычно это связано с функциями включения-выключения, облегчения или специальной последовательности, а не с точной непрерывной модуляцией.
Установленная характеристика: что на самом деле видит процесс
Установленная характеристика расхода представляет собой соотношение между ходом клапана и технологическим расходом после установки клапана в всю систему.
Она может отличаться от собственной характеристики, поскольку перепад давления на клапане обычно меняется в зависимости от расхода.
Общее давление в системе потребляется трубопроводами, фитингами, теплообменниками, фильтрами, форсунками, статическим подъемом и другим технологическим оборудованием. В системах с приводом от насоса доступный перепад давления также может меняться в зависимости от кривой насоса и рабочей точки.
Триммер с надписью «линейный» не гарантирует линейной зависимости между сигналом привода и установленным технологическим потоком. Аналогичным образом, равнопроцентная обрезка не гарантирует, что установленная система останется равнопроцентной.
Авторитет клапана и доля падения давления
Когда клапан сохраняет значительную и относительно стабильную долю перепада давления в системе, его установленная характеристика остается ближе к собственной характеристике.
Когда клапан получает лишь небольшую долю общего падения давления в системе при большом расходе, установленная характеристика может сильно искажаться.
Три сценария процесса
Сценарий A: Сравнительно постоянное падение давления на клапане
Если перепад давления на клапане почти постоянен и коэффициент усиления предсказуем, линейный трим может обеспечить полезную реакцию установки.
Сценарий B: Насосная система с растущими потерями в трубопроводе
В системах рециркуляции воды или химикатов потери в трубопроводах и оборудовании могут существенно возрасти по мере увеличения расхода. Равнопроцентная характеристика может компенсировать этот спад падения давления.
Сценарий C: Широкий диапазон нагрузок
Пар, топливный газ, питательная вода, охлаждающая вода и технологические системы могут работать в широком диапазоне нагрузок. Часто оценивается равный процент, но тип корпуса клапана, уменьшенный триммер, стратегия разделения диапазона или параллельные клапаны могут быть более важными, чем одна характеристика.
Диапазон регулирования — это не то же самое, что отклонение процесса
Диапазон регулирования клапана
Присущая возможность регулирования описывает соотношение между максимальным и минимальным регулируемым коэффициентом расхода при определенных условиях испытания клапана.
Опубликованный диапазон регулирования, например 50:1, 100:1 или 300:1, не является гарантией того, что установленный процесс сможет точно контролировать одно и то же соотношение потоков.
Отключение приложения
Диапазон регулирования приложения – это соотношение между максимальным и минимальным технологическими потоками, которое должен надежно регулировать установленный контур управления.
Фактический диапазон регулирования может быть ограничен минимальным контролируемым ходом клапана, размером, установленным коэффициентом усиления, трением седла и уплотнения, разрешением привода и позиционера, точностью расходомера, шумом датчика, настройкой контроллера, утечками, кавитацией, всплеском и дросселированием потока.
Как характеристика потока влияет на ход клапана
Один и тот же требуемый Cv может соответствовать разным ходам клапана в зависимости от выбранной характеристики и кривой регулировки.
Всегда используйте точную кривую зависимости грузоподъемности от хода, указанную производителем, и результаты установленных размеров. Полную последовательность размеров см. Как подобрать размер регулирующего клапана.
Равный процент против линейного по применению
| Приложение | Начальная точка | Что необходимо проверить |
|---|---|---|
| Снижение давления при стабильном давлении | Линейная может быть оценена | Изменение давления, дросселирование потока, шум и тяга привода |
| Перекачиваемая вода или химический контур | Часто оценивается равный процент | Кривая насоса, потери в трубопроводе, минимальный расход и авторитет клапана |
| Контроль паровой нагрузки | Равный процент обычно считается | Диапазон нагрузок, давление, дросселированный поток и шум |
| Контроль уровня в резервуаре | Зависит от геометрии процесса и стратегии управления | Статический напор, поведение насоса и технологический коэффициент усиления |
Выбор характеристики не может исправить неправильный клапан
Переход от линейного к равнопроцентному не решит все проблемы управления.
- Увеличенный корпус клапана
- Недостаточный максимальный Cv
- Неправильный тип клапана
- Заблокированная или эрозивная обрезка
- Кавитация, мигание или сильный аэродинамический шум
- Недостаточная тяга или крутящий момент привода
- Зона нечувствительности позиционера, трение или механический люфт
См. Руководство по выбору регулирующего клапана когда анализ характеристик указывает на необходимость изменения конструкции корпуса, отделки салона или привода.
Почему определение характеристик позиционера не является универсальной заменой
Цифровые позиционеры и системы управления могут изменять взаимосвязь между командным сигналом и ходом клапана, но они не могут изменять максимальное номинальное значение Cv клапана, физическую геометрию трима, механическое разрешение, пределы суровых условий эксплуатации или усилие привода.
Таблица выбора характеристик покупателя
- Определите цель контроля.
- Обеспечьте минимальный, нормальный и максимальный расход при соответствующих давлениях и температурах.
- Рассчитайте установленный Cv или Kv.
- Сравните долю падения давления на клапане в рабочем диапазоне.
- Просмотрите прогнозируемые перемещения во всех рабочих случаях.
- Определите необходимое отключение приложения.
- Проверьте пригодность корпуса клапана и трима.
- Проверьте кавитацию, вспучивание, засорение потока, шум, скорость и эрозию.
- Подтвердите усилие или крутящий момент привода, действие при отказе и разрешение позиционера.
- Запросите точную кривую зависимости грузоподъемности от хода для выбранного трима.
Что должен предоставить поставщик
- Выбранный корпус клапана и обозначение трима
- Присущая характеристика
- Номинальное резюме или Kv
- Опубликованная возможность изменения диапазона для точно выбранного трима
- Требуемый Cv или Kv для каждого случая процесса
- Прогнозируемый ход при минимальном, нормальном и максимальном расходе
- Установленные характеристики или проверка усиления при необходимости
- Результаты кавитации, всплесков, дросселирования, шума и скорости.
- Размеры привода и предположения о минимальной полезности
- Конфигурация позиционера и характеристика сигнала
Запросить обзор характеристик потока
Отправьте Vcore Valve информацию о минимальном, нормальном и максимальном расходе, соответствующих давлениях, свойствах жидкости, требуемом диапазоне регулирования, типе клапана, сигнале привода и положении неисправности.
Сопутствующие технические ресурсы
- Как подобрать размер регулирующего клапана
- Руководство по выбору регулирующего клапана
- Продукция промышленных регулирующих клапанов
- Варианты трима регулирующего клапана для снижения кавитации и шума
- Руководство по выбору привода клапана
Часто задаваемые вопросы
В чем разница между линейным и равнопроцентным регулирующим клапаном?
Линейная собственная характеристика обеспечивает примерно равные приращения коэффициента расхода для одинаковых приращений хода при постоянном перепаде давления на клапане. Равнопроцентное обеспечивает примерно равнопроцентное изменение существующего коэффициента расхода.
Какова характеристика установленного регулирующего клапана?
Это фактическая взаимосвязь между ходом клапана и технологическим расходом после установки клапана в систему трубопроводов.
Когда следует выбирать равнопроцентный регулирующий клапан?
Его часто оценивают, когда требуемый диапазон расхода широк или когда перепад давления на клапане значительно уменьшается по мере увеличения расхода.
Когда следует выбирать линейный регулирующий клапан?
Его можно рассматривать, когда перепад давления на клапане остается сравнительно стабильным и процесс поддерживает более прямую связь между ходом и производительностью.
Является ли диапазон регулирования клапана тем же, что и диапазон регулирования процесса?
Нет. Присущая ему возможность регулирования диапазона является проверенной характеристикой клапана. Диапазон регулирования приложения — это фактическое соотношение максимального и минимального технологических потоков, которое должен контролировать установленный контур.
Может ли цифровой позиционер изменить линейный клапан на равнопроцентный?
Он может изменить взаимосвязь между командным сигналом и ходом, но не может изменить физический дифферент, номинальный Cv, усилие привода или пределы суровых условий эксплуатации.
