ขนาดของวาล์วควบคุมควรใช้สภาวะการไหลขั้นต่ำ ปกติ และสูงสุด พร้อมด้วยแรงดันทางเข้า ความดันทางออก อุณหภูมิ และคุณสมบัติของของเหลวที่สอดคล้องกันสำหรับแต่ละกรณี Cv หรือ Kv กำหนดความสามารถในการไหลที่ต้องการ แต่การเลือกวาล์วขั้นสุดท้ายจะต้องตรวจสอบการเคลื่อนที่ที่คาดการณ์ไว้ ลักษณะการไหลที่ติดตั้ง การเกิดโพรงอากาศ การกระพริบ การไหลแบบสำลัก ความเร็ว เสียง และแรงของแอคทูเอเตอร์ ขนาดท่อเพียงอย่างเดียวไม่ได้กำหนดขนาดวาล์วควบคุมที่ถูกต้อง
ความล้มเหลวในการกำหนดขนาดวาล์วควบคุมทั่วไปเริ่มต้นด้วยสมมติฐานง่ายๆ: ท่อคือ DN100 ดังนั้นโครงการจึงเลือกวาล์วควบคุม DN100
วาล์วจะผ่านการไหลสูงสุดที่ต้องการ แต่ในระหว่างการทำงานปกติ วาล์วจะยังคงอยู่ใกล้กับที่นั่ง การเคลื่อนที่ของก้านขนาดเล็กทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงการไหลขนาดใหญ่ ตัวกำหนดตำแหน่งจะแก้ไขตำแหน่งวาล์วอย่างต่อเนื่อง และตัวแปรกระบวนการจะเริ่มวนรอบจุดที่ตั้งไว้
วาล์วไม่จำเป็นต้องชำรุด อาจมีความสามารถในการไหลมากกว่าที่กระบวนการสามารถใช้ได้ระหว่างการทำงานปกติ
การกำหนดขนาดที่ถูกต้องเริ่มต้นจากเงื่อนไขของกระบวนการ ไม่ใช่เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ บทความนี้จะอธิบาย วิธีปรับขนาดวาล์วควบคุม โดยใช้ Cv หรือ Kv กรณีการไหลขั้นต่ำ ปกติ และสูงสุด สภาวะความดันที่สอดคล้องกัน และการเคลื่อนที่ของวาล์วที่คาดการณ์ไว้
เริ่มต้นด้วยแผ่นงานการกำหนดขนาดวาล์วควบคุม
ก่อนที่จะเลือกรุ่นวาล์ว ให้เตรียมแผ่นงานการกำหนดขนาดหนึ่งรายการที่มีทุกสภาวะการทำงานที่วาล์วต้องควบคุม
อย่าระบุอัตราการไหลสูงสุดหนึ่งค่าร่วมกับแรงกดดันการออกแบบที่ไม่เกี่ยวข้อง แต่ละโฟลว์เคสจะต้องมีแรงดันทางเข้า แรงดันทางออก และอุณหภูมิที่สอดคล้องกัน
| การปรับขนาดรายการ | กรณีขั้นต่ำ | กรณีปกติ | กรณีสูงสุด |
|---|---|---|---|
| อัตราการไหล | ความต้องการกระบวนการที่มีเสถียรภาพต่ำที่สุด | กระแสการดำเนินงานบ่อยที่สุด | การไหลต่อเนื่องหรือสูงสุดที่ต้องการสูงสุด |
| แรงดันขาเข้า | แรงดันเมื่อเกิดการไหลขั้นต่ำ | แรงดันในการทำงานปกติ | แรงดันเมื่อเกิดการไหลสูงสุด |
| แรงดันขาออก | แรงดันปลายน้ำที่สอดคล้องกัน | แรงดันปลายน้ำที่สอดคล้องกัน | แรงดันปลายน้ำที่สอดคล้องกัน |
| อุณหภูมิ | อุณหภูมิของของเหลวกรณีขั้นต่ำ | อุณหภูมิการทำงานปกติ | อุณหภูมิของเหลวกรณีสูงสุด |
| วัตถุประสงค์ของวาล์ว | การควบคุมการไหลต่ำที่เสถียร | การดำเนินงานประจำที่มั่นคง | ความจุสูงสุดที่เพียงพอ |
ควรเพิ่มกรณีการเริ่มต้น การปิดเครื่อง บายพาส การทำความสะอาด การสร้างใหม่ หรือการทำงานฉุกเฉินแยกกัน เมื่อมีเงื่อนไขการไหลหรือความดันที่แตกต่างกัน
จำเป็นต้องมีข้อมูลสภาพคล่อง
- ชื่อของเหลวและองค์ประกอบทางเคมี
- อัตราการไหลขั้นต่ำ ปกติ และสูงสุด
- แรงดันขาเข้าและทางออกสำหรับทุกกรณีการไหล
- อุณหภูมิในการทำงานสำหรับโฟลว์เคสทุกกรณี
- ความหนาแน่นหรือความถ่วงจำเพาะ
- ความดันไอที่อุณหภูมิใช้งาน
- แรงดันวิกฤติตามที่ต้องการโดยวิธีการกำหนดขนาดที่เลือก
- ความหนืดสำหรับของเหลวหนืด
- ปริมาณของแข็ง ขนาดอนุภาค และลักษณะการเสียดสี
ต้องมีข้อมูลก๊าซและไอน้ำ
- องค์ประกอบของก๊าซหรือสภาวะไอน้ำ
- การไหลของมวลหรือปริมาตรขั้นต่ำ ปกติ และสูงสุด
- แรงดันขาเข้าและขาออกสัมบูรณ์สำหรับทุกกรณี
- อุณหภูมิขาเข้า
- น้ำหนักโมเลกุลหรือความถ่วงจำเพาะของก๊าซ
- ปัจจัยการบีบอัด
- อัตราส่วนของความร้อนจำเพาะตามที่ต้องการ
- คุณภาพไอน้ำหรือระดับความร้อนยวดยิ่ง
โดยปกติแล้ว การกำหนดขนาดก๊าซและไอน้ำต้องใช้แรงดันสัมบูรณ์ ระบุให้ชัดเจนว่าค่าที่ส่งเป็น barg, bara, psig หรือ psia
Cv และ Kv หมายถึงอะไรจริงๆ
Cv และ Kv เป็นค่าสัมประสิทธิ์ความจุการไหล แสดงถึงความจุของวาล์วเฉพาะและส่วนปิดที่ช่องเปิดที่กำหนดภายใต้เงื่อนไขอ้างอิงที่ระบุ
พวกเขาไม่ได้ระบุโดยตรง:
- ขนาดท่อที่ระบุ
- ระดับแรงดันวาล์ว
- แรงกระตุ้น
- ระดับการรั่วซึมของเบาะนั่ง
- ความเหมาะสมของวาล์วสำหรับการเกิดโพรงอากาศหรือการกระพริบ
สมการคัดกรองของเหลวเมตริกพื้นฐาน
สำหรับของเหลวที่มีลักษณะคล้ายน้ำที่ปั่นป่วน ไม่สำลัก โดยไม่มีการแก้ไขท่อที่มีนัยสำคัญ การประมาณค่าหน่วยเมตริกเบื้องต้นสามารถแสดงได้ดังนี้:
Kv = Q × √(SG / ΔP)
- เควี: ค่าสัมประสิทธิ์การไหลของเมตริก
- ถาม: อัตราการไหลของของเหลวในหน่วย m³/h
- สิงคโปร์: ความถ่วงจำเพาะของของเหลวสัมพันธ์กับน้ำ
- ∆P: แรงดันตกคร่อมวาล์วเป็นบาร์
สมการคัดกรองของเหลวพื้นฐานของสหรัฐอเมริกา
การใช้หน่วยจารีตประเพณีของสหรัฐอเมริกา สมการเบื้องต้นที่สอดคล้องกันคือ:
CV = Q × √(SG / ΔP)
- ประวัติย่อ: ค่าสัมประสิทธิ์การไหลของสหรัฐอเมริกา
- ถาม: อัตราการไหลของของเหลวในหน่วยแกลลอนสหรัฐต่อนาที
- สิงคโปร์: ความถ่วงจำเพาะของของเหลวสัมพันธ์กับน้ำ
- ∆P: ความดันตกคร่อมวาล์วในหน่วย psi
สมการมีลักษณะเหมือนกัน แต่หน่วยต่างกัน ต้องไม่แลกเปลี่ยน Cv และ Kv โดยไม่มีการแปลง
สำหรับการแปลงในทางปฏิบัติ:
- Cv µ 1.156 × Kv
- เควี อยู่ที่ 0.865 × ซีวี
สมการแบบง่ายเหล่านี้มีประโยชน์ในการอธิบายความสัมพันธ์พื้นฐานระหว่างการไหล ความถ่วงจำเพาะ และแรงดันตกคร่อม การกำหนดขนาดขั้นสุดท้ายควรใช้วิธี IEC 60534-2-1 หรือ ANSI/ISA-75.01.01 พร้อมค่าสัมประสิทธิ์วาล์วที่เลือกและปัจจัยแก้ไขที่เกี่ยวข้องทั้งหมด
เหตุใดขนาดที่แน่นอนจึงต้องใช้มากกว่าสมการพื้นฐาน
ขนาดของวาล์วควบคุมที่ติดตั้งอาจต้องคำนึงถึง:
- การกู้คืนแรงดันของเหลวและการไหลแบบสำลัก
- Cavitation หรือกระพริบ
- การขยายตัวและการบีบอัดของก๊าซ
- อัตราส่วนความดันวิกฤติ
- ปัจจัยการคืนแรงดันเฉพาะวาล์ว
- ตัวลด ตัวขยาย และอุปกรณ์ต่อพ่วงอื่นๆ
- การไหลแบบไม่ปั่นป่วนหรือจำนวนเรย์โนลด์สต่ำ
- มีความหนืดสูง
- การตัดแต่งหลายขั้นตอน
- ความเร็วทางออกและเสียงตามหลักอากาศพลศาสตร์
ผู้ผลิตจึงต้องใช้ค่าสัมประสิทธิ์ที่แท้จริงของตัววาล์วและส่วนตัดแต่งที่เลือก ไม่ใช่ค่าสัมประสิทธิ์ทั่วไปที่นำมาจากผลิตภัณฑ์ที่ไม่เกี่ยวข้อง
เหตุใดการไหลขั้นต่ำ ปกติ และสูงสุดจึงต้องแยกขนาดออกจากกัน
Cv หรือ Kv ที่ต้องการจะเปลี่ยนแปลงเมื่อใดก็ตามที่การเปลี่ยนแปลงของการไหลหรือแรงดันตกคร่อม กรณีการไหลสูงสุดไม่ได้สร้างค่าสัมประสิทธิ์ที่ต้องการสูงสุดโดยอัตโนมัติ
ตัวอย่างเช่น กระบวนการอาจต้องการการไหลสูงสุดเมื่อแรงดันตกคร่อมวาล์วที่มีอยู่ค่อนข้างต่ำ สิ่งนี้สามารถสร้าง CV ที่ต้องการสูงสุดได้
ที่การไหลขั้นต่ำ ความดันต้นน้ำอาจยังคงอยู่ในระดับสูงในขณะที่ความต้องการปลายน้ำลดลง จากนั้นวาล์วจะมีแรงดันตกคร่อมมากขึ้น แต่ต้องควบคุมการไหลน้อยลงมากโดยไม่ต้องทำงานใกล้กับเบาะนั่งมากเกินไป
กรณีการไหลขั้นต่ำ
กรณีขั้นต่ำจะตรวจสอบว่าวาล์วสามารถควบคุมการไหลต่ำสุดที่ต้องการด้วยการเคลื่อนไหวที่มั่นคงและทำซ้ำได้หรือไม่
คำถามสำคัญ ได้แก่ :
- วาล์วจะทำงานใกล้กับเบาะมากหรือไม่?
- การไหลที่ต้องการต่ำกว่าช่วงที่ควบคุมได้ของการตัดแต่งที่เลือกหรือไม่
- การเสียดสีเบาะนั่งและการเสียดสีจากการบรรจุจะมีอิทธิพลเหนือการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งเล็กน้อยหรือไม่
- จำเป็นต้องมีการตัดแต่งแบบลดทอน การตัดแต่งแบบพิเศษ หรือการจัดเรียงแบบแยกช่วงหรือไม่
กรณีการไหลปกติ
กรณีปกติสมควรได้รับความสนใจมากที่สุดเนื่องจากเป็นตำแหน่งที่วาล์วอาจใช้เวลาส่วนใหญ่ตลอดอายุการใช้งาน
วาล์วควรให้การเคลื่อนที่ที่เป็นประโยชน์และอัตราขยายในการติดตั้งที่คาดการณ์ได้ในสภาวะนี้ แทนที่จะทำงานอย่างต่อเนื่องใกล้กับตำแหน่งปิดหรือเปิดเต็มที่
กรณีการไหลสูงสุด
กรณีสูงสุดจะตรวจสอบว่าวาล์วมีความจุเพียงพอหรือไม่ โดยยังคงค่าเผื่อที่เหมาะสมสำหรับการเปลี่ยนแปลงกระบวนการและความไม่แน่นอนของขนาด
ไม่ควรขยายวาล์วโดยอัตโนมัติเพียงเพื่อสร้างความจุสำรองที่ใหญ่มาก ความจุสำรองที่มากเกินไปสามารถลดความสามารถในการควบคุมโหลดตามปกติได้
ขนาดท่อไม่ได้กำหนดขนาดวาล์วควบคุม
เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อถูกเลือกจากความเร็วของระบบ การสูญเสียแรงดัน ความต้องการการไหล การออกแบบทางกล และการพิจารณาทางเศรษฐกิจ
ขนาดวาล์วควบคุมเลือกได้จาก:
- Cv หรือ Kv ที่จำเป็น
- แรงดันตกคร่อมที่มีอยู่
- การเดินทางปฏิบัติการที่คาดการณ์ไว้
- ตัววาล์วและความสามารถในการตัดแต่ง
- ความเร็วขาเข้าและทางออก
- ความเสี่ยงต่อการเกิดโพรงอากาศ การกะพริบ และเสียงรบกวน
- การเชื่อมต่อทางกลและเค้าโครงท่อ
วาล์วควบคุมจึงอาจมีขนาดเล็กกว่าท่อที่เชื่อมต่ออยู่ สามารถใช้ตัวลดและตัวขยายที่เหมาะสมได้เมื่อความเร็วที่เกิดขึ้น เสียง การนำแรงดันกลับคืน และภาระของท่อยังคงเป็นที่ยอมรับได้
ผลกระทบของตัวลดและตัวขยายที่แนบมาจะต้องรวมอยู่ในขนาดที่ติดตั้งเมื่อมี
เมื่อวาล์วควบคุมขนาดเส้นอาจใหญ่เกินไป
วาล์วขนาดเส้นมีแนวโน้มที่จะใหญ่เกินไปเมื่อ:
- วาล์วควบคุมได้รับเพียงส่วนเล็กๆ ของแรงดันตกของระบบทั้งหมด
- ตัววาล์วมีอัตรา Cv สูงเมื่อเทียบกับความต้องการของกระบวนการ
- โรตารีวาล์วที่เลือกมีความจุมากกว่าโกลบวาล์วที่มีขนาดระบุเท่ากันมาก
- โดยปกติแล้วกระบวนการจะทำงานต่ำกว่าขั้นตอนการออกแบบมาก
- มีการบวกค่าเผื่อกำลังการผลิตในอนาคตซ้ำแล้วซ้ำเล่าตามสาขาวิชาของโครงการที่แตกต่างกัน
CV ที่ต้องการไม่เหมือนกับ Valve Travel
หลังจากคำนวณ Cv หรือ Kv ที่ต้องการสำหรับแต่ละกรณีการทำงานแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการเปรียบเทียบค่าเหล่านั้นกับกราฟความจุเทียบกับการเคลื่อนที่ของวาล์วที่เลือก
วาล์วที่มีพิกัด Cv 100 ไม่จำเป็นต้องให้ Cv 50 ที่ระยะเคลื่อนที่ 50%
ความสัมพันธ์ขึ้นอยู่กับ:
- ลักษณะการไหลโดยธรรมชาติ
- ตัดแต่งเรขาคณิต
- สไตล์ตัววาล์ว
- เลือกการตัดแต่งขนาดย่อหรือขนาดเต็ม
- การสูญเสียแรงดันของระบบ
- แรงดันตกคร่อมวาล์วในแต่ละการไหล
ลักษณะเชิงเส้น
การตัดแต่งเชิงเส้นจะสร้างค่าสัมประสิทธิ์การไหลเพิ่มขึ้นโดยประมาณเท่ากันสำหรับการเพิ่มขึ้นของการเคลื่อนที่ของวาล์วที่เท่ากันภายใต้แรงดันตกคร่อมวาล์วคงที่
สิ่งนี้ไม่ได้รับประกันว่าการไหลของกระบวนการที่ติดตั้งจะเป็นเส้นตรงกับการเคลื่อนที่ เนื่องจากแรงดันตกคร่อมวาล์วมักจะเปลี่ยนแปลงตามการเปลี่ยนแปลงการไหลของระบบ
ลักษณะเปอร์เซ็นต์ที่เท่ากัน
การตัดแต่งเปอร์เซ็นต์ที่เท่ากันทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเปอร์เซ็นต์โดยประมาณในสัมประสิทธิ์การไหลปัจจุบันสำหรับระยะที่เพิ่มขึ้นที่เท่ากันภายใต้เงื่อนไขการทดสอบที่กำหนดไว้
มักถูกพิจารณาว่ากระบวนการนี้ต้องการช่วงการไหลที่กว้าง หรือในกรณีที่ส่วนแบ่งของวาล์วต่อแรงดันตกคร่อมของระบบทั้งหมดเปลี่ยนแปลงอย่างมาก
คุณลักษณะการตัดแต่งที่เลือกสามารถเปลี่ยนการเคลื่อนที่ที่คาดการณ์ไว้และการตอบสนองของกระบวนการที่ติดตั้งได้ อ่าน เปอร์เซ็นต์ที่เท่ากันเทียบกับวาล์วควบคุมเชิงเส้น ก่อนจะยืนยันโค้งสุดท้าย
ลักษณะการติดตั้งและกำไรที่ติดตั้ง
คุณลักษณะที่ติดตั้งจะอธิบายความสัมพันธ์ที่แท้จริงระหว่างการเคลื่อนที่ของวาล์วและการไหลของกระบวนการ หลังจากที่วาล์วเชื่อมต่อกับระบบท่อแล้ว
อัตราขยายที่ติดตั้งไว้จะอธิบายจำนวนการเปลี่ยนแปลงของการไหลสำหรับการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ของวาล์วที่กำหนด อัตราขยายที่ติดตั้งสูงหรือต่ำมากเกินไปอาจทำให้การปรับแต่งลูปควบคุมและความเสถียรทำได้ยากขึ้น
กฎตายตัวเช่น “วาล์วทุกตัวต้องทำงานระหว่าง 20% ถึง 80%” ไม่ควรแทนที่การตรวจสอบขนาดที่ติดตั้งไว้ หลีกเลี่ยงการทำงานอย่างต่อเนื่องใกล้กับเบาะนั่งหรือช่องเปิดจนสุด แต่ควรพิจารณาช่วงที่ยอมรับได้จากส่วนตกแต่งที่เลือก ไดนามิกของกระบวนการ ความสามารถในการวัดระยะ และผลลัพธ์ด้านขนาดของผู้ผลิต
วาล์วขนาดใหญ่ ขนาดถูกต้อง และขนาดต่ำกว่าปกติ
| ตรวจสอบรายการ | วาล์วขนาดใหญ่ | วาล์วขนาดที่ถูกต้อง | วาล์วขนาดเล็ก |
|---|---|---|---|
| เดินทางปกติ | มักจะอยู่ใกล้ที่นั่ง | ใช้ส่วนที่ใช้งานได้จริงของระยะชักที่มีอยู่ | ทำงานบ่อยเมื่อใกล้เปิดเต็มที่ |
| การควบคุมการไหลขั้นต่ำ | อาจไม่เสถียรหรือละเอียดอ่อนเกินไป | รักษาการเคลื่อนไหวที่ใช้งานได้และการทำซ้ำ | อาจควบคุมการไหลขั้นต่ำแต่ขาดความจุสูงสุด |
| ความสามารถในการไหลสูงสุด | ความจุขนาดใหญ่ที่ไม่ได้ใช้ | ตอบสนองความต้องการด้วยค่าเผื่อที่สมเหตุสมผล | ไม่สามารถรองรับการไหลสูงสุดที่ต้องการได้ |
| ควบคุมการตอบสนอง | การเปลี่ยนแปลงการเดินทางเล็กน้อยอาจสร้างการเปลี่ยนแปลงขนาดใหญ่ได้ | การตอบสนองที่คาดการณ์ได้ภายใต้เงื่อนไขที่จำเป็น | ผู้ควบคุมอาจต้องการการเดินทางมากกว่าที่มีอยู่ |
| อาการทั่วไป | การล่าสัตว์ การปั่นจักรยาน และการแต่งกายบริเวณใกล้ที่นั่ง | การควบคุมกระบวนการที่เสถียรหลังจากการปรับแต่งที่เหมาะสม | วาล์วเปิดเต็มที่มีการไหลของกระบวนการไม่เพียงพอ |
| การดำเนินการแก้ไข | ตัดแต่งลดลง ตัวถังเล็กลง หรือปรับปรุงประเภทวาล์ว | ยืนยันแพ็คเกจตัวถัง อุปกรณ์ตกแต่ง และแอคชูเอเตอร์ขั้นสุดท้าย | ความจุที่มากขึ้น การจัดสรรแรงดันที่แก้ไข หรือการจัดเรียงแบบขนาน |
หากวาล์วที่ติดตั้งวนซ้ำๆ รอบจุดใช้งาน การกำหนดขนาดอาจเป็นสาเหตุเดียวที่เป็นไปได้ ใช้ของเรา คู่มือการแก้ไขปัญหาการล่าสัตว์วาล์วควบคุม เพื่อเปรียบเทียบคำสั่งของตัวควบคุม การเดินทางจริง ก้าน การจ่ายอากาศ การตอบสนองของตัวกำหนดตำแหน่ง และพฤติกรรมของลูปกระบวนการก่อนเปลี่ยนวาล์ว
ตัวอย่างการกำหนดขนาดของเหลวที่ทำงาน
ตัวอย่างอย่างง่ายต่อไปนี้แสดงให้เห็นว่าเหตุใดจึงต้องตรวจสอบกรณีปฏิบัติการสามกรณี ไม่สามารถทดแทนขนาดขั้นสุดท้ายของ IEC หรือ ISA
ประมวลผลข้อมูล
- ของไหล: ของเหลวในกระบวนการคล้ายน้ำ
- ความถ่วงจำเพาะ: 0.98
- หน่วยการไหล: ลบ.ม./ชม
- หน่วยลดแรงดัน: บาร์
- สมการเบื้องต้น: Kv = Q × √(SG / ΔP)
| กรณีปฏิบัติการ | โฟลว์ คิว | วาล์ว ∆P | Kv. ที่จำเป็นเบื้องต้น |
|---|---|---|---|
| ขั้นต่ำ | 15 ลบ.ม./ชม | 2.4 บาร์ | 9.6 |
| ปกติ | 45 ลบ.ม./ชม | 1.6 บาร์ | 35.2 |
| สูงสุด | 72 ลบ.ม./ชม | 1.0 บาร์ | 71.3 |
ผลลัพธ์เบื้องต้นแสดงอะไรบ้าง
กรณีการไหลสูงสุดต้องใช้ Kv เบื้องต้นสูงสุด เนื่องจากแรงดันตกคร่อมที่มีอยู่จะต่ำที่สุดที่สภาวะนั้น
สมมติว่าการตัดแต่งผู้สมัครมีพิกัด Kv อยู่ที่ 90 ค่าสัมประสิทธิ์เบื้องต้นที่ต้องการแสดงโดยประมาณ:
- 10.7% ของพิกัด Kv ที่การไหลขั้นต่ำ
- 39.1% ของพิกัด Kv ที่การไหลปกติ
- 79.2% ของพิกัด Kv ที่การไหลสูงสุด
เปอร์เซ็นต์เหล่านี้คือ ไม่ใช่เปอร์เซ็นต์การเคลื่อนที่ของวาล์ว. ต้องได้รับระยะการเดินทางจริงจากกราฟความจุของส่วนตกแต่งที่เลือกและการคำนวณขนาดที่ติดตั้ง
วิศวกรกำหนดขนาดจะต้องกำหนด:
- คุณลักษณะที่เลือกให้การเดินทางของการไหลขั้นต่ำที่เสถียรหรือไม่
- ไม่ว่าการไหลปกติจะอยู่ในพื้นที่ปฏิบัติการที่มีประโยชน์หรือไม่
- ไม่ว่าจะสามารถบรรลุอัตราการไหลสูงสุดโดยไม่มีความเร็วที่ยอมรับไม่ได้หรือความเสี่ยงในการให้บริการที่รุนแรง
- ไม่ว่าพิกัด Kv 90 จะเหมาะสมหรือว่ามีการตัดแต่งลดลง ควรมีลักษณะเฉพาะที่แตกต่างกันหรือขนาดตัวถังอื่นจะดีกว่า
การตรวจสอบของเหลวเพิ่มเติม
ก่อนการคัดเลือกขั้นสุดท้าย การคำนวณจะต้องประกอบด้วย:
- ความดันไอและความดันวิกฤตของของเหลว
- ปัจจัยการฟื้นตัวของแรงดันวาล์ว
- แรงดันไหลแบบสำลักลดลง
- การประเมินโพรงอากาศหรือแวบวับ
- การแก้ไขตัวลดและตัวขยาย
- ความเร็วขาเข้าและทางออก
- การแก้ไขความหนืดและเลขเรย์โนลด์ส หากมี
หากมีการระบุการเกิดโพรงอากาศ การวาบไฟ หรือการลดความดันอย่างรุนแรง จะต้องมีการตรวจสอบ ตัวเลือกการตัดแต่งวาล์วควบคุมสำหรับการเกิดโพรงอากาศและลดเสียงรบกวน.
การกำหนดขนาดไอน้ำและก๊าซต้องมีการคำนวณการไหลแบบอัดได้
ไม่ควรใช้สมการของเหลวอย่างง่ายเพื่อกำหนดขนาดก๊าซหรือไอน้ำ
การคำนวณการไหลแบบอัดต้องจัดการกับการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นเมื่อของไหลขยายตัวผ่านวาล์ว การคำนวณอาจต้องใช้ปัจจัยเฉพาะของวาล์วสำหรับอัตราส่วนความดัน การขยายตัว การไหลแบบสำลัก และข้อต่อที่ต่ออยู่
ตัวอย่างชุดข้อมูลขนาด Steam
| กรณีปฏิบัติการ | การไหลของไอน้ำ | แรงดันขาเข้า | แรงดันขาออก | อุณหภูมิ |
|---|---|---|---|---|
| ขั้นต่ำ | 2,000 กก./ชม | 16 บาก / 17 บารา | 10 บาก / 11 บารา | 320°ซ |
| ปกติ | 6,500 กก./ชม | 16 บาก / 17 บารา | 8 บาก / 9 บารา | 320°ซ |
| สูงสุด | 10,000 กก./ชม | 16 บาก / 17 บารา | 5 บาก / 6 บารา | 320°ซ |
ชุดข้อมูลนี้ช่วยให้วิศวกรกำหนดขนาดสามารถคำนวณค่าสัมประสิทธิ์ที่ต้องการและการเดินทางที่คาดการณ์ไว้สำหรับแต่ละกรณีในขณะเดียวกันก็ตรวจสอบ:
- ไม่ว่ากระแสอัดจะอุดตันหรือไม่
- ความเร็วทางออกของวาล์ว
- เสียงแอโรไดนามิก
- ตัดความเร็วทางออก
- ขีดจำกัดอุณหภูมิของร่างกายและส่วนตกแต่ง
- แรงผลักดันของแอคชูเอเตอร์ที่จำเป็น
- ขนาดท่อปลายน้ำและการจัดเรียงตัวลด
วาล์วที่มีพิกัด Cv เพียงพออาจยังไม่เหมาะสมหากความเร็วทางออก เสียงรบกวน หรือพลังงานตัดแต่งสูงเกินไป
สำหรับผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง ให้ตรวจสอบ วาล์วควบคุมไอน้ำ. การใช้งานหม้อไอน้ำอาจต้องใช้ระบบเฉพาะ วาล์วควบคุมน้ำป้อนหม้อไอน้ำ หรือ วาล์วควบคุมน้ำแบบสเปรย์.
การกำหนดขนาดต้องระบุเงื่อนไขการบริการที่รุนแรง
การคำนวณขนาดควรทำมากกว่าส่งกลับ Cv ที่ต้องการหนึ่งรายการ ควรระบุว่าวาล์วที่เลือกจะสัมผัสกับพฤติกรรมแบบทำลายหรือจำกัดของของไหลหรือไม่
ของเหลวสำลักไหล
การไหลของของเหลวจะติดขัดเมื่อการเพิ่มความแตกต่างของความดันไม่ทำให้เกิดการไหลเพิ่มขึ้นตามที่คาดหวังอีกต่อไป สิ่งนี้อาจเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของไอภายในวาล์ว
แอคชูเอเตอร์ที่มีขนาดใหญ่กว่าไม่สามารถแก้ไขการไหลที่ถูกสำลักได้ เนื่องจากสภาวะจำกัดเป็นแบบไดนามิกของของไหลมากกว่าเชิงกล
การเกิดโพรงอากาศ
การเกิดโพรงอากาศเกิดขึ้นเมื่อฟองไอก่อตัวที่ข้อจำกัดของวาล์วและยุบตัวลงหลังจากแรงดันกลับคืนมา
ผลลัพธ์ที่เป็นไปได้ ได้แก่:
- ตัดแต่งและเจาะรูตามร่างกาย
- เสียงรบกวนและการสั่นสะเทือน
- ความเสียหายต่อที่นั่ง
- การสูญเสียความสามารถในการไหล
- ความเสียหายต่อท่อปลายน้ำ
กระพริบ
การกระพริบเกิดขึ้นเมื่อของเหลวระเหยผ่านวาล์วและยังคงระเหยเป็นไอบางส่วนที่ปลายน้ำ
เนื่องจากไอไม่ยุบตัวกลับเป็นของเหลวทันที การออกแบบจึงต้องจัดการความเร็วแบบสองเฟส ทิศทางทางออก และการกัดเซาะ แทนที่จะถือว่าวาบไฟเป็นโพรงอากาศธรรมดา
ก๊าซและไอน้ำสำลักไหล
การไหลแบบอัดอัดอาจเกิดอาการสำลักได้เมื่ออัตราส่วนความดันถึงสภาวะจำกัดสำหรับวาล์วและทริมที่เลือก
หลังจากจุดนี้ การลดแรงดันด้านท้ายน้ำลงอีกจะไม่ทำให้ความจุเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนที่คาดหวังจากสมการที่ไม่มีการล็อค
เสียงและความเร็ว
วาล์วอาจเป็นไปตามข้อกำหนด Cv ในขณะที่ผลิตสิ่งที่ยอมรับไม่ได้:
- เสียงแอโรไดนามิก
- เสียงอุทกพลศาสตร์
- หมายเลขมัคของทางออก
- การสั่นสะเทือนของผนังท่อ
- ตัดการสั่นสะเทือน
- ความเร็วการกัดเซาะ
การใช้งานแรงดันสูงควรได้รับการตรวจสอบโดยใช้ความเหมาะสม วาล์วควบคุมแรงดันสูง การกำหนดค่าตัวถังและส่วนตกแต่งแทนที่จะเพิ่มระดับแรงดันของวาล์วมาตรฐานเท่านั้น
การลดขนาดการตัดแต่ง การตัดแต่งขนาดเต็ม หรือตัววาล์วที่แตกต่างกัน
เมื่อขนาดการเชื่อมต่อท่อได้รับการแก้ไข แต่ Cv ที่ต้องการค่อนข้างต่ำ การตัดแต่งที่ลดลงอาจปรับปรุงความสามารถในการควบคุมโดยไม่ต้องเปลี่ยนขนาดการเชื่อมต่อตัววาล์ว
การตัดแต่งที่ลดลงอาจมีประโยชน์เมื่อใด
- ขนาดของไปป์ไลน์จำเป็นสำหรับเหตุผลทางกลไกหรือระบบในอนาคต
- การไหลแบบปกติต้องใช้ Cv ต่ำกว่าการตัดแต่งขนาดเต็มที่มีให้มาก
- ตัววาล์วที่เล็กกว่าจะสร้างปัญหาความเร็วของตัวลดหรือความเร็วทางออกมากเกินไป
- ความจุในอนาคตอาจได้รับการจัดการโดยการเปลี่ยนส่วนตกแต่งแทนที่จะเปลี่ยนตัวถัง
ตัววาล์วที่เล็กลงอาจจะดีกว่าเมื่อใด
- วาล์วขนาดเส้นยังคงใหญ่เกินไปอย่างมากแม้ว่าจะมีการตัดแต่งลดลงก็ตาม
- ตัวเครื่องที่เล็กกว่าทำให้รูปทรงของขอบตัดดีขึ้นและการจับคู่แอคชูเอเตอร์
- ตัวลดและความเร็วที่ติดตั้งยังคงยอมรับได้
- น้ำหนัก พื้นที่ และต้นทุนสามารถลดลงได้โดยไม่เพิ่มความเสี่ยงในการให้บริการที่รุนแรง
อาจจำเป็นต้องใช้รูปแบบวาล์วที่แตกต่างกันเมื่อ
- โกลปวาล์วไม่สามารถผ่านของแข็งได้โดยไม่เกิดการอุดตัน
- วาล์วแบบหมุนให้ความจุและเส้นทางการไหลที่เหมาะสมยิ่งขึ้น
- วาล์วมุมจะควบคุมการไหลของทางออกที่กระพริบหรือกัดกร่อนได้ดีกว่า
- จำเป็นต้องมีการตัดแต่งหลายขั้นตอนเพื่อลดแรงกดอย่างรุนแรง
- ขนาดเส้นใหญ่ทำให้โรตารีวาล์วขนาดกะทัดรัดใช้งานได้จริงมากขึ้น
ทบทวนหลัก คู่มือการเลือกวาล์วควบคุม เมื่อผลการวัดขนาดบ่งชี้ว่าควรพิจารณารูปแบบตัวถัง อุปกรณ์ตกแต่ง หรือตัวกระตุ้นใหม่
ขนาดตัวกระตุ้นแยกจากขนาด Cv
Cv กำหนดความสามารถในการไหล แอคชูเอเตอร์จะต้องให้แรงหรือแรงบิดที่จำเป็นในการเคลื่อนย้ายวาล์วที่เลือกและบรรลุการปิดระบบตามที่กำหนดภายใต้สภาวะของกระบวนการ
ขนาดของแอคชูเอเตอร์ควรคำนึงถึง:
- แรงในกระบวนการที่กระทำต่อปลั๊ก แผ่นดิสก์ หรือส่วนประกอบปิดแบบหมุน
- แรงดันวาล์วไม่สมดุล
- โหลดที่นั่งที่จำเป็นสำหรับระดับการรั่วไหลที่ระบุ
- การบรรจุและการเสียดสีนำทาง
- จังหวะวาล์วหรือการเคลื่อนที่แบบหมุน
- อากาศ แรงดันไฮดรอลิก หรือแหล่งจ่ายไฟขั้นต่ำที่มีอยู่
- ข้อกำหนดในการเปิดล้มเหลว ปิดล้มเหลว หรือล้มเหลวในตำแหน่ง
- ต้องใช้เวลาในการลูบ
แอคชูเอเตอร์ที่มีแรงขับมากกว่าจะไม่เพิ่ม Cv สูงสุดของทริมวาล์วที่เลือก
สำหรับการตรวจสอบแอคชูเอเตอร์ฉบับสมบูรณ์ ให้ใช้ คู่มือการเลือกตัวกระตุ้นวาล์ว.
ต้องมีเอาต์พุตขนาดวาล์วควบคุมก่อนซื้อ
ผลลัพธ์การกำหนดขนาดแบบมืออาชีพควรให้มากกว่าขนาดวาล์วที่ระบุที่เลือก
| การปรับขนาดเอาต์พุต | สิ่งที่ผู้ซื้อควรทบทวน |
|---|---|
| วาล์วและแผ่นปิดที่เลือก | ลักษณะตัวถัง ขนาดที่กำหนด ขนาดพอร์ต และโครงสร้างส่วนปิด |
| เรต CV หรือ Kv | ความจุของแผ่นปิดที่เลือกเมื่อเดินทางเต็มพิกัด |
| ค่าสัมประสิทธิ์ที่จำเป็น | Cv หรือ Kv ที่จำเป็นสำหรับทุกกรณีปฏิบัติการ |
| คาดการณ์การเดินทาง | ตำแหน่งวาล์วที่คาดหวังที่อัตราการไหลขั้นต่ำ ปกติ และสูงสุด |
| ระบอบการปกครองการไหล | สภาวะปั่นป่วน ไม่ปั่นป่วน สำลัก เกิดโพรง แวบวับ หรือบีบอัดได้ |
| เสียงและความเร็ว | ระดับเสียงที่คาดการณ์ ความเร็วทางออก และความเหมาะสมของขนาดท่อ |
| ข้อกำหนดของแอคชูเอเตอร์ | แรงขับหรือแรงบิดที่ต้องการ การทำงานล้มเหลว และสภาพการใช้งานขั้นต่ำ |
| สมมติฐาน | ข้อมูลของไหล หน่วย พื้นฐานแรงดัน อุปกรณ์เชื่อมต่อ และสมมติฐานมาตรฐานขนาด |
อย่าอนุมัติวาล์วตามพิกัด Cv ที่แสดงในแค็ตตาล็อกเพียงอย่างเดียว ยืนยันว่ารายงานขนาดสอดคล้องกับตัวถัง ส่วนตกแต่ง คุณลักษณะ และตัวกระตุ้นที่นำเสนอ
เอกสารข้อมูลขนาดวาล์วควบคุมสำหรับ RFQ
ระบุข้อมูลต่อไปนี้พร้อมกับคำถาม:
- ฟังก์ชั่นการควบคุม: การไหล ความดัน อุณหภูมิ ระดับ หรือตัวแปรอื่นๆ
- กลาง: ชื่อ องค์ประกอบ ความเข้มข้น และระยะทางกายภาพ
- การไหลขั้นต่ำ: โดยมีแรงดันขาเข้า แรงดันขาออก และอุณหภูมิที่สอดคล้องกัน
- การไหลปกติ: โดยมีแรงดันขาเข้า แรงดันขาออก และอุณหภูมิที่สอดคล้องกัน
- การไหลสูงสุด: โดยมีแรงดันขาเข้า แรงดันขาออก และอุณหภูมิที่สอดคล้องกัน
- คุณสมบัติของของไหล: ความหนาแน่น ความดันไอ ความหนืด น้ำหนักโมเลกุล ความสามารถในการอัด หรือสภาวะของไอน้ำ
- ไปป์ไลน์: ขนาดท่อ ตารางเวลา วัสดุ และมาตรฐานการเชื่อมต่อ
- อัตราแรงดันวาล์ว: ความดันการออกแบบ อุณหภูมิการออกแบบ และคลาสที่ต้องการ
- ลักษณะการไหล: หากโครงการกำหนดไว้
- การรั่วไหลของที่นั่ง: มาตรฐานที่ต้องการและระดับการรั่วไหล
- ความเสี่ยงที่ทราบ: การเกิดโพรงอากาศ การแวบวับ เสียง การกัดเซาะ การสั่นสะเทือน ของแข็ง หรือการตกผลึก
- ตัวกระตุ้น: ชนิดนิวแมติก ไฟฟ้า หรือตามโครงการ
- ตำแหน่งที่ล้มเหลว: เปิดล้มเหลว ปิดล้มเหลว หรือล้มเหลวในตำแหน่ง
- สัญญาณควบคุม: ข้อกำหนดในการสั่งการ ข้อเสนอแนะ และการสื่อสาร
- สิ่งแวดล้อม: อุณหภูมิโดยรอบ สิ่งล้อมรอบ และพื้นที่อันตราย
- เอกสารประกอบ: รายงานขนาด รูปวาด ใบรับรอง การตรวจสอบและบันทึกการสอบเทียบ
หากไม่มีคุณสมบัติบางอย่างของของไหล ให้ระบุชื่อสื่อ องค์ประกอบ ความดัน และอุณหภูมิ เพื่อให้สามารถระบุข้อมูลที่ขาดหายไปก่อนเสนอราคา

ส่งข้อมูลขนาดวาล์วควบคุมของคุณ
ส่งวาล์ว Vcore กรณีการไหลขั้นต่ำ ปกติ และสูงสุด ความดันทางเข้าและทางออก อุณหภูมิ คุณสมบัติปานกลาง สัญญาณควบคุม และตำแหน่งที่ล้มเหลว ตัววาล์ว, Cv หรือ Kv, ทริม, แอคชูเอเตอร์ และสภาวะการบริการที่รุนแรงนั้นสามารถตรวจสอบได้เป็นแพ็คเกจเดียว
ทรัพยากรวาล์วควบคุมที่เกี่ยวข้อง
- คู่มือการเลือกวาล์วควบคุม
- ผลิตภัณฑ์วาล์วควบคุมอุตสาหกรรม
- วาล์วควบคุมแรงดันสูง
- วาล์วควบคุมไอน้ำ
- วาล์วควบคุมน้ำป้อนหม้อไอน้ำ
- วาล์วควบคุมน้ำแบบสเปรย์
- ตัวเลือกการตัดวาล์วควบคุมสำหรับการเกิดโพรงอากาศและลดเสียงรบกวน
- คู่มือการเลือกตัวกระตุ้นวาล์ว
- คู่มือการให้คะแนนความดัน-อุณหภูมิของวาล์ว
พื้นฐานทางเทคนิค
- IEC 60534-2-1 - สมการขนาดความจุการไหลสำหรับวาล์วควบคุมที่ติดตั้ง
- ANSI/ISA-75.01.01 — สมการขนาดความจุการไหลของวาล์วควบคุม
- Emerson — ขั้นตอนการกำหนดขนาดวาล์วควบคุม
- ISA — การใช้วาล์วควบคุมที่ติดตั้งการคำนวณกำไร
คำถามที่พบบ่อย
ฉันสามารถกำหนดขนาดวาล์วควบคุมโดยใช้เฉพาะขนาดท่อได้หรือไม่
ไม่ ขนาดวาล์วควบคุมควรพิจารณาจากสภาวะการไหลขั้นต่ำ ปกติ และสูงสุด แรงดันตกที่สอดคล้องกัน คุณสมบัติของของไหล Cv หรือ Kv ที่ต้องการ การเดินทางที่คาดการณ์ไว้ และสภาวะการบริการที่รุนแรง
ความแตกต่างระหว่าง Cv และ Kv คืออะไร?
Cv และ Kv เป็นค่าสัมประสิทธิ์การไหลที่แสดงโดยใช้ระบบหน่วยที่แตกต่างกัน โดยทั่วไป Cv จะใช้แกลลอนสหรัฐฯ ต่อนาทีและ psi ในขณะที่ Kv โดยปกติจะใช้ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมงและบาร์ ประมาณ Cv เท่ากับ 1.156 คูณ Kv.
เหตุใดจึงต้องมีอัตราการไหลขั้นต่ำ ปกติ และสูงสุด
กรณีปฏิบัติการแต่ละกรณีอาจมีแรงดันตกคร่อมและค่าสัมประสิทธิ์ที่ต้องการแตกต่างกัน ทั้งสามกรณีแสดงให้เห็นว่าวาล์วสามารถควบคุมการไหลขั้นต่ำ ทำงานได้อย่างเสถียรที่การไหลปกติ และให้ความจุสูงสุดเพียงพอหรือไม่
จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อวาล์วควบคุมมีขนาดใหญ่เกินไป?
วาล์วขนาดใหญ่อาจทำงานใกล้กับเบาะนั่งในระหว่างการให้บริการตามปกติ การเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่เล็กน้อยสามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงการไหลขนาดใหญ่ ส่งผลให้การควบคุมไม่เสถียร การหมุนเวียน และการสึกหรอของขอบล้อเร็วขึ้น
จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อวาล์วควบคุมมีขนาดเล็กเกินไป?
วาล์วที่มีขนาดเล็กกว่าอาจถึงการเคลื่อนที่เต็มที่โดยไม่ผ่านการไหลสูงสุดที่ต้องการ การเพิ่มแรงของแอคชูเอเตอร์ไม่สามารถเพิ่มความจุพิกัดของส่วนตกแต่งที่เลือกได้
ควรกำหนดเป้าหมายการเดินทางของวาล์วใด
ไม่มีเปอร์เซ็นต์การเคลื่อนที่สากลที่เหมาะสมสำหรับวาล์วควบคุมทุกตัว ขอบเขตการทำงานที่ยอมรับได้ควรพิจารณาจากคุณลักษณะการตัดแต่งที่เลือก อัตราขยายที่ติดตั้ง ความสามารถในการควบคุมการไหลขั้นต่ำ ความจุสูงสุด และไดนามิกของกระบวนการ
สมการ Cv ของเหลวอย่างง่ายสามารถใช้กับไอน้ำได้หรือไม่?
ไม่ ไอน้ำและก๊าซต้องการสมการการไหลแบบอัดได้โดยใช้แรงดันสัมบูรณ์ อุณหภูมิ และปัจจัยการขยายตัวและอัตราส่วนความดันเฉพาะวาล์วที่เหมาะสม
ข้อมูลใดที่จำเป็นสำหรับใบเสนอราคาวาล์วควบคุม?
ระบุสภาวะการไหลปานกลาง ต่ำสุด ปกติ และสูงสุด ความดันทางเข้าและทางออก อุณหภูมิ คุณสมบัติของของไหล ข้อมูลท่อ ข้อกำหนดการรั่วไหล แอคทูเอเตอร์ ตำแหน่งที่ล้มเหลว สัญญาณ และข้อกำหนดในการตรวจสอบ



