Khả năng hoạt động của van điều khiển và quá trình điều chỉnh hoạt động của quy trình có liên quan nhưng không thể thay thế cho nhau. Khả năng phạm vi vốn có mô tả đặc tính dòng chảy của van trong các điều kiện thử nghiệm xác định, trong khi quá trình chuyển đổi quy trình mô tả tỷ lệ giữa lưu lượng vận hành tối đa và tối thiểu cần thiết. Phạm vi điều khiển được cài đặt có thể hẹp hơn do độ sụt áp của van thay đổi theo tải, hành trình bình thường quá thấp, độ phân giải của bộ truyền động hoặc bộ định vị không đủ, ma sát tạo ra dải chết hoặc phép đo quy trình không thể giải quyết được lưu lượng tối thiểu. Người mua nên xác minh phạm vi vận hành hoàn chỉnh bằng cách sử dụng các trường hợp quy trình tối thiểu, bình thường và tối đa thay vì chấp nhận một tỷ lệ khả năng phạm vi trong danh mục làm bằng chứng về hiệu suất của nhà máy.
Kiểm tra phong bì hoạt động
Khả năng hoạt động của van điều khiển so với quá trình quay vòng
Một quy trình yêu cầu 100 đơn vị lưu lượng ở mức tải cao nhất và 5 đơn vị ở mức tải tối thiểu. Quá trình quay vòng là 20: 1. Một nhà cung cấp cung cấp một loại van có phạm vi điều chỉnh được nêu là 50:1. Điều đó có chứng tỏ van có thể điều khiển quá trình từ 5 đến 100 đơn vị không? Không. Dự án vẫn phải chứng minh các giới hạn thủy lực, cơ khí và đo lường đã lắp đặt.
Bốn điều khoản không được trộn lẫn với nhau
HỌC KỲ 01
Quy trình từ chối
Lưu lượng vận hành tối đa được yêu cầu chia cho lưu lượng vận hành tối thiểu được yêu cầu.
HỌC KỲ 02
Khả năng phạm vi vốn có
Thuật ngữ đặc tính của van được thiết lập trong các điều kiện thử nghiệm xác định, thường được biểu thị bằng tỷ số giữa hệ số lưu lượng lớn nhất và nhỏ nhất có thể kiểm soát được trong giới hạn đặc tính đã nêu.
HỌC KỲ 03
Phạm vi đã cài đặt
Phần của phạm vi vận hành hệ thống thực mà trên đó van, bộ truyền động, bộ định vị, phép đo và quy trình được lắp đặt có thể duy trì khả năng kiểm soát ở mức chấp nhận được.
HỌC KỲ 04
Cửa sổ du lịch có thể sử dụng
Vùng di chuyển van thực tế có sẵn để điều biến ổn định sau khi tiếp cận chỗ ngồi, giới hạn mở hoàn toàn, dải chết, ma sát và các hạn chế vận hành khắc nghiệt được xem xét.
Tỷ lệ phạm vi được trích dẫn phải luôn gắn liền với thiết kế van, độ cắt, đặc tính, cơ sở thử nghiệm và độ lệch cho phép được xác định. Nó không nên được coi là một sự đảm bảo hiệu suất được cài đặt chung.
Phong bì kiểm soát có bốn ranh giới
Van chỉ phù hợp khi cả bốn ranh giới đều được chấp nhận cùng một lúc.
ranh giới A
Công suất tối đa
Ở nhu cầu tối đa, van phải vượt qua lưu lượng yêu cầu mà không phụ thuộc vào việc di chuyển không thể, giảm áp suất không có hoặc điều kiện dòng chảy bị nghẹt không thể chấp nhận được.
Bằng chứng: Trường hợp dòng chảy tối đa, P1, P2, đặc tính chất lỏng, Cv/Kv yêu cầu và hành trình dự đoán.
ranh giới B
Lưu lượng kiểm soát tối thiểu
Ở mức nhu cầu tối thiểu, van phải cung cấp đủ độ phân giải hành trình và dòng chảy có thể sử dụng mà không cần hoạt động trong khu vực bị chi phối bởi hiệu ứng chỗ ngồi, ma sát hoặc độ lợi quá mức.
Bằng chứng: Trường hợp lưu lượng tối thiểu, hành trình dự đoán, chuyển động lặp lại nhỏ nhất và độ phân giải đo lường quy trình.
GIỚI HẠN C
Độ phân giải cơ học
Bộ truyền động và bộ định vị phải vượt qua ma sát và di chuyển phần trang trí theo từng bước nhỏ, có thể lặp lại theo cả hai hướng.
Bằng chứng: Lệnh so với hành trình thực tế, dải chết, độ trễ, ma sát, lực truyền động và hiệu suất phản hồi.
GIỚI HẠN D
Hành vi thủy lực được cài đặt
Sự sụt giảm áp suất qua van thay đổi khi tải hệ thống thay đổi. Điều này có thể làm thay đổi đặc tính dòng được lắp đặt và độ lợi sẵn có tại các vị trí di chuyển khác nhau.
Bằng chứng: Phân phối tổn thất áp suất của hệ thống, cơ quan điều hành van, hoạt động của máy bơm hoặc máy nén và xem xét đặc tính được lắp đặt.
Tại sao tỷ lệ phạm vi danh mục là không đủ
Khả năng phạm vi vốn có có liên quan đến đặc tính dòng chảy vốn có của van trong các điều kiện xác định. Dịch vụ đã lắp đặt bổ sung thêm tổn thất đường ống, tổn thất thiết bị, thay đổi đầu bơm hoặc máy nén, thay đổi áp suất hạ lưu, giới hạn đo lường và hoạt động của bộ truyền động.
Do đó, van được lắp đặt có thể mất phạm vi điều khiển hữu ích mặc dù bản thân phần trang trí đã có khả năng hoạt động vốn có ở mức cao.
Tỷ lệ cao vẫn có thể thất bại ở lưu lượng tối thiểu
Nếu van quá khổ, dòng chảy tối thiểu và bình thường có thể xảy ra rất gần chỗ ngồi. Đặc tính cắt lý thuyết có thể thấp hơn, nhưng khả năng kiểm soát thực tế có thể bị hạn chế do tiếp xúc với mặt ngồi, ma sát, phản ứng ngược, rò rỉ, tiếng ồn của quá trình hoặc độ phân giải đo kém.
Tỷ lệ cao vẫn có thể thất bại ở lưu lượng tối đa
Nếu hệ thống không cung cấp mức giảm áp suất van giả định, van có thể di chuyển hết mức mà không cung cấp lưu lượng tối đa cần thiết. Việc tăng phạm vi đã nêu không khắc phục được dung lượng bị thiếu.
Kiểm tra riêng các trường hợp tối thiểu, bình thường và tối đa
TRƯỜNG HỢP 01
Lưu lượng tối thiểu
Câu hỏi chính: Yếu tố kiểm soát cuối cùng có thể thực hiện một thay đổi nhỏ, có thể lặp lại mà quy trình có thể đo lường được không?
- Hành trình van dự đoán
- Chỗ ngồi và hành vi rò rỉ
- Stiction và dải chết
- Độ phân giải phản hồi vị trí
- Phạm vi và độ chính xác của lưu lượng kế
- Điều kiện ổn định tối thiểu của bơm hoặc quy trình
TRƯỜNG HỢP 02
Dòng chảy bình thường
Câu hỏi chính: Hoạt động bình thường có duy trì ở khu vực di chuyển ổn định, hữu ích với mức tăng chấp nhận được không?
- Du lịch dự đoán bình thường
- Đặc tính cài đặt
- Độ lợi vòng điều khiển
- Phân bổ giảm áp
- Nguy cơ tiếng ồn, xâm thực hoặc xói mòn
- Thời gian hoạt động dự kiến
TRƯỜNG HỢP 03
Lưu lượng tối đa
Câu hỏi chính: Van có thể đáp ứng nhu cầu với biên độ phù hợp và các điều kiện áp suất, vận tốc và tiếng ồn có thể chấp nhận được không?
- Cv/Kv tối đa bắt buộc
- Dự đoán hành trình tối đa
- Giảm áp suất van có sẵn
- Giới hạn dòng chảy nghẹt thở
- Lực truyền động hoặc mô-men xoắn
- Tốc độ đầu ra tối đa và tiếng ồn
Để có quy trình tính toán thủy lực đầy đủ, hãy sử dụng Cách xác định kích thước van điều khiển. Khả năng phạm vi không thay thế kích thước Cv/Kv.
Bảy yếu tố làm giảm phạm vi điều khiển được cài đặt
1. Quá khổ
Dòng chảy bình thường xảy ra ở tốc độ di chuyển thấp, tập trung điều khiển vào phạm vi chuyển động nhỏ gần ghế.
2. Thay đổi độ giảm áp suất của van
Khi tổn thất hệ thống thay đổi, đặc tính được lắp đặt có thể khác biệt đáng kể so với đặc tính cắt vốn có.
3. Stiction và Deadband
Sự thay đổi được yêu cầu có thể nhỏ hơn chuyển động cần thiết để khắc phục ma sát hoặc mất chuyển động.
4. Giới hạn của bộ truyền động hoặc bộ định vị
Lực không đủ, không khí không ổn định, hình học phản hồi kém hoặc điều chỉnh không phù hợp có thể làm giảm độ phân giải hành trình.
5. Giới hạn đo lường
Van không thể cung cấp khả năng kiểm soát quá trình hữu ích dưới phạm vi mà máy phát và lưu lượng kế có thể giải quyết một cách đáng tin cậy.
6. Hiệu ứng rò rỉ và chỗ ngồi
Ở mức nhu cầu rất thấp, rò rỉ chỗ ngồi hoặc sự chuyển dịch ra khỏi chỗ ngồi có thể trở nên đáng kể so với luồng được kiểm soát.
7. Hạn chế dịch vụ nghiêm trọng
Xâm thực, nhấp nháy, tiếng ồn khí động học, rung động, xói mòn hoặc tắc nghẽn có thể khiến một phần phạm vi di chuyển lý thuyết không thể sử dụng được.
Ba kịch bản dự án
KỊCH BẢN A · ĐẢO TẢI HƠI
Một van hơi phải phục vụ quá trình khởi động và sản xuất đầy đủ
Nhu cầu hơi nước tối đa cao có thể buộc phải lựa chọn một bộ trang trí lớn, trong khi nhu cầu khởi động có thể chỉ bằng một phần nhỏ của toàn bộ tải. Cuộc kiểm tra nên so sánh lưu lượng tối thiểu có thể kiểm soát được, tỷ lệ áp suất hơi, tiếng ồn, hành trình, hoạt động của ghế và liệu việc bố trí van khởi động, cắt giảm hoặc bố trí van song song có đáng tin cậy hơn một van quá khổ hay không.
KỊCH BẢN B · ĐỊNH LƯỢNG HÓA CHẤT HÀNG LOẠI
Độ chính xác của dòng chảy thấp quan trọng hơn công suất tối đa
Ranh giới tới hạn có thể là liều lặp lại tối thiểu hơn là lưu lượng tối đa. Xem lại thang đo cắt, độ phân giải của bộ truyền động và bộ định vị, ma sát đóng gói, phạm vi lưu lượng kế, đặc tính chất lỏng và nguy cơ kết tinh hoặc bịt kín. Có thể cần phải có dòng chảy vi mô hoặc trang trí có đặc tính đặc biệt.
KỊCH BẢN C · HỆ THỐNG NƯỚC LÀM LẠNH
Thay đổi phân phối áp suất hệ thống khi có tải
Van có thể có đủ khả năng hoạt động vốn có nhưng hoạt động lắp đặt kém do đầu bơm, điện trở nhánh và tổn thất áp suất của thiết bị thay đổi khi người dùng khác mở và đóng. Giải pháp có thể yêu cầu một đặc tính khác, khả năng điều khiển van được cải thiện, cân bằng hệ thống hoặc kiến trúc điều khiển được sửa đổi thay vì tỷ lệ danh mục cao hơn.
Năm phím tắt lựa chọn để từ chối
| Phím tắt | Tại sao nó thất bại | Bằng chứng bắt buộc |
|---|---|---|
| “Quy trình cần tỷ lệ 20:1, vì vậy van 50:1 sẽ tự động được chấp nhận.” | Hai tỷ lệ này có thể sử dụng các định nghĩa và điều kiện khác nhau. | Các trường hợp cài đặt tối thiểu, bình thường và tối đa với hành trình dự đoán. |
| “Một van lớn hơn sẽ mang lại phạm vi hoạt động rộng hơn.” | Quá khổ thường làm giảm việc di chuyển dòng chảy thấp có thể sử dụng và tăng mức tăng được cài đặt. | Đánh giá kích thước và hành trình vận hành bình thường. |
| “Tỷ lệ phần trăm bằng nhau luôn giải quyết được tình trạng suy thoái cao.” | Phản hồi được cài đặt vẫn phụ thuộc vào tổn thất áp suất hệ thống và quyền lực của van. | Đánh giá đặc tính đã cài đặt. |
| “Bộ định vị thông minh đảm bảo khả năng kiểm soát tốt.” | Nó không thể loại bỏ kích thước sai, hiệu ứng chỗ ngồi, độ bám dính nghiêm trọng hoặc độ phân giải đo kém. | Phản hồi bước lệnh di chuyển và kiểm tra cơ học. |
| “Du lịch đầy đủ chứng tỏ công suất xử lý tối đa.” | Sự sụt giảm áp suất sẵn có, dòng chảy bị nghẹt và tổn thất trên đường dây vẫn có thể hạn chế dòng chảy. | Tính toán thủy lực sử dụng dữ liệu P1, P2 và chất lỏng thực tế. |
Cần thay đổi điều gì khi một van không thể che được phong bì cần thiết
Giảm công suất lắp đặt
Sử dụng phần trang trí nhỏ gọn, thân xe nhỏ hơn khi phù hợp về mặt cơ học hoặc bộ phận đặc trưng có công suất thấp hơn để hoạt động bình thường di chuyển ra khỏi ghế.
Thay đổi kiến trúc van
Hãy xem xét thiết kế hình cầu, góc, bóng phân đoạn, phích cắm lệch tâm hoặc dòng chảy vi mô phù hợp hơn với chất lỏng, công suất và hành vi điều khiển cần thiết.
Chia phạm vi hoạt động
Sử dụng các van lớn và nhỏ song song, đường vòng khởi động hoặc bố trí theo giai đoạn trong đó một van không thể cung cấp khả năng kiểm soát chấp nhận được trên toàn bộ phạm vi nhu cầu.
Thay đổi hệ thống
Cải thiện quyền hạn của van, sửa đổi việc phân bổ giảm áp suất, thay đổi điều khiển bơm, di dời phép đo hoặc sửa các hạn chế trong quá trình tương tác.
Đường dẫn quyết định toàn bộ về thân, phần cắt và bộ truyền động được bao phủ trong Hướng dẫn lựa chọn van điều khiển.
CỔNG DỮ LIỆU DỰ ÁN
Thông tin cần thiết để xác minh phong bì vận hành
Các trường hợp xử lý
Lưu lượng tối thiểu, bình thường và tối đa với các đặc tính P1, P2, nhiệt độ và chất lỏng cho từng trường hợp.
Yêu cầu kiểm soát
Yêu cầu giảm tốc độ, độ lệch điều khiển cho phép, yêu cầu đáp ứng và nhiệm vụ lưu lượng tối thiểu tới hạn.
Gói van
Kiểu dáng thân xe, trang trí, đặc tính, Cv/Kv định mức, bộ truyền động, bộ định vị, hành động hỏng hóc và điều kiện cung cấp.
Hành vi hệ thống
Đường cong bơm hoặc máy nén, tổn thất áp suất cố định và thay đổi, thay đổi áp suất hạ lưu và người dùng song song.
Yêu cầu nhà cung cấp trả lại Cv/Kv dự đoán và di chuyển trong mọi trường hợp vận hành, cơ sở đã nêu về khả năng phạm vi, mọi giới hạn hành trình tối thiểu có thể kiểm soát được và các giải pháp thay thế được đề xuất nếu một van không thể che được đường bao yêu cầu.
Tài nguyên kỹ thuật liên quan
Tài liệu tham khảo kỹ thuật
Câu hỏi thường gặp
Khả năng hoạt động của van điều khiển là gì?
Khả năng hoạt động của van điều khiển thường mô tả phạm vi mà van tuân theo đặc tính dòng chảy đã nêu trong giới hạn xác định. Khả năng phạm vi vốn có gắn liền với các điều kiện thử nghiệm được kiểm soát; khả năng điều khiển được cài đặt cũng phụ thuộc vào hệ thống xử lý, bộ truyền động, bộ định vị và phép đo.
Quá trình từ chối là gì?
Sự suy giảm quy trình là tỷ lệ giữa lưu lượng vận hành tối đa và tối thiểu được yêu cầu. Ví dụ: một quy trình phải hoạt động từ 100 đơn vị xuống còn 5 đơn vị có tỷ lệ chuyển đổi yêu cầu là 20:1.
Liệu một van có khả năng điều chỉnh 50:1 có đảm bảo khả năng giảm quy trình 50:1 không?
Không. Phạm vi điều khiển được lắp đặt có thể được giảm bớt do kích thước van quá lớn, thay đổi độ giảm áp suất, ma sát, dải chết, độ phân giải của bộ truyền động, giới hạn đo, rò rỉ, ảnh hưởng khi vận hành nghiêm trọng và tính không ổn định của quy trình.
Kích thước quá khổ làm giảm phạm vi sử dụng như thế nào?
Một van quá khổ có thể vượt qua dòng chảy tối thiểu và bình thường khi hành trình rất thấp. Những thay đổi nhỏ gần chỗ ngồi sau đó có thể tạo ra những thay đổi lớn về dòng chảy, trong khi các hiệu ứng ma sát, rò rỉ và chỗ ngồi tiêu tốn một phần phạm vi điều khiển có sẵn.
Việc cắt theo tỷ lệ bằng nhau có phải lúc nào cũng tốt nhất để có tỷ lệ chỉnh trang cao không?
Không. Việc điều chỉnh theo tỷ lệ phần trăm bằng nhau thường hữu ích khi độ sụt áp của van thay đổi theo tải, nhưng mức độ phù hợp cuối cùng phụ thuộc vào đặc tính hệ thống được lắp đặt, chức năng của van, trường hợp dòng chảy yêu cầu, kiểu van và hoạt động của vòng điều khiển.
Những dữ liệu nào cần được yêu cầu từ nhà cung cấp van?
Yêu cầu cơ sở về khả năng phạm vi đã nêu, Cv hoặc Kv được yêu cầu và hành trình dự đoán ở lưu lượng tối thiểu, bình thường và tối đa, độ sụt áp giả định của van, đặc tính vốn có, cấu hình bộ truyền động và bộ định vị cũng như mọi giới hạn hành trình tối thiểu có thể điều khiển được.
