Kích thước van điều khiển nên sử dụng các điều kiện dòng chảy tối thiểu, bình thường và tối đa với áp suất đầu vào, áp suất đầu ra, nhiệt độ và đặc tính chất lỏng tương ứng cho từng trường hợp. Cv hoặc Kv xác định công suất dòng chảy cần thiết, nhưng việc lựa chọn van cuối cùng cũng phải kiểm tra hành trình dự đoán, đặc tính dòng chảy được lắp đặt, hiện tượng xâm thực, nhấp nháy, dòng chảy bị nghẹt, vận tốc, tiếng ồn và lực truyền động. Chỉ riêng kích thước đường ống không xác định được kích thước van điều khiển chính xác.
Lỗi kích thước van điều khiển thông thường bắt đầu bằng một giả định đơn giản: đường ống là DN100, do đó dự án chọn van điều khiển DN100.
Van vượt qua lưu lượng tối đa cần thiết, nhưng trong quá trình hoạt động bình thường, nó vẫn ở gần chỗ ngồi. Chuyển động của thân nhỏ tạo ra những thay đổi lớn về dòng chảy, bộ định vị liên tục điều chỉnh vị trí van và biến quy trình bắt đầu quay vòng quanh điểm đặt.
Van không nhất thiết bị lỗi. Đơn giản là nó có thể có nhiều lưu lượng hơn mức quy trình có thể sử dụng trong quá trình hoạt động bình thường.
Kích thước chính xác bắt đầu từ các điều kiện của quy trình—không phải đường kính đường ống. Bài viết này giải thích cách xác định kích thước van điều khiển sử dụng Cv hoặc Kv, các trường hợp dòng chảy tối thiểu, bình thường và tối đa, điều kiện áp suất tương ứng và hành trình van dự đoán.
Bắt đầu với Bảng tính kích thước van điều khiển
Trước khi chọn một kiểu van, hãy chuẩn bị một bảng tính kích thước chứa mọi điều kiện vận hành mà van phải kiểm soát.
Không cung cấp một tốc độ dòng chảy tối đa cùng với áp suất thiết kế không liên quan. Mỗi trường hợp dòng chảy phải có áp suất đầu vào, áp suất đầu ra và nhiệt độ tương ứng.
| Kích thước mục | Trường hợp tối thiểu | Trường hợp bình thường | Trường hợp tối đa |
|---|---|---|---|
| Tốc độ dòng chảy | Nhu cầu quy trình ổn định thấp nhất | Luồng hoạt động thường xuyên nhất | Lưu lượng đỉnh hoặc liên tục được yêu cầu cao nhất |
| Áp suất đầu vào | Áp suất khi xảy ra dòng chảy tối thiểu | Áp suất khi hoạt động bình thường | Áp suất khi xảy ra lưu lượng cực đại |
| Áp suất đầu ra | Áp suất hạ lưu tương ứng | Áp suất hạ lưu tương ứng | Áp suất hạ lưu tương ứng |
| Nhiệt độ | Nhiệt độ chất lỏng trong trường hợp tối thiểu | Nhiệt độ hoạt động bình thường | Nhiệt độ chất lỏng trong trường hợp tối đa |
| Mục tiêu van | Kiểm soát dòng chảy thấp ổn định | Hoạt động thường xuyên ổn định | Công suất tối đa phù hợp |
Các trường hợp khởi động, tắt máy, bỏ qua, làm sạch, tái tạo hoặc vận hành khẩn cấp nên được thêm riêng khi chúng áp đặt các điều kiện dòng chảy hoặc áp suất khác nhau.
Dữ liệu lỏng cần thiết
- Tên chất lỏng và thành phần hóa học
- Tốc độ dòng chảy tối thiểu, bình thường và tối đa
- Áp suất đầu vào và đầu ra cho mọi trường hợp dòng chảy
- Nhiệt độ vận hành cho mọi trường hợp dòng chảy
- Mật độ hoặc trọng lượng riêng
- Áp suất hơi ở nhiệt độ vận hành
- Áp suất tới hạn theo yêu cầu của phương pháp định cỡ đã chọn
- Độ nhớt cho chất lỏng nhớt
- Hàm lượng chất rắn, kích thước hạt và đặc tính mài mòn
Cần có dữ liệu khí và hơi nước
- Thành phần khí hoặc tình trạng hơi nước
- Lưu lượng hoặc khối lượng tối thiểu, bình thường và tối đa
- Áp suất đầu vào và đầu ra tuyệt đối cho mọi trường hợp
- Nhiệt độ đầu vào
- Trọng lượng phân tử hoặc trọng lượng riêng của khí
- Hệ số nén
- Tỷ lệ nhiệt dung riêng khi cần thiết
- Chất lượng hơi nước hoặc mức độ quá nhiệt
Định cỡ khí và hơi nước thường đòi hỏi áp suất tuyệt đối. Xác định rõ ràng các giá trị được gửi là barg, bara, psig hay psia.
Cv và Kv thực sự có ý nghĩa gì
Cv và Kv là hệ số công suất dòng chảy. Chúng đại diện cho công suất của một van cụ thể và điều chỉnh tại một lỗ mở xác định trong các điều kiện tham chiếu cụ thể.
Họ không trực tiếp xác định:
- Kích thước đường ống danh nghĩa
- Lớp áp suất van
- Lực dẫn động
- Lớp rò rỉ chỗ ngồi
- Sự phù hợp của van đối với hiện tượng xâm thực hoặc nhấp nháy
Phương trình sàng lọc chất lỏng theo hệ mét cơ bản
Đối với chất lỏng hỗn loạn, không bị nghẹt, giống nước mà không có sự điều chỉnh đáng kể về đường ống, ước tính số liệu sơ bộ có thể được biểu thị bằng:
Kv = Q × √(SG / ΔP)
- Kv: hệ số lưu lượng mét
- Hỏi: tốc độ dòng chất lỏng tính bằng m³/h
- SG: trọng lượng riêng của chất lỏng so với nước
- ∆P: giảm áp suất qua van tính bằng bar
Phương trình sàng lọc chất lỏng cơ bản của Hoa Kỳ
Sử dụng các đơn vị thông thường của Hoa Kỳ, phương trình sơ bộ tương ứng là:
Cv = Q × √(SG / ΔP)
- CV: Hệ số dòng chảy của Mỹ
- Hỏi: tốc độ dòng chất lỏng tính bằng gallon Mỹ mỗi phút
- SG: trọng lượng riêng của chất lỏng so với nước
- ∆P: giảm áp suất qua van tính bằng psi
Phương trình trông giống nhau, nhưng đơn vị thì khác nhau. Cv và Kv không được trao đổi khi chưa chuyển đổi.
Để chuyển đổi thực tế:
- Cv ≈ 1,156 × Kv
- Kv ≈ 0,865 × Cv
Những phương trình đơn giản này rất hữu ích trong việc giải thích mối quan hệ cơ bản giữa dòng chảy, trọng lượng riêng và độ giảm áp suất. Việc định cỡ cuối cùng phải sử dụng phương pháp IEC 60534-2-1 hoặc ANSI/ISA-75.01.01 với các hệ số van đã chọn và tất cả các hệ số hiệu chỉnh có thể áp dụng.
Tại sao kích thước chính xác lại yêu cầu nhiều hơn phương trình cơ bản
Kích thước van điều khiển được lắp đặt có thể cần tính đến:
- Phục hồi áp suất chất lỏng và dòng chảy bị nghẹt
- Cavitation hoặc nhấp nháy
- Sự giãn nở và nén khí
- Tỷ lệ áp suất tới hạn
- Hệ số phục hồi áp suất riêng của van
- Bộ giảm tốc, bộ mở rộng và các phụ kiện kèm theo khác
- Dòng chảy không rối hoặc số Reynold thấp
- độ nhớt cao
- Cắt tỉa nhiều giai đoạn
- Vận tốc đầu ra và tiếng ồn khí động học
Do đó, nhà sản xuất phải sử dụng các hệ số thực tế của thân và phần trang trí van đã chọn chứ không phải hệ số chung lấy từ một sản phẩm không liên quan.
Tại sao lưu lượng tối thiểu, bình thường và tối đa phải có kích thước riêng biệt
Cv hoặc Kv cần thiết thay đổi bất cứ khi nào lưu lượng hoặc độ sụt áp thay đổi. Trường hợp luồng cực đại không tự động tạo ra hệ số yêu cầu cực đại.
Ví dụ, quy trình có thể yêu cầu lưu lượng tối đa khi mức giảm áp suất khả dụng trên van tương đối thấp. Điều này có thể tạo ra Cv được yêu cầu cao nhất.
Ở mức lưu lượng tối thiểu, áp suất thượng nguồn có thể vẫn cao trong khi nhu cầu ở hạ lưu giảm. Khi đó van có độ giảm áp lớn hơn nhưng phải điều tiết lưu lượng nhỏ hơn nhiều mà không hoạt động quá gần chỗ ngồi.
Trường hợp dòng chảy tối thiểu
Trường hợp tối thiểu kiểm tra xem van có thể điều chỉnh lưu lượng yêu cầu thấp nhất với chuyển động ổn định và lặp lại hay không.
Các câu hỏi quan trọng bao gồm:
- Van có hoạt động rất gần chỗ ngồi không?
- Lưu lượng yêu cầu có nằm dưới phạm vi có thể kiểm soát của phần cắt đã chọn không?
- Liệu ma sát ghế và ma sát đóng gói có chi phối những thay đổi vị trí nhỏ không?
- Có cần thiết phải cắt giảm, cắt đặc trưng hoặc sắp xếp theo phạm vi phân chia không?
Trường hợp dòng chảy bình thường
Trường hợp bình thường đáng được quan tâm nhiều nhất vì nó đại diện cho nơi van có thể dành phần lớn thời gian hoạt động của nó.
Van phải cung cấp hành trình hữu ích và mức tăng lắp đặt có thể dự đoán được ở điều kiện này, thay vì hoạt động liên tục gần vị trí đóng hoặc mở hoàn toàn.
Trường hợp dòng chảy tối đa
Trường hợp tối đa kiểm tra xem van có đủ công suất hay không trong khi vẫn duy trì mức cho phép hợp lý cho sự thay đổi của quy trình và độ không đảm bảo về kích thước.
Van không nên tự động mở rộng chỉ để tạo ra công suất dự phòng rất lớn. Công suất dự phòng quá mức có thể làm giảm khả năng kiểm soát tải thông thường.
Kích thước đường ống không xác định kích thước van điều khiển
Đường kính đường ống được lựa chọn từ vận tốc hệ thống, tổn thất áp suất, nhu cầu dòng chảy, thiết kế cơ khí và các cân nhắc về kinh tế.
Kích thước van điều khiển được chọn từ:
- Yêu cầu Cv hoặc Kv
- Giảm áp suất có sẵn
- Hành trình vận hành dự đoán
- Thân van và khả năng cắt
- Vận tốc đầu vào và đầu ra
- Nguy cơ tạo bọt, nhấp nháy và tiếng ồn
- Kết nối cơ khí và bố trí đường ống
Do đó, van điều khiển có thể nhỏ hơn đường ống được kết nối. Có thể sử dụng các bộ giảm tốc và giãn nở thích hợp khi vận tốc, tiếng ồn, phục hồi áp suất và tải trọng đường ống vẫn ở mức chấp nhận được.
Tác dụng của các bộ giảm tốc và bộ mở rộng kèm theo phải được đưa vào kích thước lắp đặt khi áp dụng.
Khi van điều khiển kích thước đường dây có thể quá lớn
Van kích thước đường ống có thể bị quá khổ khi:
- Van điều khiển chỉ nhận được một phần nhỏ áp suất giảm của toàn hệ thống
- Thân van có Cv được đánh giá cao so với nhu cầu của quy trình
- Van quay được chọn có công suất lớn hơn nhiều so với van cầu có cùng kích thước danh nghĩa
- Quá trình thường hoạt động thấp hơn nhiều so với dòng thiết kế
- Phụ cấp năng lực trong tương lai đã được bổ sung nhiều lần bởi các lĩnh vực dự án khác nhau
Cv bắt buộc không giống với Valve Travel
Sau khi tính toán Cv hoặc Kv cần thiết cho từng trường hợp vận hành, bước tiếp theo là so sánh các giá trị đó với đường cong công suất so với hành trình của van đã chọn.
Một van có Cv định mức là 100 không nhất thiết phải cung cấp Cv 50 khi di chuyển 50%.
Mối quan hệ phụ thuộc vào:
- Đặc tính dòng chảy vốn có
- Cắt hình học
- Kiểu dáng thân van
- Đã chọn trang trí giảm kích thước hoặc kích thước đầy đủ
- Tổn thất áp suất hệ thống
- Giảm áp suất có sẵn trên van ở mỗi dòng chảy
Đặc tính tuyến tính
Việc cắt tuyến tính tạo ra các mức tăng gần bằng nhau của hệ số dòng chảy cho các mức tăng bằng nhau của hành trình van dưới sự giảm áp suất không đổi trên van.
Điều này không đảm bảo rằng dòng quy trình được lắp đặt sẽ tuyến tính với hành trình, vì độ giảm áp suất qua van thường thay đổi khi dòng hệ thống thay đổi.
Đặc điểm tỷ lệ phần trăm bằng nhau
Việc cắt theo tỷ lệ phần trăm bằng nhau sẽ tạo ra sự thay đổi phần trăm gần giống nhau trong hệ số dòng điện đối với các khoảng di chuyển tăng dần bằng nhau trong điều kiện thử nghiệm đã xác định.
Nó thường được xem xét khi quy trình yêu cầu phạm vi dòng chảy rộng hoặc khi tỷ lệ giảm áp suất tổng của hệ thống của van thay đổi đáng kể.
Đặc tính cắt đã chọn có thể thay đổi hành trình dự đoán và phản hồi của quy trình đã cài đặt. Đọc Tỷ lệ phần trăm bằng nhau so với van điều khiển tuyến tính trước khi xác nhận đường cong cắt cuối cùng.
Đặc tính cài đặt và mức tăng cài đặt
Đặc tính được lắp đặt mô tả mối quan hệ thực tế giữa hành trình của van và dòng chảy của quá trình sau khi van được kết nối với hệ thống đường ống.
Mức tăng cài đặt mô tả mức độ thay đổi của dòng chảy đối với một thay đổi nhất định trong hành trình của van. Độ lợi cài đặt quá cao hoặc quá thấp có thể khiến việc điều chỉnh và ổn định vòng điều khiển trở nên khó khăn hơn.
Một quy tắc cố định chẳng hạn như “mọi van phải hoạt động với hành trình từ 20% đến 80%” không nên thay thế việc đánh giá kích thước đã lắp đặt. Tránh vận hành liên tục quá gần chỗ ngồi hoặc mở hoàn toàn, nhưng hãy xác định phạm vi có thể chấp nhận được từ phần cắt đã chọn, động lực của quy trình, khả năng phạm vi và kết quả định cỡ của nhà sản xuất.
Van quá khổ, có kích thước chính xác và nhỏ hơn
| Đánh giá mục | Van quá khổ | Van có kích thước chính xác | Van cỡ nhỏ |
|---|---|---|---|
| Du lịch bình thường | Thường ở gần chỗ ngồi | Sử dụng một phần thực tế của nét vẽ có sẵn | Thường xuyên hoạt động gần mở hoàn toàn |
| Kiểm soát dòng chảy tối thiểu | Có thể không ổn định hoặc quá nhạy cảm | Duy trì chuyển động có thể sử dụng và độ lặp lại | Có thể kiểm soát lưu lượng tối thiểu nhưng thiếu công suất tối đa |
| Công suất dòng chảy tối đa | Công suất chưa sử dụng lớn | Đáp ứng nhu cầu với mức trợ cấp hợp lý | Không thể đáp ứng lưu lượng tối đa cần thiết |
| Kiểm soát phản hồi | Những thay đổi nhỏ về hành trình có thể tạo ra những thay đổi lớn về dòng chảy | Phản ứng có thể dự đoán được trong các điều kiện cần thiết | Bộ điều khiển có thể yêu cầu di chuyển nhiều hơn mức có sẵn |
| Triệu chứng điển hình | Săn bắn, đạp xe và trang trí gần ghế ngồi | Kiểm soát quá trình ổn định sau khi điều chỉnh thích hợp | Van mở hoàn toàn với lưu lượng quy trình không đủ |
| Hành động khắc phục | Cắt giảm, thân nhỏ hơn hoặc loại van được sửa đổi | Xác nhận gói thân, trang trí và bộ truyền động cuối cùng | Công suất lớn hơn, phân bổ áp suất được sửa đổi hoặc sắp xếp song song |
Nếu van được lắp đặt liên tục quay quanh điểm vận hành thì việc định cỡ có thể chỉ là một nguyên nhân có thể xảy ra. Sử dụng của chúng tôi Hướng dẫn khắc phục sự cố tìm kiếm van điều khiển để so sánh lệnh của bộ điều khiển, hành trình thực tế, đường dẫn, cấp khí, phản hồi của bộ định vị và hoạt động của vòng lặp quy trình trước khi thay thế van.
Ví dụ về kích thước chất lỏng đã hoạt động
Ví dụ đơn giản sau đây giải thích tại sao phải kiểm tra ba trường hợp vận hành. Nó không thay thế cho kích thước IEC hoặc ISA cuối cùng.
Xử lý dữ liệu
- Chất lỏng: chất lỏng xử lý giống như nước
- Trọng lượng riêng: 0,98
- Đơn vị lưu lượng: m³/h
- Đơn vị giảm áp: bar
- Phương trình sơ bộ: Kv = Q × √(SG / ΔP)
| Trường hợp vận hành | Dòng chảy Q | Van ∆P | Kv yêu cầu sơ bộ |
|---|---|---|---|
| tối thiểu | 15 m³/giờ | 2,4 thanh | 9.6 |
| Bình thường | 45 m³/giờ | 1,6 thanh | 35.2 |
| Tối đa | 72 m³/giờ | 1,0 thanh | 71.3 |
Kết quả sơ bộ cho thấy điều gì
Trường hợp dòng chảy tối đa yêu cầu Kv sơ bộ cao nhất vì mức giảm áp suất sẵn có ở điều kiện đó là thấp nhất.
Giả sử một phần cắt ứng cử viên có Kv được xếp hạng là 90. Các hệ số yêu cầu sơ bộ đại diện cho khoảng:
- 10,7% Kv định mức ở lưu lượng tối thiểu
- 39,1% Kv định mức ở lưu lượng bình thường
- 79,2% Kv định mức ở lưu lượng tối đa
Những tỷ lệ phần trăm này là không phải tỷ lệ phần trăm hành trình van. Hành trình thực tế phải được lấy từ đường cong công suất của thiết bị cắt đã chọn và tính toán kích thước lắp đặt.
Kỹ sư định cỡ bây giờ phải xác định:
- Liệu đặc tính được chọn có cung cấp hành trình dòng chảy tối thiểu ổn định hay không
- Liệu dòng chảy bình thường có rơi vào vùng vận hành hữu ích hay không
- Liệu có thể đạt được lưu lượng tối đa mà không có vận tốc không được chấp nhận hoặc rủi ro dịch vụ nghiêm trọng hay không
- Liệu Kv định mức là 90 có phù hợp hay không hoặc liệu trang trí được giảm bớt, đặc tính khác hoặc kích thước thân xe khác sẽ thích hợp hơn
Kiểm tra chất lỏng bổ sung
Trước khi lựa chọn cuối cùng, việc tính toán phải bao gồm:
- Áp suất hơi và áp suất tới hạn của chất lỏng
- Hệ số phục hồi áp suất của van
- Giảm áp suất dòng chảy nghẹt thở
- Đánh giá xâm thực hoặc nhấp nháy
- Chỉnh sửa bộ giảm tốc và bộ mở rộng
- Vận tốc đầu vào và đầu ra
- Độ nhớt và hiệu chỉnh số Reynolds nếu có
Nếu xác định được hiện tượng xâm thực, nhấp nháy hoặc giảm áp suất nghiêm trọng, hãy xem xét lại tùy chọn cắt van điều khiển để tạo bọt và giảm tiếng ồn.
Định cỡ hơi và khí yêu cầu tính toán lưu lượng nén
Phương trình chất lỏng đơn giản không nên được sử dụng để định cỡ khí hoặc hơi nước.
Tính toán dòng nén phải giải quyết sự thay đổi mật độ khi chất lỏng giãn nở qua van. Việc tính toán cũng có thể cần các hệ số dành riêng cho van về tỷ lệ áp suất, độ giãn nở, dòng chảy bị nghẹt và các phụ kiện kèm theo.
Ví dụ về bộ dữ liệu định cỡ hơi nước
| Trường hợp vận hành | Lưu lượng hơi nước | Áp suất đầu vào | Áp suất đầu ra | Nhiệt độ |
|---|---|---|---|---|
| tối thiểu | 2.000 kg/giờ | 16 bar / 17 bara | 10 xà/11 bara | 320°C |
| Bình thường | 6.500 kg/giờ | 16 bar / 17 bara | 8 thanh / 9 thanh | 320°C |
| Tối đa | 10.000 kg/giờ | 16 bar / 17 bara | 5 xà/6 bar | 320°C |
Tập dữ liệu này cho phép kỹ sư định cỡ tính toán hệ số cần thiết và hành trình dự đoán cho từng trường hợp đồng thời xem xét:
- Liệu dòng nén có bị nghẹt hay không
- Vận tốc đầu ra của van
- Tiếng ồn khí động học
- Cắt vận tốc thoát
- Giới hạn nhiệt độ thân xe và trang trí
- Lực đẩy thiết bị truyền động cần thiết
- Kích thước đường ống hạ lưu và bố trí bộ giảm tốc
Một van có đủ Cv định mức vẫn có thể không phù hợp nếu tốc độ đầu ra, tiếng ồn hoặc năng lượng cắt quá mức.
Đối với các sản phẩm áp dụng, hãy xem lại Van điều khiển hơi nước. Các ứng dụng nồi hơi cũng có thể yêu cầu một thiết bị chuyên dụng Van điều khiển nước cấp nồi hơi hoặc Van điều khiển phun nước.
Kích thước phải xác định các điều kiện dịch vụ nghiêm trọng
Việc tính toán kích thước sẽ làm được nhiều việc hơn là chỉ trả về một Cv được yêu cầu. Nó sẽ xác định xem van được chọn có tiếp xúc với hành vi phá hủy hoặc hạn chế chất lỏng hay không.
Dòng chảy nghẹt thở chất lỏng
Dòng chất lỏng trở nên nghẹt thở khi việc tăng chênh lệch áp suất không còn tạo ra mức tăng lưu lượng như dự kiến. Điều này có thể liên quan đến sự hình thành hơi bên trong van.
Một bộ truyền động lớn hơn không thể điều chỉnh dòng chảy bị nghẹt vì điều kiện giới hạn là động lực học chất lỏng chứ không phải cơ học.
Cavitation
Xâm thực xảy ra khi bong bóng hơi hình thành tại điểm hạn chế của van và xẹp xuống sau khi phục hồi áp suất.
Các kết quả tiềm năng bao gồm:
- Cắt và rỗ cơ thể
- Tiếng ồn và độ rung
- Hư hỏng ghế
- Mất khả năng lưu lượng
- Hư hỏng đường ống hạ lưu
Nhấp nháy
Nhấp nháy xảy ra khi chất lỏng bốc hơi qua van và vẫn bốc hơi một phần ở hạ lưu.
Vì hơi không chuyển trở lại thành chất lỏng ngay lập tức nên thiết kế phải quản lý vận tốc hai pha, hướng thoát và xói mòn thay vì coi việc nhấp nháy như hiện tượng xâm thực thông thường.
Dòng khí và hơi nước bị nghẹt
Dòng nén có thể bị nghẹt khi tỷ lệ áp suất đạt đến điều kiện giới hạn đối với van và trang trí đã chọn.
Sau thời điểm này, việc giảm thêm áp suất hạ lưu sẽ không tạo ra mức tăng công suất tương ứng như mong đợi từ phương trình không bị nghẹt.
Tiếng ồn và vận tốc
Một van có thể đáp ứng yêu cầu Cv trong khi tạo ra:
- Tiếng ồn khí động học
- Tiếng ồn thủy động lực
- Số Mach đầu ra
- Rung động thành ống
- Cắt rung
- Vận tốc xói mòn
Các ứng dụng áp suất cao nên được xem xét bằng cách sử dụng một giải pháp thích hợp Van điều khiển áp suất cao cấu hình thân và phần trang trí thay vì chỉ tăng cấp áp suất của van tiêu chuẩn.
Phần trang trí thu nhỏ, phần trang trí kích thước đầy đủ hay một thân van khác?
Khi kích thước kết nối đường ống được cố định nhưng Cv yêu cầu tương đối thấp, việc cắt giảm có thể cải thiện khả năng kiểm soát mà không thay đổi kích thước kết nối thân van.
Giảm trang trí có thể hữu ích khi
- Kích thước đường ống là bắt buộc vì lý do cơ học hoặc hệ thống trong tương lai
- Luồng thông thường yêu cầu Cv thấp hơn nhiều so với phiên bản kích thước đầy đủ cung cấp
- Thân van nhỏ hơn sẽ tạo ra các vấn đề về tốc độ đầu ra hoặc bộ giảm tốc quá mức
- Công suất trong tương lai có thể được xử lý bằng cách thay đổi phần trang trí thay vì thay thế thân xe
Thân van nhỏ hơn có thể tốt hơn khi
- Van kích thước đường dây vẫn quá khổ nghiêm trọng ngay cả khi đã giảm bớt phần trang trí
- Thân máy nhỏ hơn giúp kết hợp hình học và bộ truyền động tốt hơn
- Bộ giảm tốc và vận tốc lắp đặt vẫn ở mức chấp nhận được
- Có thể giảm trọng lượng, không gian và chi phí mà không làm tăng rủi ro khi vận hành nghiêm trọng
Có thể cần một kiểu van khác khi
- Van cầu không thể truyền chất rắn mà không bị tắc nghẽn
- Van quay cung cấp công suất và đường dẫn dòng chảy phù hợp hơn
- Van góc điều khiển tốt hơn dòng chảy ra nhấp nháy hoặc ăn mòn
- Cần phải cắt nhiều giai đoạn để giảm áp suất nghiêm trọng
- Kích thước đường lớn làm cho van quay nhỏ gọn trở nên thiết thực hơn
Xem lại phần chính Hướng dẫn lựa chọn van điều khiển khi kết quả định cỡ chỉ ra rằng kiểu dáng thân xe, kiểu dáng thân xe hoặc khái niệm cơ cấu truyền động cần được xem xét lại.
Kích thước thiết bị truyền động tách biệt với kích thước Cv
Cv xác định công suất dòng chảy. Bộ truyền động phải cung cấp lực hoặc mô-men xoắn cần thiết để di chuyển van đã chọn và đạt được mức ngắt quy định trong các điều kiện quy trình.
Kích thước thiết bị truyền động nên xem xét:
- Lực xử lý tác dụng lên phích cắm, đĩa hoặc bộ phận đóng quay
- Mất cân bằng áp suất van
- Tải trọng chỗ ngồi cần thiết cho loại rò rỉ được chỉ định
- Ma sát đóng gói và dẫn hướng
- Hành trình van hoặc hành trình quay
- Nguồn cung cấp không khí, áp suất thủy lực hoặc điện tối thiểu hiện có
- Yêu cầu không mở, không đóng hoặc không đúng chỗ
- Thời gian vuốt ve cần thiết
Bộ truyền động có lực đẩy lớn hơn không làm tăng Cv tối đa của phần cắt van đã chọn.
Để xem xét bộ truyền động hoàn chỉnh, hãy sử dụng Hướng dẫn lựa chọn thiết bị truyền động van.
Yêu cầu đầu ra định cỡ van điều khiển trước khi mua
Kết quả định cỡ chuyên nghiệp sẽ cung cấp nhiều hơn kích thước van danh nghĩa đã chọn.
| Định cỡ đầu ra | Những gì người mua nên xem xét |
|---|---|
| Van và trang trí được chọn | Kiểu dáng thân máy, kích thước danh nghĩa, kích thước cổng và kết cấu trang trí |
| Xếp hạng Cv hoặc Kv | Công suất của bộ phận đã chọn ở hành trình định mức đầy đủ |
| Hệ số yêu cầu | Cv hoặc Kv bắt buộc cho mọi trường hợp vận hành |
| Chuyến đi dự kiến | Vị trí van dự kiến ở lưu lượng tối thiểu, bình thường và tối đa |
| Chế độ dòng chảy | Trạng thái hỗn loạn, không hỗn loạn, nghẹt thở, tạo bọt, nhấp nháy hoặc bị nén |
| Tiếng ồn và vận tốc | Dự đoán mức âm thanh, tốc độ đầu ra và sự phù hợp với kích thước đường ống |
| Yêu cầu thiết bị truyền động | Lực đẩy hoặc mô-men xoắn cần thiết, hành động hỏng hóc và điều kiện tiện ích tối thiểu |
| Giả định | Dữ liệu chất lỏng, đơn vị, cơ sở áp suất, phụ kiện và các giả định tiêu chuẩn về kích thước |
Không phê duyệt van chỉ từ Cv định mức được hiển thị trong danh mục. Xác nhận rằng báo cáo kích thước tương ứng với thân, phần trang trí, đặc tính và bộ truyền động chính xác được cung cấp.
Bảng dữ liệu kích thước van điều khiển cho RFQ
Cung cấp các thông tin sau cùng với yêu cầu:
- Chức năng điều khiển: lưu lượng, áp suất, nhiệt độ, mức độ hoặc biến khác.
- Trung bình: tên, thành phần, nồng độ và pha vật lý.
- Lưu lượng tối thiểu: với áp suất đầu vào, áp suất đầu ra và nhiệt độ tương ứng.
- Dòng chảy bình thường: với áp suất đầu vào, áp suất đầu ra và nhiệt độ tương ứng.
- Lưu lượng tối đa: với áp suất đầu vào, áp suất đầu ra và nhiệt độ tương ứng.
- Tính chất chất lỏng: mật độ, áp suất hơi, độ nhớt, trọng lượng phân tử, độ nén hoặc điều kiện hơi nước.
- Đường ống: kích thước đường ống, tiến độ, vật liệu và tiêu chuẩn kết nối.
- Đánh giá áp suất van: áp suất thiết kế, nhiệt độ thiết kế và cấp yêu cầu.
- Đặc tính dòng chảy: nếu dự án quy định.
- Rò rỉ chỗ ngồi: tiêu chuẩn yêu cầu và lớp rò rỉ.
- Rủi ro đã biết: xâm thực, nhấp nháy, tiếng ồn, xói mòn, rung động, chất rắn hoặc kết tinh.
- Thiết bị truyền động: loại khí nén, điện hoặc dự án cụ thể.
- Vị trí thất bại: không mở được, không đóng được hoặc không đúng chỗ.
- Tín hiệu điều khiển: yêu cầu về mệnh lệnh, phản hồi và giao tiếp.
- Môi trường: nhiệt độ môi trường xung quanh, vỏ bọc và phân loại khu vực nguy hiểm.
- Tài liệu: báo cáo kích thước, bản vẽ, giấy chứng nhận, hồ sơ kiểm tra và hiệu chuẩn.
Nếu không có một số đặc tính chất lỏng, hãy cung cấp tên môi chất, thành phần, áp suất và nhiệt độ để có thể xác định dữ liệu còn thiếu trước khi báo giá.
Gửi dữ liệu kích thước van điều khiển của bạn
Gửi Vcore Valve các trường hợp lưu lượng tối thiểu, bình thường và tối đa, áp suất đầu vào và đầu ra tương ứng, nhiệt độ, đặc tính trung bình, tín hiệu điều khiển và vị trí lỗi. Sau đó, thân van, Cv hoặc Kv, bộ phận trang trí, bộ truyền động và các điều kiện vận hành khắc nghiệt có thể được xem xét dưới dạng một gói.
Tài nguyên van điều khiển liên quan
- Hướng dẫn lựa chọn van điều khiển
- Sản phẩm van điều khiển công nghiệp
- Van điều khiển áp suất cao
- Van điều khiển hơi nước
- Van điều khiển nước cấp nồi hơi
- Van điều khiển phun nước
- Tùy chọn cắt van điều khiển để tạo bọt và giảm tiếng ồn
- Hướng dẫn lựa chọn thiết bị truyền động van
- Hướng dẫn đánh giá áp suất-nhiệt độ của van
Cơ sở kỹ thuật
- IEC 60534-2-1 - Phương trình định cỡ công suất dòng chảy cho các van điều khiển được lắp đặt
- ANSI/ISA-75.01.01 — Phương trình định cỡ công suất dòng chảy của van điều khiển
- Emerson - Quy trình định cỡ van điều khiển
- ISA - Sử dụng tính toán mức tăng được cài đặt của Van điều khiển
Câu hỏi thường gặp
Tôi có thể định cỡ van điều khiển chỉ bằng kích thước ống không?
Không. Kích thước van điều khiển phải được xác định từ các điều kiện dòng chảy tối thiểu, bình thường và tối đa, độ sụt áp tương ứng, đặc tính chất lỏng, Cv hoặc Kv yêu cầu, hành trình dự đoán và các điều kiện vận hành khắc nghiệt.
Sự khác biệt giữa Cv và Kv là gì?
Cv và Kv là các hệ số dòng chảy được biểu thị bằng các hệ đơn vị khác nhau. Cv thường sử dụng gallon Mỹ mỗi phút và psi, trong khi Kv thường sử dụng mét khối mỗi giờ và bar. Xấp xỉ, Cv bằng 1,156 lần Kv.
Tại sao cần có tốc độ dòng chảy tối thiểu, bình thường và tối đa?
Mỗi trường hợp vận hành có thể có mức giảm áp suất và hệ số yêu cầu khác nhau. Ba trường hợp trên cho thấy van có thể kiểm soát được lưu lượng tối thiểu, hoạt động ổn định ở lưu lượng bình thường và cung cấp đủ công suất tối đa hay không.
Điều gì xảy ra khi van điều khiển quá khổ?
Van quá khổ có thể hoạt động gần chỗ ngồi trong quá trình sử dụng bình thường. Những thay đổi nhỏ trong hành trình sau đó có thể tạo ra những thay đổi lớn về dòng chảy, gây ra tình trạng điều khiển không ổn định, đạp xe và tăng tốc độ mài mòn của chi tiết.
Điều gì xảy ra khi van điều khiển có kích thước nhỏ hơn?
Một van có kích thước nhỏ hơn có thể đạt hành trình tối đa mà không vượt qua lưu lượng tối đa cần thiết. Việc tăng lực truyền động không thể tăng công suất định mức của bộ phận cắt đã chọn.
Hành trình van nào nên được nhắm mục tiêu?
Không có tỷ lệ phần trăm hành trình chung phù hợp cho mọi van điều khiển. Vùng vận hành chấp nhận được phải được xác định từ đặc tính cắt đã chọn, mức tăng được cài đặt, khả năng kiểm soát lưu lượng tối thiểu, công suất tối đa và động lực của quy trình.
Phương trình Cv chất lỏng đơn giản có thể được sử dụng cho hơi nước không?
Không. Hơi nước và khí yêu cầu các phương trình dòng nén sử dụng áp suất, nhiệt độ tuyệt đối và các hệ số giãn nở và tỷ số áp suất riêng của van thích hợp.
Thông tin gì cần thiết cho một báo giá van điều khiển?
Cung cấp các điều kiện dòng chảy trung bình, tối thiểu, bình thường và tối đa, áp suất đầu vào và đầu ra tương ứng, nhiệt độ, đặc tính chất lỏng, dữ liệu đường ống, yêu cầu rò rỉ, bộ truyền động, vị trí lỗi, tín hiệu và yêu cầu kiểm tra.
