文章詳情
選擇控制閥門的關(guān)鍵：評(píng)估動(dòng)態(tài)特性
日期：2024-10-09 22:33
瀏覽次數(shù)：838
摘要：
選擇控制閥門 關(guān)鍵是要評(píng)估動(dòng)態(tài)特性
多年來人們?cè)谶x擇控制閥時(shí)考慮的一直是若干傳統(tǒng)因素，例如壓力額定值、壓力降、流動(dòng)介質(zhì)、溫度和成本等。然而，過去10年中情況發(fā)生了很大變化，閥門設(shè)計(jì)取得了不少進(jìn)展，生產(chǎn)流程的成本效益特性與以前相比已大不相同，這使許多以前在選擇閥門時(shí)必須考慮的傳統(tǒng)因素的重要性已經(jīng)大大削弱了。
動(dòng)態(tài)特性
雖然有些傳統(tǒng)因素仍很重要，但它們僅僅偏重于閥的“靜態(tài)”性能。實(shí)際上它們是在“工作臺(tái)”上對(duì)閥進(jìn)行測(cè)量所獲得的結(jié)果，但這樣的結(jié)果很難說明閥門在實(shí)際運(yùn)行條件下將會(huì)表現(xiàn)出什么樣的性能。傳統(tǒng)理論認(rèn)為，仔細(xì)調(diào)節(jié)靜態(tài)因素將會(huì)使閥（從而也使整個(gè)回路）獲得良好的性能。然而，現(xiàn)在我們認(rèn)識(shí)到情況并非總是如此。
研究人員和生產(chǎn)商進(jìn)行的成千上萬次性能檢查證明，多達(dá)50%的在用閥(其中有許多是通過考慮傳統(tǒng)因素而選擇的)對(duì)于優(yōu)化控制回路性能未能產(chǎn)生多大效果。后繼研究表明，閥的動(dòng)態(tài)特性對(duì)于降低流程易變性起了很重要的作用。在許多關(guān)鍵的流程中，不同的閥門降低流程易變性的幅度即使相差1%也能夠大幅度提高生產(chǎn)效率并減少?gòu)U物，從而可取得超過100萬美元的經(jīng)濟(jì)效益。很顯然，這樣的經(jīng)濟(jì)效益使我們完全可以否定傳統(tǒng)的做法，即只根據(jù)閥的*初購(gòu)買價(jià)格來決定是否購(gòu)買。
其次，傳統(tǒng)的看法總是認(rèn)為，流程優(yōu)化的改進(jìn)總是來自于控制室控制儀表的升級(jí)。但是，測(cè)試數(shù)據(jù)表明，在使用相同控制儀表的條件下，閥的動(dòng)態(tài)特性能夠?qū)芈沸阅墚a(chǎn)生顯著的影響。如果控制閥的精度只能達(dá)到5%，那么，花費(fèi)大量的錢去配置一套其控制精度可達(dá)到0.5%的**控制儀表系統(tǒng)并不能起到多大作用。
閥門類型
在尋找一種與使用場(chǎng)合相匹配的閥門時(shí)，首先應(yīng)考察一下4種基本型式的節(jié)流控制閥，即籠式球閥、旋轉(zhuǎn)浮球閥、偏心閥與蝶形閥。
籠式球閥的調(diào)整片形式的種類非常廣泛，因此能夠滿足大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合的需求，從而使它成為各種閥中的優(yōu)選?；\式球閥調(diào)整片有很多種，包括平衡調(diào)整片、非平衡調(diào)整片、彈性座調(diào)整片、受約束調(diào)整片及全尺寸調(diào)整片等。在許多情況下，一種閥體的各種調(diào)整片配置是可以互換的。
籠式球閥也有若干缺點(diǎn)。一是該閥的尺寸受到限制（通常為16英寸）;二是與同等規(guī)格的視線閥（如浮球閥或蝶形閥）相比，其容量比較低;三是售價(jià)較高，特別是大口徑的籠式球閥。然而，在降低流程易變性方面，籠式球閥具有優(yōu)異的性能，常常足以彌補(bǔ)這些缺陷。
旋轉(zhuǎn)浮球閥的流量比同等口徑的籠式球閥大。雖然旋轉(zhuǎn)浮球閥的控制范圍大于籠式球閥，但仍然優(yōu)于大多數(shù)其他類型的閥。旋轉(zhuǎn)浮球閥的允許壓力降和允許溫度范圍比籠式球閥小。通常它們的壓力降上限為7.0x105kg/m2，適合于在溫度低于398℃的場(chǎng)合使用。浮球閥不適用于易起空泡的液體，而且在用于壓力降較高的氣體中時(shí)，常?？赡馨l(fā)出較大的噪聲。
偏心閥比浮球閥的摩擦更小，價(jià)格更低。特有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使其對(duì)于流程易變性的控制更**。這一點(diǎn)從Fisher公司的新產(chǎn)品BV500可見一斑。除此之外，偏心閥的優(yōu)缺點(diǎn)與浮球閥相差不大。
按閥的性能來衡量，蝶形閥屬于低檔閥。蝶形閥的流量大，價(jià)格*便宜，而且有多種不同的口徑。但是，蝶形閥的特性曲線只有等比例特性曲線一種，這就大大限制了蝶形閥降低流程易變性的性能。由于這一原因，蝶形閥只能用于負(fù)載固定不變的場(chǎng)合中。雖然蝶形閥有多種不同的口徑，并且可以用大多數(shù)鑄合金來制造，但蝶形閥不符合ANSI關(guān)于面對(duì)面尺寸的要求，也不適用于易起空泡的流體或噪聲較大等場(chǎng)合。
多年來人們?cè)谶x擇控制閥時(shí)考慮的一直是若干傳統(tǒng)因素，例如壓力額定值、壓力降、流動(dòng)介質(zhì)、溫度和成本等。然而，過去10年中情況發(fā)生了很大變化，閥門設(shè)計(jì)取得了不少進(jìn)展，生產(chǎn)流程的成本效益特性與以前相比已大不相同，這使許多以前在選擇閥門時(shí)必須考慮的傳統(tǒng)因素的重要性已經(jīng)大大削弱了。
動(dòng)態(tài)特性
雖然有些傳統(tǒng)因素仍很重要，但它們僅僅偏重于閥的“靜態(tài)”性能。實(shí)際上它們是在“工作臺(tái)”上對(duì)閥進(jìn)行測(cè)量所獲得的結(jié)果，但這樣的結(jié)果很難說明閥門在實(shí)際運(yùn)行條件下將會(huì)表現(xiàn)出什么樣的性能。傳統(tǒng)理論認(rèn)為，仔細(xì)調(diào)節(jié)靜態(tài)因素將會(huì)使閥（從而也使整個(gè)回路）獲得良好的性能。然而，現(xiàn)在我們認(rèn)識(shí)到情況并非總是如此。
研究人員和生產(chǎn)商進(jìn)行的成千上萬次性能檢查證明，多達(dá)50%的在用閥(其中有許多是通過考慮傳統(tǒng)因素而選擇的)對(duì)于優(yōu)化控制回路性能未能產(chǎn)生多大效果。后繼研究表明，閥的動(dòng)態(tài)特性對(duì)于降低流程易變性起了很重要的作用。在許多關(guān)鍵的流程中，不同的閥門降低流程易變性的幅度即使相差1%也能夠大幅度提高生產(chǎn)效率并減少?gòu)U物，從而可取得超過100萬美元的經(jīng)濟(jì)效益。很顯然，這樣的經(jīng)濟(jì)效益使我們完全可以否定傳統(tǒng)的做法，即只根據(jù)閥的*初購(gòu)買價(jià)格來決定是否購(gòu)買。
其次，傳統(tǒng)的看法總是認(rèn)為，流程優(yōu)化的改進(jìn)總是來自于控制室控制儀表的升級(jí)。但是，測(cè)試數(shù)據(jù)表明，在使用相同控制儀表的條件下，閥的動(dòng)態(tài)特性能夠?qū)芈沸阅墚a(chǎn)生顯著的影響。如果控制閥的精度只能達(dá)到5%，那么，花費(fèi)大量的錢去配置一套其控制精度可達(dá)到0.5%的**控制儀表系統(tǒng)并不能起到多大作用。
閥門類型
在尋找一種與使用場(chǎng)合相匹配的閥門時(shí)，首先應(yīng)考察一下4種基本型式的節(jié)流控制閥，即籠式球閥、旋轉(zhuǎn)浮球閥、偏心閥與蝶形閥。
籠式球閥的調(diào)整片形式的種類非常廣泛，因此能夠滿足大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合的需求，從而使它成為各種閥中的優(yōu)選?；\式球閥調(diào)整片有很多種，包括平衡調(diào)整片、非平衡調(diào)整片、彈性座調(diào)整片、受約束調(diào)整片及全尺寸調(diào)整片等。在許多情況下，一種閥體的各種調(diào)整片配置是可以互換的。
籠式球閥也有若干缺點(diǎn)。一是該閥的尺寸受到限制（通常為16英寸）;二是與同等規(guī)格的視線閥（如浮球閥或蝶形閥）相比，其容量比較低;三是售價(jià)較高，特別是大口徑的籠式球閥。然而，在降低流程易變性方面，籠式球閥具有優(yōu)異的性能，常常足以彌補(bǔ)這些缺陷。
旋轉(zhuǎn)浮球閥的流量比同等口徑的籠式球閥大。雖然旋轉(zhuǎn)浮球閥的控制范圍大于籠式球閥，但仍然優(yōu)于大多數(shù)其他類型的閥。旋轉(zhuǎn)浮球閥的允許壓力降和允許溫度范圍比籠式球閥小。通常它們的壓力降上限為7.0x105kg/m2，適合于在溫度低于398℃的場(chǎng)合使用。浮球閥不適用于易起空泡的液體，而且在用于壓力降較高的氣體中時(shí)，常?？赡馨l(fā)出較大的噪聲。
偏心閥比浮球閥的摩擦更小，價(jià)格更低。特有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使其對(duì)于流程易變性的控制更**。這一點(diǎn)從Fisher公司的新產(chǎn)品BV500可見一斑。除此之外，偏心閥的優(yōu)缺點(diǎn)與浮球閥相差不大。
按閥的性能來衡量，蝶形閥屬于低檔閥。蝶形閥的流量大，價(jià)格*便宜，而且有多種不同的口徑。但是，蝶形閥的特性曲線只有等比例特性曲線一種，這就大大限制了蝶形閥降低流程易變性的性能。由于這一原因，蝶形閥只能用于負(fù)載固定不變的場(chǎng)合中。雖然蝶形閥有多種不同的口徑，并且可以用大多數(shù)鑄合金來制造，但蝶形閥不符合ANSI關(guān)于面對(duì)面尺寸的要求，也不適用于易起空泡的流體或噪聲較大等場(chǎng)合。