Nên sử dụng van điều khiển ở đâu để điều tiết lưu lượng một cách chính xác?

AVan điều khiển được áp dụng tại những vị trí quy trình yêu cầu hiệu chỉnh liên tục, chứ không chỉ đơn thuần là đường dẫn dòng mở hoặc đóng. Van thay đổi diện tích lưu thông theo tín hiệu từ bộ điều khiển, cho phép vòng điều khiển duy trì lưu lượng, mức chất lỏng, áp suất, nhiệt độ hoặc tỷ lệ gần giá trị đặt mong muốn. Do đó, câu hỏi lựa chọn thực tế là: việc thay đổi lưu lượng sẽ tạo ra phản ứng quy trình hữu ích và đo được ở đâu?

Đối với công việc chính xác, một Van điều khiển cần được đánh giá như một phần của vòng điều khiển bao gồm quy trình, bộ chuyển đổi, bộ điều khiển, thân van, bộ truyền động và phản hồi vị trí. Một van phù hợp không thể bù đắp cho dữ liệu quy trình kém, vị trí cảm biến sai hoặc chiến lược điều khiển không ổn định. Hãy bắt đầu bằng mục tiêu dịch vụ và dải vận hành trước khi chọn thiết bị.

Sử dụng van điều khiển khi lưu lượng cần được điều chỉnh liên tục

AVan điều khiển phù hợp với nhiệm vụ khi quy trình yêu cầu các vị trí trung gian thay vì chỉ cách ly đơn giản. Các vị trí điển hình bao gồm những vị trí sau:

Bơm liều và pha loãng trong xử lý nước: a Van điều khiển điều chỉnh lưu lượng hóa chất, nước cấp hoặc nước tuần hoàn khi điều kiện quy trình đo được thay đổi.
Vòng điều khiển mức trong bể và bồn chứa: một đầu vào hoặc đầu ra Van điều khiển cân bằng lưu lượng vào và ra đang thay đổi để duy trì mức ổn định mà không cần bật/tắt lặp lại.
Mạch truyền nhiệt: a Van điều khiển điều tiết lưu lượng hơi nước, nước nóng, nước làm mát hoặc chất lỏng truyền nhiệt nhằm ảnh hưởng đến nhiệt độ đo được.
Đường ống điều khiển áp suất: a Van điều khiển điều tiết lưu lượng cung cấp, tái chế, đi vòng hoặc xả khi hành động đó là phương pháp được chọn để quản lý áp suất.
Dịch vụ pha trộn và điều chỉnh tỷ lệ: a Van điều khiển thay đổi một dòng so với dòng khác khi quy trình sử dụng logic đo lường và điều khiển lưu lượng.

Control Valve with actuator for precision flow modulation — Bộ van điều tiết được lựa chọn như một phần của vòng điều khiển hoàn chỉnh.

Các ứng dụng này xuất hiện trong xử lý nước công nghiệp, đường ống hóa chất, hệ thống tiện ích liên quan đến dầu và các đường ống có nhu cầu biến đổi. Một đường ống ổn định chỉ cần cách ly có thể chỉ cần van ngắt. Chính xác hơn, hãy sử dụng một Van điều khiển chỉ ở những nơi vòng điều khiển hưởng lợi từ việc hiệu chỉnh dần dần.

Đặt van điều khiển bao quanh mục tiêu điều khiển thực tế

Vị trí của một Van điều khiển tuân theo mục tiêu quy trình, chứ không phải một quy tắc chung chung về đầu vào hay đầu ra. Đầu vào của thiết bị có thể là điểm điều khiển được sử dụng để kiểm soát mức chất lỏng, trong khi van đầu ra lại phù hợp hơn trong trường hợp lưu lượng và áp suất ở hạ lưu cho phép bố trí như vậy. Cần xem xét kỹ độ chênh áp sẵn có, giới hạn bơm và hậu quả do vị trí hỏng (fail position) của van gây ra.

Đối với công suất trao đổi nhiệt, Van điều khiển cần lắp đặt ở dòng chảy thực tế tạo ra sự thay đổi nhiệt độ được đo. Đối với đường tuần hoàn, cần xác nhận rằng việc điều tiết không gây ra tình trạng lưu lượng tối thiểu không mong muốn hoặc tình trạng không có lưu lượng (deadhead). Việc vẽ sơ đồ vòng điều khiển và đánh dấu điểm đo, dòng chảy được điều khiển và nhiễu là một bước kiểm tra hữu ích ngay từ giai đoạn đầu.

Kích thước cho toàn bộ dải vận hành

Độ chính xác suy giảm khi một Van điều khiển có kích thước quá lớn hoặc thiếu khả năng lưu lượng. Van có kích thước quá lớn có thể hoạt động bình thường ở vị trí gần ghế van, nơi một chuyển động nhỏ cũng làm thay đổi lưu lượng quá mạnh. Van có khả năng lưu lượng quá thấp có thể luôn ở gần hành trình tối đa và có phạm vi điều chỉnh hạn chế. Việc xác định kích thước cần dựa trên lưu lượng tối thiểu, bình thường và tối đa, đồng thời xem xét áp suất đầu vào và đầu ra cho từng điều kiện vận hành của vật liệu.

Đừng giả định kích thước đường ống bằng kích thước van. Van được chọn Van điều khiển cần có đủ khả năng lưu lượng tại nhu cầu cao nhất, đồng thời vẫn duy trì hành trình điều khiển được ở nhu cầu bình thường và thấp. Nếu độ sụt áp chất lỏng cao, hãy kiểm tra các điều kiện xâm thực và hiện tượng bốc hơi đột ngột. Tiếng ồn, rung động và hư hỏng bộ phận điều tiết có thể xảy ra khi bỏ qua đặc tính áp suất cục bộ.

Lựa chọn đặc tính lưu lượng phù hợp với điều kiện lắp đặt

AVan điều khiển có mối quan hệ vốn có giữa độ mở van và lưu lượng, nhưng trở lực đường ống làm thay đổi mối quan hệ đã lắp đặt. Các đặc tính mở nhanh, tuyến tính và phần trăm bằng nhau thường được xem xét. Hành vi tuyến tính có thể phù hợp khi mối quan hệ áp suất duy trì tương đối ổn định. Hành vi phần trăm bằng nhau thường được đánh giá khi dải lưu lượng yêu cầu rộng và phân bố áp suất trong hệ thống thay đổi theo tải.

Đây là quyết định dành riêng cho vòng điều khiển thực tế, không phải quy tắc chung áp dụng cho mọi Van điều khiển . Ghi lại độ sụt áp dự kiến qua van ở chế độ tải thấp, bình thường và tối đa. Dải độ mở kết quả mang tính thông tin cao hơn so với chỉ tên loại van.

Xem xét đồng thời thân van và bộ điều khiển

Thị trường Van điều khiển thân van ảnh hưởng đến cấp áp suất làm việc, độ phù hợp của vật liệu, kiểu nối đầu cuối, đường dẫn dòng chảy và hành vi của bộ phận điều tiết. Xác nhận thành phần môi chất, nhiệt độ, độ nhớt, hàm lượng chất rắn, nguy cơ ăn mòn và yêu cầu đóng kín. Trong dịch vụ thủy lực, thân van thủy lực cũng yêu cầu xem xét dựa trên áp suất mạch, độ sạch, đường rò rỉ, nhu cầu phản ứng và phương pháp điều khiển khả dụng.

Abộ tác động mô-tơ tuyến tính có thể được xem xét khi thiết kế đã chọn cần chuyển động tuyến tính do động cơ điện điều khiển. Kiểm tra hành trình, lực trục, tốc độ, phản hồi, nguồn cấp điện, điều kiện môi trường và hành động mong muốn khi mất điện. Một bộ tác động mô-tơ tuyến tính có thể cung cấp chuyển động đã chọn, nhưng không khắc phục được việc Van điều khiển chọn kích thước sai hoặc bộ phận điều tiết không phù hợp. Tương tự, một thân van thủy lực phù hợp vẫn phải đáp ứng đúng nhiệm vụ của mạch.

Xác định trạng thái hỏng và hiệu chỉnh vòng điều khiển

Việc điều khiển là một phần của quyết định Van điều khiển . Hoạt động bằng khí nén có thể phù hợp với các vị trí có nguồn khí nén thích hợp và yêu cầu hành động trở về nhờ lò xo. Hoạt động bằng điện có thể phù hợp với các bố trí tự động hóa khác. Chọn hành động mở khi hỏng, đóng khi hỏng hoặc giữ nguyên vị trí khi hỏng tùy theo hậu quả đối với quy trình, sau đó xác minh hướng tín hiệu đầu ra của bộ điều khiển, hành động của bộ điều khiển, tỷ lệ phản hồi và hiệu chuẩn bộ định vị.

Trong quá trình hiệu chỉnh, kiểm tra Van điều khiển ở mức cầu thấp và bình thường. Xác nhận hướng di chuyển, phản ứng, kỳ vọng về rò rỉ, hiệu chuẩn tín hiệu, độ rung và tiếng ồn. Nếu vòng điều khiển dao động, nguyên nhân có thể do khả năng điều tiết của van, nhưng cũng có thể do việc hiệu chỉnh bộ điều khiển, vị trí cảm biến, độ trễ quy trình hoặc biến thiên áp suất đầu vào.

Dữ liệu ứng dụng cần chuẩn bị trước khi lựa chọn

Xác định đại lượng được điều khiển và phản ứng yêu cầu.
Cung cấp lưu lượng tối thiểu, bình thường và tối đa cùng với áp suất đầu vào và đầu ra.
Mô tả môi chất, nhiệt độ, hàm lượng chất rắn, các yếu tố liên quan đến áp suất hơi và vấn đề về vật liệu.
Nêu rõ kiểu kết nối, tín hiệu điều khiển, loại bộ truyền động ưu tiên và hành động khẩn cấp bắt buộc.
Yêu cầu kiểm tra khả năng thông qua, hành trình, tổn thất áp suất và kiểm tra hoạt động với môi chất lỏng cho thiết bị đề xuất Van điều khiển .

Guangzhou Fols Valve Technology Co., Ltd. hỗ trợ thảo luận về van công nghiệp và tự động hóa cho các ứng dụng trong lĩnh vực xử lý nước, dầu và hóa chất. Với bảng dữ liệu vận hành đầy đủ, một Van điều khiển cấu hình có thể được thảo luận dựa trên các điều kiện thực tế thay vì một khuyến nghị chung chung.

Kết luận

Thực hiện Van điều khiển bất cứ nơi nào dòng chảy được kiểm soát là cách chủ đích để quản lý điều kiện quy trình thay đổi: cấp liều, kiểm soát mức, tải nhiệt, quản lý áp suất, trộn lẫn và tái tuần hoàn theo nhu cầu biến đổi là những ví dụ phổ biến. Để điều tiết dòng chảy chính xác và đáng tin cậy, hãy đánh giá toàn bộ vòng điều khiển—mục tiêu quy trình, độ sụt áp đã lắp đặt, dải kích thước, thân van, bộ phận điều tiết (trim), bộ truyền động, trạng thái hỏng hóc và kế hoạch hiệu chỉnh.