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關(guān)于磁翻板液位計控制閥在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用分析

作時間：2019-07-01 09:23:36   來源：  作者：
控制閥尺寸。 過程工廠和系統(tǒng)的成功運行涉及較高水平的測量和控制性能。因此，磁翻板液位計控制閥在該過程中執(zhí)行關(guān)鍵功能�？刂崎y的性能會對工廠運營效率，整體盈利能力和資產(chǎn)壽命周期成本產(chǎn)生巨大影響。
正確尺寸的控制閥可以提供顯著的可量化節(jié)省，并提高過程可用性，減少過程變化并降低維護成本。與不匹配或尺寸不正確的閥門相比，尺寸正確的控制閥也可以使用更長時間。因此，應(yīng)仔細考慮系統(tǒng)控制閥的正確尺寸。
尺寸的重要性
控制閥尺寸測量程序基于公認的數(shù)學(xué)方法，例如ISA-75.01.01-2007- 用于測量磁翻板液位計控制閥的流動方程式中詳述的方法。這些方法可用于開發(fā)精確的閥門尺寸，但是，在工廠設(shè)計過程中，控制閥的尺寸通�；谖磥淼妮^大設(shè)計過程負載加上安全系數(shù)。這可能導(dǎo)致規(guī)定，采購和維護比必要的更大的閥門，從而產(chǎn)生不精確的控制，除了上面討論的操作問題之外還產(chǎn)生差的生產(chǎn)性能。
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在確定控制閥的尺寸時，較常見的方法是計算流量系數(shù)Cv，它是閥體和閥內(nèi)件容量的度量。甲的閥門流量可以在60被描述為每分鐘（GPM）的加侖數(shù)ø F（15.5 ö C），這將通過閥用1磅的相關(guān)聯(lián)的壓降。簡單來說，Cv為14 usgpm / psi的全開控制閥通過14 usgpm流體，壓降為1 psi。流量系數(shù)在下面進一步詳細討論。
流量系數(shù)（Cv）
由“Cv”表示的流量系數(shù)或閥門系數(shù)用于確定閥門尺寸，該閥門尺寸將較佳地允許閥門通過所需的流速，同時提供對過程流體的穩(wěn)定控制。大多數(shù)閥門制造商在產(chǎn)品目錄中公布各種閥門類型的Cv數(shù)據(jù)。表1提供了Crane Engineering公布的等百分比閥曲線特征的示例。
如果未正確或準確地計算出磁翻板液位計控制閥的Cv，則所選擇的閥門將會降低性能。如果Cv對于該過程而言太小，則閥門本身或閥門內(nèi)部的裝飾將變小，導(dǎo)致系統(tǒng)“缺乏”過程流體。較小的閥門在閥門上表現(xiàn)出較高的壓降，以保持足夠的流量并表現(xiàn)出有限的流量。此外，由于閥門中的限制會導(dǎo)致上游壓力的增加，因此在閥門之前產(chǎn)生的較高背壓會導(dǎo)致上游泵或其他上游設(shè)備的損壞。雖然相對不常見，但尺寸過小的控制閥通常不能在較大負載條件下提供足夠的流量。
如果計算的Cv對于系統(tǒng)要求而言太高，則結(jié)果是通常選擇更大的超大磁翻板液位計控制閥。除了超大閥門的更明顯的問題，例如更大的成本，重量和尺寸，當在節(jié)流服務(wù)中時，可能發(fā)生顯著的控制不穩(wěn)定性。通常，諸如閥塞或閥盤的封閉元件剛好位于閥座之外，這導(dǎo)致穿過閥的較高壓降和較高的流體速度，這可導(dǎo)致閥內(nèi)件的空化，閃蒸或腐蝕。
當高速將閥內(nèi)的靜壓降低到低于液體狀態(tài)沸騰并產(chǎn)生蒸汽泡的壓力水平時，液體系統(tǒng)中可能發(fā)生空化。每當下游壓力高于引起高壓波的蒸汽壓力時，這些蒸汽泡就會崩潰。這些內(nèi)爆導(dǎo)致非常高的噪音水平，并且在長時間使用時可能對閥體或裝飾部件造成相當大的損壞。
超大型控制閥非常普遍，對操作條件非常敏感，即使閥門位置調(diào)整較小，也會導(dǎo)致流體流量發(fā)生顯著變化。因此，在這些條件下達到所需的精確流速是極其困難的。磁翻板液位計控制閥的超大也可能具有多米諾骨牌效應(yīng)。安全泄壓閥的尺寸必須與控制閥的容量相匹配。在旁通配置中，隔離閥，旁通閥和排水閥都必須更大，這會影響管道和相關(guān)結(jié)構(gòu)支撐的尺寸。
節(jié)能機會
控制閥在工廠過程中的低效率提供了節(jié)能和降低維護成本的機會。消耗系統(tǒng)總壓降的很大一部分或過度節(jié)流的閥門可以提供相當大的節(jié)能機會。液體系統(tǒng)中的壓降增加了這些系統(tǒng)的能量需求。壓力下降是由管道和管道彎頭，接頭等以及節(jié)流控制閥中的阻力或摩擦引起的�？朔䦃航邓璧墓β逝c流體流速和壓降的大小成比例。如果閥門尺寸過大，閥門將被過度節(jié)流，并且如果閥門尺寸過小，壓力下降將不必要地過度，這當然會顯著增加泵的能量需求。
在具有控制閥的現(xiàn)有系統(tǒng)中還存在節(jié)能的余地。在查看設(shè)計磁翻板液位計控制閥尺寸時，了解任何閥門尺寸誤差的原因非常重要。艾默生的研究先前確定了幾種導(dǎo)致閥門尺寸誤差的主要因素。這些包括選擇線尺寸閥門，過程條件變化導(dǎo)致的過時過程數(shù)據(jù)或與原始系統(tǒng)設(shè)計不同的操作條件。要糾正閥門尺寸不正確的系統(tǒng)，必須在所有預(yù)期的運行條件下獲得準確的過程數(shù)據(jù)。然后可以正確地確定控制閥的尺寸。
結(jié)論
“控制閥尺寸”的過程是系統(tǒng)的動力學(xué)與閥的性能特征相匹配的過程。這產(chǎn)生了適當尺寸和類型的磁翻板液位計控制閥，其將較好地滿足管理過程系統(tǒng)內(nèi)流動的需要。應(yīng)盡一切努力仔細，準確地確定尺寸并選擇適合所需應(yīng)用的控制閥。