مبادئ اختيار صمامات التحكم في النباتات الكيميائية

السيطرة على الصماماتتلعب دورًا حاسمًا في تنظيم تدفق السوائل والضغط ودرجة الحرارة في النباتات الكيميائية. لا يعزز الاختيار الصحيح كفاءة النظام فحسب ، بل يقلل أيضًا من التكاليف التشغيلية ويمنع خسائر الطاقة غير الضرورية. توفر هذه المقالة نظرة عامة مفصلة على مبادئ اختيار صمامات التحكم ، بما في ذلك متطلبات الأداء وحساب قيم السيرة الذاتية.

1. المبادئ الأساسية للاختيارالسيطرة على الصمامات

1. متطلبات عملية الاجتماع
   السيطرة على الصماماتيجب تحديدها استنادًا إلى معلمات عملية محددة مثل خصائص المتوسط ​​، وضغط التشغيل ، ونطاق درجة الحرارة ، ومتطلبات التدفق لضمان تلبية المتطلبات العملية.
2. اختيار خصائص التدفق المناسبة
   صمام التحكمتأتي مع خصائص التدفق المختلفة (على سبيل المثال ، خطية ، نسبة متساوية ، فتحة سريعة):
   • خطي: مناسبة للعمليات مع اختلافات الحمل الصغيرة.
   • نسبة متساوية: مثالي للتطبيقات ذات الاختلافات الكبيرة في الحمل ومتطلبات الدقة العالية.
   • الافتتاح السريع: شائع الاستخدام للتحكم في التشغيل.
3. الاقتصاد والمتانة
   يجب أن تكون مادة الصمام والهيكل مناسبة لتجنب الإفراط في الهندسة وضمان الاستقرار على المدى الطويل في البيئات ذات درجات حرارة عالية أو الوسائط المسببة للتآكل.
4. التوافق مع المحركات
   الصمام التحكميجب أن تكون متوافقة مع سرعة استجابة المشغل ودقة التعديل لتحقيق تحكم تلقائي مستقر.
5. سهولة التشغيل والصيانة
   حدد تصميمات الصمام التي يسهل تثبيتها وصيانتها ، وتقليل عبء العمل التشغيلي.

2. حساب واختيار قيمة السيرة الذاتية (معامل التدفق)

1. تعريف قيمة السيرة الذاتية
تشير قيمة السيرة الذاتية إلى معدل التدفق (في غالون في الدقيقة) من الماء يمر عبر الصمام عند فتحه بالكامل تحت انخفاض ضغط 1 رطل واحد. إنها معلمة مهمة لاختيار صمامات التحكم لضمان تلبية متطلبات التدفق الفعلية.

2. صياغة حساب قيمة السيرة الذاتية
تختلف صيغة حساب قيمة السيرة الذاتية بناءً على نوع الوسيلة:

• للوسائط السائلة:

• أين:
  • $QQ$

    س: معدل التدفق (M³/H أو GPM)

  • $\Delta P\; \backslash \; Delta\; p$

    ΔP: انخفاض الضغط عبر الصمام (شريط أو psi)

  • $GG$

    G: الكثافة النسبية للوسيط (على أساس الماء ، الذي له كثافة 1)

• لوسائل الإعلام الغازية:

• أين:
  • $QQ$

    س: معدل التدفق (متر مكعب قياسي في الساعة)

  • $\Delta P\; \backslash \; Delta\; p$

    ΔP: انخفاض الضغط عبر الصمام (شريط أو psi)

  • $TT$

    T: درجة الحرارة المطلقة للوسيط (℃)

  • $ZZ$

    Z: عامل الانضغاط (حوالي 1 للغازات المثالية)

  • $P1P\_1$

    P1: ضغط المدخل المطلق (شريط أو psi)

• لوسائل الإعلام البخارية:

• أين:
  • $QQ$

    س: معدل تدفق كتلة البخار (كجم/ساعة)

  • $VV$

    الخامس: حجم محدد من البخار (م/كغ)

3. مبادئ اختيار قيمة السيرة الذاتية

• هامش التصميم: عادة ، تتم إضافة هامش 10 ٪ -20 ٪ إلى قيمة السيرة الذاتية المحسوبة لاستيعاب التقلبات.
• نطاق العمل: تعمل صمامات التحكم بشكل أفضل في حدود 30 ٪ -70 ٪ من قيمة السيرة الذاتية المفتوحة بالكامل ، مما يضمن تنظيمًا دقيقًا وحساسيًا.

3. اختيار مواد الصمام والهياكل

1. اختيار المواد
يجب اختيار المادة بناءً على خصائص الوسيط وظروف العملية:

• الصلب الكربوني: مناسبة لدرجة الحرارة الطبيعية والوسائط غير التآمرية.
• الفولاذ المقاوم للصدأ: مناسبة للوسائط الحمضية المعتدل أو القلوية أو التآكل.
• مواد السبائك: مصممة للبيئات ذات درجة حرارة عالية ، وضغط عالي ، وبيئات تآكل بقوة.
• PTFE/المطاط: تستخدم للوسائط ذات درجة حرارة منخفضة أو تآكل ضعيفة.

2. الاختيار الهيكلي

• صمامات التحكم في المقعد الواحد: لتطبيقات الضغط المنخفض وتطبيقات التدفق الصغيرة ، مما يوفر الحد الأدنى من التسرب.
• صمامات التحكم في المقعد المزدوج: من أجل انخفاض الضغط العالي وتدفق كبير ، على الرغم من تسرب أعلى قليلاً.
• صمامات التحكم الموجهة قفصًا: الجمع بين فوائد الصمامات المفردة والمقعد ، مناسبة لإسقاط الضغط العالي وتدفق كبير.
• صمامات الكرة: مثالية للوسائط ذات الضغط العالي أو المحتوية على الجسيمات.
• صمامات الفراشة: مناسبة للأقطار الكبيرة وتطبيقات الضغط المنخفض.

4. اعتبارات التثبيت والتكليف

1. الموقف والتوجه
   • يجب تثبيت صمامات التحكم على أقسام الأنابيب الأفقية ، مع توافق اتجاه جسم الصمام مع اتجاه التدفق.
   • تجنب التثبيت في المناطق ذات الاهتزاز العالي لمنع انخفاض عمر الصمام.
2. تصميم خط أنابيب الالتفاف
   • بالنسبة لحلقات التحكم الحرجة ، يجب تثبيت خط أنابيب تجاوز للسماح بتشغيل النظام أثناء صيانة الصمام أو استبداله.
3. التكليف والمعايرة
   • أثناء التكليف ، اضبط مدى سرعة استجابة المشغل ومدى التحكم لضمان استجابة الصمام على الفور ودقة للتحكم في الإشارات.

5. مثال عملي

في النبات الكيميائي ، يتم نقل وسيط سائل بمعدل تدفق 30 متر مكعب/ساعة. ضغط المنبع هو 5 بار ، والضغط المصب هو 3 بار. الوسيلة هي الماء (الكثافة النسبية = 1).

احسب قيمة السيرة الذاتية المطلوبة: