화학 식물에서 제어 밸브를 선택하기위한 원리

제어 밸브화학 식물의 유체 흐름, 압력 및 온도를 조절하는 데 중요한 역할을합니다. 적절한 선택은 시스템 효율성을 향상시킬뿐만 아니라 운영 비용을 최소화하고 불필요한 에너지 손실을 방지합니다. 이 기사는 성능 요구 사항 및 CV 값 계산을 포함하여 제어 밸브를 선택하기위한 원칙에 대한 자세한 개요를 제공합니다.

1. 선택을위한 기본 원칙제어 밸브

1. 회의 프로세스 요구 사항
   제어 밸브배지의 특성, 작동 압력, 온도 범위 및 흐름 요구 사항과 같은 특정 공정 매개 변수를 기반으로 밸브가 프로세스 요구를 충족하도록해야합니다.
2. 적절한 흐름 특성 선택
   제어 밸브s는 다양한 흐름 특성 (예 : 선형, 동일한 백분율, 빠른 개방)과 함께 제공됩니다.
   • 선의: 작은 하중 변화가있는 프로세스에 적합합니다.
   • 동일한 비율: 큰 부하 변화와 높은 정확도 요구 사항이있는 응용 프로그램에 이상적입니다.
   • 빠른 열기: 일반적으로 온 오프 컨트롤에 사용됩니다.
3. 경제와 내구성
   밸브 재료와 구조는 과도한 엔지니어링을 피하고 고온 또는 부식성 매체의 환경에서 장기 안정성을 보장하기 위해 적절해야합니다.
4. 액추에이터와의 호환성
   그만큼제어 밸브안정적인 자동 제어를 달성하기 위해 액추에이터의 응답 속도 및 조정 정확도와 호환되어야합니다.
5. 운영의 용이성 및 유지 보수
   설치 및 유지 관리가 쉬운 밸브 설계를 선택하여 작동 워크로드를 줄입니다.

2. CV 값의 계산 및 선택 (흐름 계수)

1. CV 값의 정의
이력서 값은 1psi의 압력 강하 하에서 완전히 열릴 때 밸브를 통과하는 물의 유량 (분당 갤런)을 나타냅니다. 실제 흐름 요구 사항을 충족하도록 제어 밸브를 선택하는 데 중요한 매개 변수입니다.

2. CV 값 계산 공식
CV 값을 계산하기위한 공식은 매체 유형에 따라 다릅니다.

• 액체 매체의 경우:

• 어디:
  • $QQ$

    Q : 유량 (m³/h 또는 gpm)

  • $\Delta P\; \backslash \; 델타\; p$

    ΔP : 밸브를 가로 지르는 압력 강하 (바 또는 PSI)

  • $GG$

    G : 배지의 상대 밀도 (밀도가 1 인 물 기준)

• 기체 매체의 경우:

• 어디:
  • $QQ$

    Q : 유량 (시간당 표준 입방 미터)

  • $\Delta P\; \backslash \; 델타\; p$

    ΔP : 밸브를 가로 지르는 압력 강하 (바 또는 PSI)

  • $TT$

    T : 배지의 절대 온도 (℃)

  • $ZZ$

    Z : 압축성 계수 (이상적인 가스의 경우 약 1)

  • $P1P\_1$

    P1 : 절대 입구 압력 (바 또는 PSI)

• 증기 매체의 경우:

• 어디:
  • $QQ$

    Q : 증기 질량 유량 (kg/h)

  • $VV$

    V : 증기의 특정 부피 (m³/kg)

3. CV 값 선택 원칙

• 설계 마진: 일반적으로 변동을 수용하기 위해 10% -20% 마진이 계산 된 CV 값에 추가됩니다.
• 작업 범위: 제어 밸브는 완전히 개방 된 CV 값의 30% -70% 내에서 가장 잘 작동하여 정확하고 민감한 규제를 보장합니다.

3. 밸브 재료 및 구조 선택

1. 재료 선택
재료는 매체의 특성 및 공정 조건에 따라 선택해야합니다.

• 탄소강: 정상 온도 및 비발 성 미디어에 적합합니다.
• 스테인레스 스틸: 가벼운 산성, 알칼리성 또는 부식성 매체에 적합합니다.
• 합금 재료: 고온, 고압 및 강력한 부식성 환경을 위해 설계되었습니다.
• PTFE/고무: 저온 또는 약한 부식성 매체에 사용됩니다.

2. 구조 선택

• 단일 좌석 제어 밸브: 저압 강하 및 소규모 유량 응용의 경우, 누출을 최소화합니다.
• 이중 좌석 제어 밸브: 누출이 약간 높지만 고압 강하 및 큰 흐름의 경우.
• 케이지 유도 제어 밸브: 고압 강하 및 큰 흐름에 적합한 단일 및 이중 시트 밸브의 이점을 결합합니다.
• 볼 밸브: 고압 또는 입자 함유 매체에 이상적입니다.
• 나비 밸브: 대형 직경 및 저압 응용에 적합합니다.

4. 설치 및 시운전 고려 사항

1. 위치와 방향
   • 제어 밸브는 수평 파이프 섹션에 설치해야하며 밸브 본체 방향이 표시된 흐름 방향과 일치합니다.
   • 진동이 높은 영역에 설치를 피하면 밸브 수명이 감소하지 않습니다.
2. 파이프 라인 설계 우회
   • 중요한 제어 루프의 경우 밸브 유지 보수 또는 교체 중에 시스템 작동을 허용하기 위해 바이 패스 파이프 라인을 설치해야합니다.
3. 시운전 및 교정
   • 시운전하는 동안 액추에이터의 응답 속도 및 제어 범위를 조정하여 밸브가 신호 제어를 위해 신속하고 정확하게 응답 할 수 있도록하십시오.

5. 실용적인 예

화학 식물에서, 액체 배지는 30 m³/h의 유속으로 운반된다. 상류 압력은 5 bar이고 다운 스트림 압력은 3 bar입니다. 매체는 물입니다 (상대 밀도 = 1).

필요한 CV 값 계산 :