Prinsip untuk memilih injap kawalan dalam loji kimia

Injap kawalanMainkan peranan penting dalam mengawal aliran bendalir, tekanan, dan suhu dalam tumbuhan kimia. Pemilihan yang betul bukan sahaja meningkatkan kecekapan sistem tetapi juga meminimumkan kos operasi dan menghalang kerugian tenaga yang tidak perlu. Artikel ini memberikan gambaran terperinci mengenai prinsip -prinsip untuk memilih injap kawalan, termasuk keperluan prestasi dan pengiraan nilai CV.

1. Prinsip Asas untuk MemilihInjap kawalan

1. Keperluan proses mesyuarat
   Injap kawalanharus dipilih berdasarkan parameter proses tertentu seperti ciri -ciri medium, tekanan operasi, julat suhu, dan keperluan aliran untuk memastikan injap memenuhi permintaan proses.
2. Memilih ciri aliran yang sesuai
   Injap kawalanS datang dengan pelbagai ciri aliran (contohnya, linear, peratusan yang sama, pembukaan cepat):
   • Linear: Sesuai untuk proses dengan variasi beban kecil.
   • Peratusan yang sama: Ideal untuk aplikasi dengan variasi beban yang besar dan keperluan ketepatan yang tinggi.
   • Pembukaan cepat: Biasanya digunakan untuk kawalan on-off.
3. Ekonomi dan ketahanan
   Bahan dan struktur injap harus sesuai untuk mengelakkan kejuruteraan yang lebih tinggi dan memastikan kestabilan jangka panjang dalam persekitaran dengan suhu tinggi atau media yang menghakis.
4. Keserasian dengan penggerak
   Theinjap kawalanMesti serasi dengan kelajuan tindak balas dan ketepatan pelarasan penggerak untuk mencapai kawalan automatik yang stabil.
5. Kemudahan operasi dan penyelenggaraan
   Pilih reka bentuk injap yang mudah dipasang dan diselenggara, mengurangkan beban kerja operasi.

2. Pengiraan dan pemilihan nilai CV (pekali aliran)

1. Definisi nilai CV
Nilai CV menunjukkan kadar aliran (dalam gelen seminit) air melalui injap apabila dibuka sepenuhnya di bawah penurunan tekanan 1 psi. Ia adalah parameter kritikal untuk memilih injap kawalan untuk memastikan mereka memenuhi keperluan aliran sebenar.

2. Formula pengiraan nilai CV
Formula untuk mengira nilai CV bervariasi berdasarkan jenis medium:

• Untuk media cecair:

• Di mana:
  • $QQ$

    Q: Kadar aliran (m³/h atau gpm)

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

    Δp: penurunan tekanan merentasi injap (bar atau psi)

  • $GG$

    G: Ketumpatan relatif medium (berdasarkan air, yang mempunyai ketumpatan 1)

• Untuk media gas:

• Di mana:
  • $QQ$

    Q: Kadar aliran (meter padu standard sejam)

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

    Δp: penurunan tekanan merentasi injap (bar atau psi)

  • $TT$

    T: Suhu mutlak medium (℃)

  • $ZZ$

    Z: Faktor Kampat (kira -kira 1 untuk gas ideal)

  • $P1p\_1$

    P1: Tekanan masuk mutlak (bar atau psi)

• Untuk media stim:

• Di mana:
  • $QQ$

    Q: Kadar aliran jisim stim (kg/h)

  • $VV$

    V: Jumlah spesifik stim (m³/kg)

3. Prinsip Pemilihan Nilai CV

• Margin reka bentuk: Biasanya, margin 10% -20% ditambah kepada nilai CV yang dikira untuk menampung turun naik.
• Julat kerja: Injap kawalan beroperasi terbaik dalam 30% -70% daripada nilai CV terbuka sepenuhnya, memastikan peraturan yang tepat dan sensitif.

3. Pemilihan bahan dan struktur injap

1. Pemilihan Bahan
Bahan harus dipilih berdasarkan ciri -ciri dan keadaan proses sederhana:

• Keluli karbon: Sesuai untuk suhu biasa dan media tidak menghakis.
• Keluli tahan karat: Sesuai untuk media yang agak berasid, alkali, atau menghakis.
• Bahan aloi: Direka untuk suhu tinggi, tekanan tinggi, dan persekitaran yang sangat menghakis.
• PTFE/Rubber: Digunakan untuk media rendah atau media yang lemah.

2. Pemilihan struktur

• Injap kawalan satu tempat duduk: Untuk penurunan tekanan rendah dan aplikasi aliran kecil, menawarkan kebocoran minimum.
• Injap kawalan dua kerusi: Untuk kejatuhan tekanan tinggi dan aliran besar, walaupun dengan kebocoran sedikit lebih tinggi.
• Injap kawalan yang dipandu sangkar: Menggabungkan manfaat injap tunggal dan dua kali, sesuai untuk penurunan tekanan tinggi dan aliran besar.
• Injap bola: Ideal untuk media tekanan tinggi atau yang mengandungi zarah.
• Injap rama -rama: Sesuai untuk diameter besar dan aplikasi tekanan rendah.

4. Pertimbangan pemasangan dan pentauliahan

1. Kedudukan dan orientasi
   • Injap kawalan hendaklah dipasang pada bahagian paip mendatar, dengan orientasi badan injap yang sepadan dengan arah aliran yang ditunjukkan.
   • Elakkan pemasangan di kawasan dengan getaran yang tinggi untuk mengelakkan jangka hayat injap yang dikurangkan.
2. Bypass Design Pipeline
   • Untuk gelung kawalan kritikal, saluran paip pintasan perlu dipasang untuk membolehkan operasi sistem semasa penyelenggaraan injap atau penggantian.
3. Pentauliahan dan penentukuran
   • Semasa pentauliahan, laraskan julat kelajuan dan kawalan tindak balas penggerak untuk memastikan injap bertindak balas dengan segera dan tepat untuk mengawal isyarat.

5. Contoh praktikal

Dalam loji kimia, medium cecair diangkut pada kadar aliran 30 m³/j. Tekanan hulu adalah 5 bar, dan tekanan hiliran adalah 3 bar. Medium adalah air (ketumpatan relatif = 1).

Kirakan nilai CV yang diperlukan: