Principes voor het selecteren van regelkleppen in chemische planten

RegelkleppenSpeel een cruciale rol bij het reguleren van vloeistofstroom, druk en temperatuur in chemische planten. Een juiste selectie verbetert niet alleen de systeemefficiëntie, maar minimaliseert ook de operationele kosten en voorkomt onnodige energieverliezen. Dit artikel biedt een gedetailleerd overzicht van de principes voor het selecteren van regelkleppen, inclusief prestatie -eisen en de berekening van CV -waarden.

1. Basisprincipes voor selecterenRegelkleppen

1. Voldoende procesvereisten
   RegelkleppenMoet worden geselecteerd op basis van specifieke procesparameters zoals de kenmerken van het medium, de bedrijfsdruk, het temperatuurbereik en de stroomvereisten om ervoor te zorgen dat de klep aan de procesvereisten voldoet.
2. De juiste stroomkenmerken selecteren
   RegelklepS worden geleverd met verschillende stroomkenmerken (bijv. Lineair, gelijk percentage, snel openen):
   • Lineair: Geschikt voor processen met kleine belastingvariaties.
   • Gelijk percentage: Ideaal voor toepassingen met grote belastingvariaties en hoge nauwkeurigheidsvereisten.
   • Snel openen: Vaak gebruikt voor aan-uit-controle.
3. Economie en duurzaamheid
   Het klepmateriaal en de structuur moeten geschikt zijn om over-engineering te voorkomen en de stabiliteit op lange termijn in omgevingen met hoge temperaturen of corrosieve media te waarborgen.
4. Compatibiliteit met actuators
   DeregelklepMoet compatibel zijn met de reactiesnelheid van de actuator en de aanpassingsnauwkeurigheid om een ​​stabiele automatische regeling te bereiken.
5. Gemak van werking en onderhoud
   Selecteer klepontwerpen die eenvoudig te installeren en te onderhouden zijn, waardoor de operationele werklast wordt verminderd.

2. Berekening en selectie van CV -waarde (stroomcoëfficiënt)

1. Definitie van CV -waarde
De CV -waarde geeft de stroomsnelheid (in gallons per minuut) van water door de klep aan wanneer deze volledig wordt geopend onder een drukval van 1 psi. Het is een kritieke parameter voor het selecteren van regelkleppen om ervoor te zorgen dat ze aan de werkelijke stroomvereisten voldoen.

2. Formules van de cv -waardeberekeningen
De formule voor het berekenen van CV -waarde varieert op basis van het type medium:

• Voor vloeibare media:

• Waar:
  • $QQ$

    Q: stroomsnelheid (m³/h of gpm)

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

    Δp: drukval over de klep (balk of psi)

  • $GG$

    G: Relatieve dichtheid van het medium (gebaseerd op water, dat een dichtheid van 1 heeft)

• Voor gasvormige media:

• Waar:
  • $QQ$

    V: stroomsnelheid (standaard kubieke meter per uur)

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

    Δp: drukval over de klep (balk of psi)

  • $TT$

    T: absolute temperatuur van het medium (℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃

  • $ZZ$

    Z: Compressibiliteitsfactor (ongeveer 1 voor ideale gassen)

  • $P1p\_1$

    P1: Absolute inlaatdruk (balk of psi)

• Voor stoommedia:

• Waar:
  • $QQ$

    V: Stoommassastroomsnelheid (kg/h)

  • $VV$

    V: specifiek volume stoom (m³/kg)

3. CV -waardeselectieprincipes

• Ontwerpmarge: Meestal wordt een marge van 10% -20% toegevoegd aan de berekende CV-waarde om schommelingen tegemoet te komen.
• Werkbereik: Regelkleppen werken het beste binnen 30% -70% van hun volledig open CV-waarde, waardoor precieze en gevoelige regelgeving wordt gewaarborgd.

3. Selectie van klepmaterialen en structuren

1. Materiële selectie
Het materiaal moet worden gekozen op basis van de kenmerken en procesomstandigheden van het medium:

• Koolstofstaal: Geschikt voor normale temperatuur en niet-corrosieve media.
• Roestvrij staal: Geschikt voor mild zure, alkalische of corrosieve media.
• Legeringsmaterialen: Ontworpen voor hoge temperatuur-, hogedruk- en sterk corrosieve omgevingen.
• PTFE/rubber: Gebruikt voor lage temperatuur of zwak corrosieve media.

2. Structurele selectie

• Regelkleppen met één zitplaats: Voor lage druk en kleine stroomtoepassingen, die minimale lekkage bieden.
• Double-zitkleppen: Voor hoge drukval en grote stroom, hoewel met iets hogere lekkage.
• Kooi-geleide regelkleppen: Het combineren van de voordelen van kleppen met één en dubbele zitplaatsen, geschikt voor hoge drukval en grote stroom.
• Kogelkleppen: Ideaal voor hogedruk- of deeltjesbevattende media.
• Vlinderkleppen: Geschikt voor grote diameters en lage druktoepassingen.

4. Overwegingen van installatie en inbedrijfstelling

1. Positie en oriëntatie
   • Regelkleppen moeten worden geïnstalleerd op horizontale buissecties, waarbij de oriëntatie van de kleplichaam overeenkomt met de aangegeven stroomrichting.
   • Vermijd installatie in gebieden met een hoge trillingen om een ​​verminderde levensduur van de klep te voorkomen.
2. Bypass pijplijnontwerp
   • Voor kritische bedieningslussen moet een bypass -pijpleiding worden geïnstalleerd om het systeem te werken tijdens kleponderhoud of vervanging.
3. Inbedrijfstelling en kalibratie
   • Pas tijdens de inbedrijfstelling de responsnelheid en het bedieningsbereik van de actuator aan om ervoor te zorgen dat de klep snel en nauwkeurig reageert om signalen te bedienen.

5. Praktisch voorbeeld

In een chemische fabriek wordt een vloeibaar medium getransporteerd met een stroomsnelheid van 30 m³/u. De stroomopwaartse druk is 5 bar en de stroomafwaartse druk is 3 bar. Het medium is water (relatieve dichtheid = 1).

Bereken de vereiste CV -waarde: