طريقة اختيار صمام التحكم الهوائي لعملية تغويز الفحم

التغويز هو عملية تستخدم الفحم لتوليد الغاز من خلال تغويز مضغوط. العملية برمتها مؤتمتة للغاية. في التحكم في العملية، ترتبط جودة التحكم في المشغل ارتباطًا وثيقًا باستقرار ظروف الإنتاج. لذلك، فإن اختيار المشغل مهم بشكل خاص. بالنسبة للشركات الكيميائية ذات المتطلبات العالية للسلامة والوقاية من الانفجار،صمام التحكم الهوائيتستخدم على نطاق واسع.

الخيارات صمام التحكم الهوائيوتشمل هذه الاعتبارات بوجه عام ما يلي :

حدد هيكل الصمام المناسب ونوعه وفقًا لظروف العملية.
Select the appropriate flow characteristic based on the process object.
احسب معامل التدفق وفقًا لمعلمات العملية وحدد حجم الصمام.










هناك نوعان من صمامات التحكم الهوائية : الهواء مفتوح والهواء مغلق. مبدأ تحديد طريقة تبديل الصمام هو ضمان سلامة معدات العملية والإنتاج عند مقاطعة ضغط الإشارة. إذا كان من الأكثر أمانًا ألا يتدفق السائل بعد انقطاع ضغط الإشارة، فيجب استخدام الهواء لإغلاق الصمام. في المقابل، إذا كان من الأكثر أمانًا أن يستمر السائل في التدفق بعد انقطاع ضغط الإشارة، فيجب استخدام الهواء لفتح الصمام. على سبيل المثال، بالنسبة لصمام التنظيم على خط أنابيب الغاز أو الوقود في فرن التسخين، يجب اختيار صمام فتح الهواء. بعد انقطاع الإشارة، يتم إغلاق الصمام تلقائيًا وقطع الوقود لمنع الحوادث بسبب ارتفاع درجة حرارة الفرن. بالنسبة لصمام التنظيم على أنبوب مدخل الغلاية، يجب اختيار صمام إغلاق الهواء. بعد مقاطعة الإشارة، يفتح الصمام تلقائيًا ويستمر في إمداد المرجل بالمياه، مما يمكن أن يمنع المرجل من التجفيف.

خصائص تدفق صمامات التحكم الهوائية أثناء التغويز :

تشير خاصية التدفق لصمام التحكم الهوائي أثناء عملية التغويز إلى العلاقة الوظيفية بين التدفق النسبي Q للوسيط الذي يمر عبر الصمام والسكتة الدماغية النسبية لبكرة الصمام ( الفتح النسبي للصمام ) L: Q = f ( L).

عندما يظل فرق الضغط P على صمام التنظيم دون تغيير، فإن خصائص تدفق الصمام تسمى خصائص التدفق المتأصلة. تشمل خصائص التدفق المتأصلة بشكل أساسي الخطية، والنسبة المئوية المتساوية ( اللوغاريتمية )، والمكافئ، والفتح السريع.

في الإنتاج، تشمل خصائص التدفق المتأصلة للصمام بشكل أساسي النوع الخطي ونوع النسبة المئوية المتساوية ونوع الفتح السريع. الميزات المكافئة بين النسب المئوية الخطية والمتساوية، وعادة ما تستخدم ميزات النسبة المئوية المتساوية. تستخدم ميزة الفتح السريع بشكل أساسي للتحكم في رقمين.


بشكل عام، لا يمكن أن يظل فرق الضغط بين طرفي الصمام ثابتًا إلى أجل غير مسمى. يؤدي هذا إلى تشويه خصائص التدفق المتأصلة في الصمام، أي خصائص تدفق التشغيل. وهذا يتطلب إدخال معامل يسمى نسبة مقاومة الصمام.
س = Δp/esigna-P
من بينها، σ ΔP هو فرق الضغط الكلي في النظام، وهو مجموع كل فرق الضغط بين الصمام وجميع معدات العملية ونظام الأنابيب.
يمكن إجراء تحليل خصائص سير عمل الصمام من الجوانب الثلاثة التالية :
 
Analysis from the perspective of control system quality

بالنسبة لنظام التحكم البسيط، يتكون من عدة مكونات أساسية : كائن متحكم فيه، جهاز إرسال، منظم، وصمام تحكم. يتم إعطاء عامل التكبير الكلي K للنظام بواسطة K = K1 و K2 و K3 و K4 و K5، حيث يتم إصلاح K1 و K3، ويتغير عامل التكبير X5 للكائن فقط مع تغيير الحمل. لذلك، يمكن أن يضمن اختيار خاصية التدفق المناسبة للتعويض عن التغييرات في خصائص الكائن أن يظل منتج K4K5 دون تغيير، وبالتالي فإن عامل التضخيم الكلي K للنظام هو قيمة مستقرة.
 
تحليل من منظور خط أنابيب العملية

يتم استخدام صمامات التنظيم دائمًا مع الأنابيب والمعدات. سيؤدي وجود مقاومة خط الأنابيب حتماً إلى اختلاف خصائص تشغيل الصمام عن خصائصه المتأصلة. لذلك، يجب اختيار خصائص العمل المناسبة وفقًا لخصائص الكائن، ثم يجب اختيار خصائص التدفق المتأصلة المقابلة للصمام وفقًا لظروف خط الأنابيب.
 
تحليل من منظور تغيير الحمل

التغير النسبي في تدفق صمام التحكم المميز الخطي عند الفتحة الصغيرة كبير نسبيًا، مما يجعله حساسًا للغاية وسهل التذبذب، مما يؤدي إلى تلف بكرة الصمام ومقعد الصمام. لذلك، فهي غير مناسبة للاستخدام مع قيم S صغيرة وتقلبات الحمل الكبيرة. يزداد عامل التضخيم لصمام النسبة المئوية المتساوية مع زيادة سكتة الصمام، ويظل التغير النسبي في التدفق دون تغيير.
 
حساب قطر صمام التحكم الهوائي يعتمد تحديد قطر صمام التحكم الهوائي على حساب معامل التدفق CV. يشير تعريف معامل التدفق إلى تدفق حجم السائل من خلال الصمام عندما يكون فرق الضغط ΔP بين طرفي الصمام 100 كيلو باسكال وكثافة المائع التي تبلغ 1 جم / سم 3 في حالة مفتوحة بالكامل.

صيغة دواسة الوقود هي : CV = mC.
C هو عامل التناسب، وهو mx معامل التدفق. عندما تكون خاصية التدفق خطية، m = 1.63، وعندما تكون خاصية التدفق هي نسبة مئوية متساوية، m = 1.97.

CV = mC هي طريقة حسابية عندما يكون الوسط سائلاً. عندما يكون وسيط القياس غازًا، يجب مراعاة تأثير درجة الحرارة والضغط على حجم الوسيط، وينقسم حساب قيمة C إلى حالتين :

عندما يكون فرق الضغط ΔP قبل وبعد الصمام أقل من 0.5 مرة من فرق الضغط قبل الصمام P1، أي أن ΔP
بعد تحديد قيمة السيرة الذاتية، يجب حساب درجة فتح صمام صمام التحكم الهوائي. يجب ألا تزيد درجة فتح الصمام عن 90٪ عند الحد الأقصى للتدفق، ولا تقل عن 10٪ عند الحد الأدنى للتدفق. في ظل ظروف التشغيل العادية، يجب أن يتراوح فتح الصمام بين 15٪ و 85٪. أخيرًا، يتم تحديد قطر الصمام استنادًا إلى قيمة السيرة الذاتية.