La gasificación es el proceso de usar carbón para generar gas a través de la gasificación a presión. Todo el proceso tiene un alto grado de automatización. En el control del proceso, la calidad del control del actuador está estrechamente relacionada con la estabilidad de las condiciones de producción. Por lo tanto, la elección del actuador es particularmente importante. Para la seguridad de los requisitos a prueba de explosiones de las empresas químicas,Válvula de control neumático are widely used.
Elige Válvula de control neumáticoGeneralmente involucra las siguientes consideraciones:
Choose the appropriate valve structure and type based on process conditions.
Seleccione las características de proceso apropiadas de acuerdo con el objeto de proceso.
Calculate the flow coefficient based on process parameters to choose the valve size.
Seleccione los materiales y el equipo auxiliar de acuerdo con los requisitos del proceso.
Estructura y tipo de válvula de control neumático:
La válvula de control neumático por carrera se puede dividir en carrera lineal y carrera angular. Incluyen válvulas directas de un solo asiento, válvulas directas de dos asientos, válvulas de alta presión, válvulas de ángulo, válvulas de manguito, válvulas de diafragma, válvulas de mariposa y válvulas giratorias excéntricas. La válvula de un solo asiento es más común, la tasa de fuga es baja, pero no puede soportar la gran diferencia de presión antes y después de la válvula. La válvula de dos asientos es todo lo contrario. Válvula de alta presión para alta presión estática y medición de presión diferencial. En el caso de la diferencia de alta presión, se debe considerar el material del carrete y el asiento para mejorar su vida útil. La válvula de ángulo es adecuada para controlar fluidos con diferencia de alta presión, alta viscosidad, partículas suspendidas y material granular. Las válvulas de diafragma son más adecuadas para controlar medios altamente corrosivos, como ácidos fuertes y álcalis. Válvula de mariposa para flujo grande y diferencia de baja presión del medio de gas. La válvula de manguito con una estructura de carrete de equilibrio, con características de bajo ruido, es una de las válvulas más utilizadas.
Hay dos tipos de válvulas de control neumático: aire abierto y aire cerrado. El principio de determinar el modo de conmutación de la válvula es garantizar la seguridad del equipo de proceso y la producción cuando se interrumpe la presión de la señal. Si el fluido no fluye más seguro después de que se interrumpe la presión de la señal, se debe usar una válvula de cierre de aire. Por el contrario, si es más seguro que el fluido continúe fluyendo después de que se interrumpe la presión de la señal, use aire para abrir la válvula. Por ejemplo, para una válvula de control en una tubería de gas o combustible en un horno de calentamiento, se debe seleccionar una válvula de apertura de aire. Después de que se interrumpe la señal, la válvula se cierra automáticamente y el combustible se corta para evitar accidentes debido a la temperatura excesiva del horno. Para la válvula de control de entrada de agua de la caldera, se debe usar la válvula de cierre de gas. Después de que se interrumpe la señal, la válvula se abre automáticamente y continúa suministrando agua a la caldera para evitar que la caldera se seque.
Características de flujo de la válvula de control neumático durante la gasificación:
Las características de flujo de la válvula de control neumático durante la gasificación se refieren a la relación funcional entre el flujo relativo Q a través del medio de la válvula y la carrera relativa del carrete (la apertura relativa de la válvula) L: Q = f (L).
Cuando la diferencia de presión P en la válvula de control permanece sin cambios, las características de flujo de la válvula se denominan características de flujo inherentes. Las características de flujo inherentes incluyen principalmente lineal, igual porcentaje (logaritmo), parábola y tipo de apertura rápida.
En producción, las características de flujo inherentes de la válvula son principalmente lineales, de igual porcentaje y de tipo de apertura rápida. Las características parabólicas se encuentran entre la linealidad y el porcentaje igual, y generalmente usan el mismo porcentaje de características. Las características de apertura rápida se utilizan principalmente para el control de dos bits.
En general, la diferencia de presión en ambos extremos de la válvula no puede permanecer sin cambios indefinidamente. Esto da como resultado las características de flujo inherentes de la válvula, es decir, la distorsión de las características de flujo de operación. Esto requiere la introducción de un factor llamado relación de resistencia de la válvula.
S = ΔP/sigΔP
Donde σ ΔP es la diferencia de presión total en el sistema, que es la suma de todas las diferencias de presión entre la válvula, todos los equipos de proceso y el sistema de tuberías.
El análisis de las características del flujo de trabajo de la válvula se puede hacer a partir de los siguientes tres aspectos:
Análisis desde la perspectiva de la calidad del sistema de control
Para un sistema de control simple, consta de varios componentes básicos: objeto controlado, transmisor, regulador y válvula de control. El factor de amplificación total K del sistema viene dado por K = K1, K2, K3, K4, K5, donde K1 y K3 son fijos, y solo el factor de amplificación X5 del objeto varía con la carga. Por lo tanto, elegir las características de flujo apropiadas para compensar los cambios en las características del objeto puede garantizar que el producto de K4K5 permanezca sin cambios, asegurando así que el factor de amplificación total K del sistema sea un valor estable.
Análisis desde la perspectiva de la tubería de proceso
La válvula de control siempre se usa con tuberías y equipos. La existencia de resistencia a la tubería conducirá inevitablemente a diferentes características operativas de la válvula y sus características inherentes. Por lo tanto, las características de funcionamiento apropiadas deben seleccionarse de acuerdo con las características del objeto, y luego las características de flujo inherentes correspondientes de la válvula deben seleccionarse de acuerdo con las condiciones de la tubería.
Análisis desde la perspectiva del cambio de carga
Características lineales Los cambios relativos en el flujo de la válvula de control en aberturas pequeñas son relativamente grandes, lo que los hace demasiado sensibles y fáciles de oscilar, lo que provoca daños en el carrete y el asiento. Por lo tanto, no son adecuados para su uso con valores S pequeños y grandes fluctuaciones de carga. El mismo porcentaje del factor de amplificación de la válvula aumenta con el aumento de la carrera de la válvula, el flujo relativo cambia sin cambios.
Cálculo del diámetro de la válvula de control neumático El diámetro de la válvula de control neumático se determina en función del cálculo del coeficiente de flujo CV. La definición de coeficiente de flujo se refiere al flujo volumétrico de fluido a través de la válvula cuando la diferencia de presión entre los dos extremos de la válvula es de 100 kPa y la densidad del fluido π es de 1 g/cm3 en estado completamente abierto.
Su fórmula de acelerador es: CV = mC.
C es el factor de escala, que es m veces el coeficiente de flujo. Cuando la característica de flujo es lineal, m = 1.63, m = 1.97 cuando la característica de flujo es igual al porcentaje.
CV = mC es el método de cálculo cuando el medio de medición es líquido. Cuando el medio de medición es gas, se debe considerar la influencia de la temperatura y la presión sobre el volumen del medio. El cálculo del valor C se divide en dos casos:
Cuando la diferencia de presión antes y después de la válvula ΔP es 0,5 veces mayor que la diferencia de presión antes de la válvula P1, es decir, ΔP
Después de determinar el valor CV, debe calcular la apertura de la válvula de la válvula de control neumática. Cuando se requiere el caudal máximo, la apertura de la válvula no es superior al 90% y el caudal mínimo no es inferior al 10%. En condiciones normales de operación, la apertura de la válvula debe estar entre 15% y 85%. Finalmente, determine el diámetro de la válvula en función del valor CV.
Elige Válvula de control neumáticoGeneralmente involucra las siguientes consideraciones:
Choose the appropriate valve structure and type based on process conditions.
Seleccione las características de proceso apropiadas de acuerdo con el objeto de proceso.
Calculate the flow coefficient based on process parameters to choose the valve size.
Seleccione los materiales y el equipo auxiliar de acuerdo con los requisitos del proceso.
Estructura y tipo de válvula de control neumático:
La válvula de control neumático por carrera se puede dividir en carrera lineal y carrera angular. Incluyen válvulas directas de un solo asiento, válvulas directas de dos asientos, válvulas de alta presión, válvulas de ángulo, válvulas de manguito, válvulas de diafragma, válvulas de mariposa y válvulas giratorias excéntricas. La válvula de un solo asiento es más común, la tasa de fuga es baja, pero no puede soportar la gran diferencia de presión antes y después de la válvula. La válvula de dos asientos es todo lo contrario. Válvula de alta presión para alta presión estática y medición de presión diferencial. En el caso de la diferencia de alta presión, se debe considerar el material del carrete y el asiento para mejorar su vida útil. La válvula de ángulo es adecuada para controlar fluidos con diferencia de alta presión, alta viscosidad, partículas suspendidas y material granular. Las válvulas de diafragma son más adecuadas para controlar medios altamente corrosivos, como ácidos fuertes y álcalis. Válvula de mariposa para flujo grande y diferencia de baja presión del medio de gas. La válvula de manguito con una estructura de carrete de equilibrio, con características de bajo ruido, es una de las válvulas más utilizadas.
Hay dos tipos de válvulas de control neumático: aire abierto y aire cerrado. El principio de determinar el modo de conmutación de la válvula es garantizar la seguridad del equipo de proceso y la producción cuando se interrumpe la presión de la señal. Si el fluido no fluye más seguro después de que se interrumpe la presión de la señal, se debe usar una válvula de cierre de aire. Por el contrario, si es más seguro que el fluido continúe fluyendo después de que se interrumpe la presión de la señal, use aire para abrir la válvula. Por ejemplo, para una válvula de control en una tubería de gas o combustible en un horno de calentamiento, se debe seleccionar una válvula de apertura de aire. Después de que se interrumpe la señal, la válvula se cierra automáticamente y el combustible se corta para evitar accidentes debido a la temperatura excesiva del horno. Para la válvula de control de entrada de agua de la caldera, se debe usar la válvula de cierre de gas. Después de que se interrumpe la señal, la válvula se abre automáticamente y continúa suministrando agua a la caldera para evitar que la caldera se seque.
Características de flujo de la válvula de control neumático durante la gasificación:
Las características de flujo de la válvula de control neumático durante la gasificación se refieren a la relación funcional entre el flujo relativo Q a través del medio de la válvula y la carrera relativa del carrete (la apertura relativa de la válvula) L: Q = f (L).
Cuando la diferencia de presión P en la válvula de control permanece sin cambios, las características de flujo de la válvula se denominan características de flujo inherentes. Las características de flujo inherentes incluyen principalmente lineal, igual porcentaje (logaritmo), parábola y tipo de apertura rápida.
En producción, las características de flujo inherentes de la válvula son principalmente lineales, de igual porcentaje y de tipo de apertura rápida. Las características parabólicas se encuentran entre la linealidad y el porcentaje igual, y generalmente usan el mismo porcentaje de características. Las características de apertura rápida se utilizan principalmente para el control de dos bits.
En general, la diferencia de presión en ambos extremos de la válvula no puede permanecer sin cambios indefinidamente. Esto da como resultado las características de flujo inherentes de la válvula, es decir, la distorsión de las características de flujo de operación. Esto requiere la introducción de un factor llamado relación de resistencia de la válvula.
S = ΔP/sigΔP
Donde σ ΔP es la diferencia de presión total en el sistema, que es la suma de todas las diferencias de presión entre la válvula, todos los equipos de proceso y el sistema de tuberías.
El análisis de las características del flujo de trabajo de la válvula se puede hacer a partir de los siguientes tres aspectos:
Análisis desde la perspectiva de la calidad del sistema de control
Para un sistema de control simple, consta de varios componentes básicos: objeto controlado, transmisor, regulador y válvula de control. El factor de amplificación total K del sistema viene dado por K = K1, K2, K3, K4, K5, donde K1 y K3 son fijos, y solo el factor de amplificación X5 del objeto varía con la carga. Por lo tanto, elegir las características de flujo apropiadas para compensar los cambios en las características del objeto puede garantizar que el producto de K4K5 permanezca sin cambios, asegurando así que el factor de amplificación total K del sistema sea un valor estable.
Análisis desde la perspectiva de la tubería de proceso
La válvula de control siempre se usa con tuberías y equipos. La existencia de resistencia a la tubería conducirá inevitablemente a diferentes características operativas de la válvula y sus características inherentes. Por lo tanto, las características de funcionamiento apropiadas deben seleccionarse de acuerdo con las características del objeto, y luego las características de flujo inherentes correspondientes de la válvula deben seleccionarse de acuerdo con las condiciones de la tubería.
Análisis desde la perspectiva del cambio de carga
Características lineales Los cambios relativos en el flujo de la válvula de control en aberturas pequeñas son relativamente grandes, lo que los hace demasiado sensibles y fáciles de oscilar, lo que provoca daños en el carrete y el asiento. Por lo tanto, no son adecuados para su uso con valores S pequeños y grandes fluctuaciones de carga. El mismo porcentaje del factor de amplificación de la válvula aumenta con el aumento de la carrera de la válvula, el flujo relativo cambia sin cambios.
Cálculo del diámetro de la válvula de control neumático El diámetro de la válvula de control neumático se determina en función del cálculo del coeficiente de flujo CV. La definición de coeficiente de flujo se refiere al flujo volumétrico de fluido a través de la válvula cuando la diferencia de presión entre los dos extremos de la válvula es de 100 kPa y la densidad del fluido π es de 1 g/cm3 en estado completamente abierto.
Su fórmula de acelerador es: CV = mC.
C es el factor de escala, que es m veces el coeficiente de flujo. Cuando la característica de flujo es lineal, m = 1.63, m = 1.97 cuando la característica de flujo es igual al porcentaje.
CV = mC es el método de cálculo cuando el medio de medición es líquido. Cuando el medio de medición es gas, se debe considerar la influencia de la temperatura y la presión sobre el volumen del medio. El cálculo del valor C se divide en dos casos:
Cuando la diferencia de presión antes y después de la válvula ΔP es 0,5 veces mayor que la diferencia de presión antes de la válvula P1, es decir, ΔP
Después de determinar el valor CV, debe calcular la apertura de la válvula de la válvula de control neumática. Cuando se requiere el caudal máximo, la apertura de la válvula no es superior al 90% y el caudal mínimo no es inferior al 10%. En condiciones normales de operación, la apertura de la válvula debe estar entre 15% y 85%. Finalmente, determine el diámetro de la válvula en función del valor CV.
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