Выбор регулирующих клапанов в производстве полиэтилена
Выбор регулирующих клапанов в производстве полиэтилена
Регулирующие клапаны являются наиболее часто используемыми элементами, целенаправленно влияющими на производственные процессы и управление ими. Клапаны являются промежуточным звеном между электронными технологиями управления и управляемой (рабочей) средой. Они, регулируя параметры рабочей среды, контролируют непрерывное протекание производственного процесса и связывают между собой его отдельные фазы. Другие регулирующие клапаны, используемые, например в нагревательно – охладительных контурах, не так существенно влияют на процесс. Основные функции промышленных регулирующих клапанов
Промышленные регулирующие клапаны, с одной стороны, являются участниками цифрового обмена данными о протекании технологического процесса, а с другой, – сами осуществляют промышленный процесс. Во времена цифровых технологий и моделирования средств управления рабочим процессом, регулирующие клапаны, с точки зрения технологий контроля, недостаточно освещены. По существу, мы имеем дело с частью трубопровода, влияющей на ход всего технологического процесса. Перепад давления в клапане является необходимым условием осуществления его функции управления и проявляется как потеря энергии в энергетическом балансе производственного процесса. Однако контролируемое падение давления является первоочередной задачей клапана, например, при разгерметизации сосудов высокого давления. При разработке регулирующего клапана, вне зависимости от его назначения, необходимо принять во внимание четыре аспекта:
• техническое соответствие регулирующего клапана рабочим характеристикам и требованиями,
• соответствие требованиям безопасности во время нормальной работы и в аварийных ситуациях,
• концепция управления процессом, не противоречащая принципам работы привода,
• концепция управления процессом, ориентированная на приведение в действие от сигнала обратной связи.
Определение параметров регулирующего клапана
Первостепенной (и в тоже время наиболее сложной) задачей в разработке проекта регулирующего клапана является определение его рабочих параметров. Точность расчетов особенно важна, так как именно на этой стадии определяются параметры трубопровода, клапана и его деталей. В то же время нужно принять во внимание компоненты, установленные до и после регулирующего клапана, разделяющие производственный процесс на отдельные участки. Регулирующий клапан, в первую очередь, всегда является компонентом, управляющим потоком. Поэтому давление, возникающее до и после клапана, определяется элементами, установленными выше и ниже него, и их характеристиками. То, что обычно применяется в технологиях эффективного и экономичного управления, также применяется и здесь, а именно – оптимально управляемый контур. При проектировании регулирующего клапана, помимо нормальных рабочих условий, нельзя не учитывать особенности его работы в специальных и экстремальных условиях. Среди них – поведение клапана в случае управляемого отключения (функция перекрытия, уплотнения), а также поведение в случае аварийной ситуации. Существенным параметром является герметичность клапана в закрытом положении. Здесь важно внести поправку к упомянутым требованиям. С точки зрения разработки конструкции, функции управления и герметизации противоречат друг другу. Но этого можно избежать привлечением дополнительных ресурсов.
Спецификация и критерии выбора регулирующих клапанов в производстве полиэтилена Выбор подходящего регулирующего клапана – это интерактивный процесс, происходящий между конструктором, поставщиком и эксплуатационником. Связующим звеном между ними является опросный лист.
Согласно требованиям IEC 60534-7 или ISA, данные, необходимые для выбора регулирующего клапана, обычно собраны в опросном листе. Обязательные сведения, которые должны быть представлены конструктором, включают следующее:
• номинальный размер и номинальное давление (трубопровода), тип соединения;
• расчетные давление и температура;
• источник энергии;
• тип привода и требуемый;
• рабочая среда;
• сведения о массе или объёме потока, верхнее давление р1, нижнее давление р2 и температура рабочей среды Т1; а для паропреобразовательных клапанов дополнительно требуется Т2
Рассмотрим пример выбора клапана для производства полиэтилена.
Выходящая из реактора реакционная смесь дросселируется регулирующим клапаном.
Клапаны в производстве полиэтилена должны подходит для транспортировки химических реагентов.
Клапан должен работать при давлениях до 1500 Па.
Температура на выходе из реактора реакционной смеси равна 280 градусов.
По этим данным мы можем подобрать клапан высокого давления HP-60 компании Pump Engineering. Этот клапан имеют широкий выбор сменных насадок, предлагаются с как с линейным, так и с поворотным типами затвора в соответствии с требованиями ANSI класс LLL и ANSI класс LV (размер от К до O). Стальной плунжер и седловина имеют покрытие нитридом титана, которое не будет реагировать Клапаны могут поставляться с различными типами приводов, в том числе и выполненными из нержавеющей стали. Опционально доступен широкий ассортимент аксессуаров, таких как фильтры-регуляторы, датчики, I / P конвертеры, концевые выключатели и соленоиды.
