Durchflusscharakteristik der Ventile und Einstellungen des Positioners – Hat jemand davon eine Ahnung?
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Zum Beispiel weisen die Durchfluss Eigenschaften eines Ventils ein gleichprozentuelles Verhalten auf. Bei der Justierung sieht man oft, dass bei einer Ausgangsstellung von 25 % die Ventilstellung bei 50 % liegt und bei einer Ausgangsstellung von 50 % die Ventilstellung bei 70 % liegt. Kann man daraus schließen, dass der Ausgang des Positioners in Prozentwerten eingestellt wird? Da die Ventilstellung bereits in Prozentwerten angegeben wird, ist es dann falsch, den Ventilpositioner ebenfalls in Prozentwerten einzustellen?
Die Durchfluss Eigenschaften sowie die Ausgabe des Positioniers haben nichts mit der Öffnungsgrad der Ventile zu tun. Wenn die Ausgabe des Positioniers 25 % beträgt und der Ventilstand bei 50 % liegt, muss der Öffnungsgrad des Ventils angepasst werden.
Ja, es ist ein Fehler – aber es gibt eine Voraussetzung: Die Durchflusseigenschaften des Positioniers sind derzeit unbrauchbar. Wenn man den Positionierer auf lineare Funktionsweise einstellt, funktioniert es
Siehe die folgende Abbildung: Die Regelventile müssen unterschiedliche Durchflusseigenschaften aufweisen, um den Eigenschaften des zu regelnden Systems anzupassen. Durch die Nichtlinearität der Regelventile wird die Nichtlinearität der Eigenschaften der Prozessanlagen korrigiert, sodass das gesamte Regelungssystem linear wird. Die korrigierende Wirkung der Eigenschaften des Regelventils auf die Eigenschaften der Prozessanlagen gilt ebenso für das Verhältnis zwischen Positionierer und Regelventil. Das bedeutet: Mit dem Positionierer der Eigenschaften im unteren linken Bereich des untenstehenden Diagramms kann die Beziehung zwischen den Durchflusseigenschaften der Regelventile in der oberen rechten Ecke und dem Signal zu einer linearen Beziehung gebracht werden – und umgekehrt. Ebenso können nichtlineare Positionierer verwendet werden, um Regelventile mit linearer Charakteristik eine gewisse nichtlineare Durchflusscharakteristik zu verleihen. Die Eigenschaften eines Ventilpositioniers sind die Beziehungskurve zwischen Eingang und Ausgang des Positioniers. Diese kann direkt anhand der Eingangs- und Ausgangssignale des Positioniers beobachtet werden ； Die Eigenschaften einer Regelventil sind die Beziehung zwischen der Stellposition des Regelventils (oder anders ausgedrückt: dem Eingangssignal, also der Ausgabe des Positioniersystems) und dem Durchfluss, der durch das Regelventil fließt. Ohne spezielle Messgeräte ist es nicht möglich, diese Eigenschaften zu beobachten. ◆ In den meisten Fällen werden Regelventile mit bestimmten Durchflusseigenschaften in Kombination mit Positionierern mit linearer Eigenschaft verwendet. In diesem Fall sind die Durchflusseigenschaften des Regelventils plus Positioniersystems genau die Durchflusseigenschaften des Regelventils selbst ； ◆ Aber! Es gibt auch einige Hersteller von Regelventilen, die die Durchflusscharakteristik der Regelventile standardmäßig linear gestalten und anschließend je nach Anforderung des Kunden Regler mit unterschiedlichen Charakteristiken einsetzen. In diesem Fall werden die Durchflusseigenschaften des Regelventils + Positioners vom Positioner bestimmt. (Selten – nur bei sehr wenigen importierten Ventilen oder dann, wenn besondere Durchflusseigenschaften erforderlich sind.) ◆ Natürlich kann man die Durchflusseigenschaften des Regelventils + Positioniersensors ändern, wenn diese nicht den Anforderungen entsprechen. Achtung! Mit einem Regelventil mit bestimmten Durchflusseigenschaften in Kombination mit einem Positionierer mit linearer Eigenschaft. Das ist in den überwiegenden Fällen die übliche Vorgehensweise. Wenn keine Regelventile mit bestimmten Eigenschaften verfügbar sind, sollte der Positionierer auf die entsprechenden Eigenschaften eingestellt werden.
Du hast recht, wenn die Ventile bereits zu 100 % linear sind, reicht ein linearer Positionierer aus – so ergibt sich insgesamt eine gleichmäßige Proportionalität. Doch einige Ventile können aus strukturellen Gründen nicht leicht in Prozentwert-Modus eingestellt werden, wie beispielsweise Exzenterventile, Halbkugelventile, Kugelventile oder Schmetterlingsventile. Ihre Eigenschaften sind dabei annähernd linear, weshalb der Regler in Prozentwert-Modus eingestellt werden muss. In Kombination ergibt sich somit ein Prozentwert-Modus. Positionierer können mit beliebigen Eigenschaften konfiguriert werden, und dies geschieht über den Bediengerät.