Können Druckschwankungen nach dem Ventil die Durchflussregelung des elektrischen Regelventils beeinflussen?

Dieser Beitrag wurde zuletzt von HEJIYUER am 14.12.2015 um 22:42 bearbeitet. Der Flusskontrollkreis FIC – das Wichtigste dabei ist der Flussstrom. Die Flussmenge des Fluids – also der gemessene Wert – ändert sich nicht mit den Schwankungen des Drucks im Nachstrombereich. Er gibt somit tatsächlich den Flusswert an. In einem Regelkreis mit konstanter FIC-Wert ändert sich die Durchflussmessung – daraufhin muss die FIC dazu führen, dass die Ventile arbeiten, um eine Korrektur vorzunehmen und den eingestellten Durchfluss aufrechtzuerhalten. Doch der tatsächliche Durchfluss durch die Ventile hängt von der Öffnungsgrad sowie vom tatsächlichen Druckabfall des Ventils ab und steht in einem direkten Proportionsverhältnis dazu. Wenn durch einen Anstieg des Rückdrucks der Druckabfall am Ventil abnimmt, verringert sich auch der Durchfluss durch das Ventil. Dadurch sinken auch die Messwerte. Daraufhin ordnet das FIC an, dass die Öffnungsweite des Ventils erhöht wird, um den Unterschied im Druck durch die vergrößerte Durchflussfläche auszugleichen. Auf diese Weise bleibt der Durchfluss durch das Ventil konstant. Theoretisch ist eine Steuerung möglich, in der Praxis ist jedoch erforderlich, dass es keine häufigen großen Schwankungen des Rückdrucks gibt. Andernfalls muss die Ventilklappe ständig auf die Änderungen des Rückdrucks reagieren. Zudem ist die Reaktionsgeschwindigkeit von elektrischen Ventilen eher langsam. Wenn der Differenzdruck 1 BAR beträgt und das Volumenstrom 1,2 M3 ist, scheint eine DN50-Ventilgröße etwas zu groß zu sein – eine Zoll-Größe wäre ausreichend. @jiaguoyun

Kann man das so verstehen: Je nach tatsächlichem Durchflussbedarf setze ich über das System einen festen Durchflusswert fest. Anschließend gibt das System aufgrund verschiedener Faktoren im Rohrleitungssystem – einschließlich Schwankungen des Druckunterschieds – Befehle an die Regulierventile, diese ständig anzupassen, damit der gewünschte Durchfluss erreicht wird? Ist das richtig? Da sich die Faktoren in allen Bereichen häufig ändern, ist auch die Betriebsfrequenz der Regelventile höher?

Kann man das so verstehen: Je nach tatsächlichem Durchflussbedarf setze ich über das System einen festen Durchflusswert fest. Anschließend gibt das System aufgrund verschiedener Faktoren im Rohrleitungssystem – einschließlich Schwankungen des Druckunterschieds – Befehle an die Regulierventile, diese ständig anzupassen, damit der gewünschte Durchfluss erreicht wird? Ist das richtig? Da sich die Faktoren in allen Bereichen häufig ändern, ist auch die Betriebsfrequenz der Regelventile höher? Im Grunde stimmt’s:D, ich gebe ein Beispiel, damit es leichter verständlich ist. (Der Durchflussmesser dient zur Messung – er kann den Durchfluss nicht steuern.) Falls die Steuerung durch den FIC sowie die Regelventile zuvor stabil war, erhöht sich nun der Druck im nachgeschalteten Prozesssystem (was bedeutet, dass der Druckabfall am Ventil abnimmt). Wenn sich die Öffnungsgrad des Ventils nicht ändert, verringert sich der Durchfluss durch das Ventil. Der Durchflussmesser erkennt dann, dass der Durchfluss abnimmt – es entsteht eine Abweichung von dem gewünschten Wert. In diesem Fall muss der FIC eingreifen und den Öffnungsgrad des Ventils erhöhen. Dadurch wird die Querschnittsfläche des Ventils vergrößert, bis die Anzeige des Durchflussmessers wieder den gewünschten Wert erreicht hat. Der Öffnungsgrad des Ventils bleibt somit an der neuen Position. Daher ändert sich der Rückdruck häufig, und auch die Öffnungsgrad der Ventile muss sich entsprechend anpassen – in Einklang mit dem Differenzdruck –, um zu gewährleisten, dass das tatsächliche Durchflussvolumen ständig dem eingestellten Wert „nahekommt“. Kontrolle ist ein Prozess des ständigen Beobachtens des Ziels und der Anpassung, um Abweichungen auszugleichen. Genau wie beim Fahren muss man je nach Straßenverhältnissen das Lenkrad nach links oder rechts drehen, sonst geht man vom Kurs ab. Häufige Änderungen der Lenkwinkel (= Lenkrad) sind nicht gut für die Steuerung des Durchflusses (= Stabilität des Fahrzeugs). @jiaguoyun

Danke für den Tipp, habe gelernt: Handshake

Noch eine Frage: Unter diesen Bedingungen ist es besser, eine elektrische Lösung zu verwenden – oder lieber eine pneumatische?

Wenn Sie Druckluft haben, sind pneumatische Ventile die beste Wahl. Pneumatische Ventile haben eine sichere Position (die Position des Ventils bei Ausfall der Luftzufuhr, die von den Prozessfachleuten nach Sicherheitsprinzipien festgelegt wird). Es wird allgemein angenommen, dass sich Ventile mit pneumatischer Ansteuerung schneller bewegen als solche mit elektrischer Ansteuerung, da große Motoren Probleme bei der Montage sowie hinsichtlich des Temperaturanstiegs aufweisen. Aber wenn der Rückdruck häufig schwankt, wird die Regelventil die Öffnungsweite häufig ändern (siehe die vorherige Analyse). Ich denke, man könnte zunächst einen Weg finden, den Rückdruck im Prozess zu stabilisieren.

Ich möchte Sie noch einmal fragen: Unter diesen Betriebsbedingungen kann man die „Regelventile“ vielleicht durch „Schmetterlingsventile“ oder „V-Kugelventile“ ersetzen?

Dieser Beitrag wurde zuletzt von HEJIYUER am 25.12.2015 um 00:25 bearbeitet. Schalventile haben in der Regel einen Durchmesser von 4 Zoll oder mehr – Ihr Modell eignet sich daher nicht. V-förmige Ballventile haben den Vorteil, dass das einstellbare Spektrum größer ist, und 2"-Produkte sind ebenfalls selten. Für Ihre Betriebsbedingungen eignet sich eine Ventilgröße von CV=4–5 in der Regel – genauer muss das jedoch vom Hersteller berechnet werden. Mit einem 1-Zoll-Regelventil ist das Problem also lösbar. Mein Vorschlag ist, einen gewöhnlichen Linearregelventil zu verwenden. @jiaguoyun

Was den Material der Ventilgehäuse angeht, hätte ich auch eine Frage: Ist die Verwendung von 316L geeignet? Oder wäre es besser, WCB mit Innenbeschichtung zu verwenden? Oder mit anderen Worten: Welche Vor- und Nachteile hat jeder?

Ich habe die Konzentration der Chloridionen bemerkt – bei 316L ist das etwas unklar (ich kenne mich nicht besonders gut mit Korrosion aus). Außerdem muss man auch die Temperatur des Materials berücksichtigen. Die Innenbeschichtung schützt den Ventilkörper, doch auch die Wahl der Materialien für den Ventilkern, den Ventilstab und den Ventilsitz stellt ein Problem dar. Es gibt auch Einlagen für kleine Ventile, deren Herstellung etwas schwierig ist. Mein Rat: Beziehen Sie sich möglichst auf das Material der Rohre und verwenden Sie keine Auskleidung. @jiaguoyun