Современные типы регулирующей арматуры

В настоящее время наиболее применяемыми являются:

- Шаровые краны

- Дисковые затворы, включая затворы сегментного, эксцентрикового типа

- Поворотно-дисковые затворы (относительно новые тип поворотной арматуры).

Общие виды арматуры различных типов представлены ниже.

Рис. Шаровые краны

Рис. Дисковые сегментные затворы

Рис. Дисковые эксцентриковые затворы

Рис. Поворотно-дисковые затворы

Рис. Дисковые затворы

Развитие поворотных заслонок идет по пути повышения точности регулирования, повышения пропускной способности при одном и том же диаметре и надежности при отсечке.

Рис. Новые конструкции дисковых затворов с гарантированным перекрытием потока и повышенной пропускной способностью

Развитие дисковых затворов идет по пути сближения с шаровыми кранами через развитие затворов сегментного типа. В качестве примера можно привести дисковый затвор МАПАГ компании Метсо, заменяющий собой в технологически схемах как дисковые затворы, так и шаровые краны. Общий вид подобного сегментного дискового затвора приведен на рис.

Рис. Современный дисковый затвор MAPAG уже неотличим от затвора сегментного типа и имеет такую же высокую регулирующую способность

КРИТЕРИИ ВЫБОРА АРМАТУРЫ

Выбор того или иного клапана должен определяться способностью обеспечивать наиболее качественное регулирование. Чем меньше вариативность (колебательность) процесса, тем более жесткие допуска можно давать на процесс и тем точнее и предсказуем будет выход продукта с технологической установки. При этом достигается уменьшение расхода сырья, энергии, химикатов и других ресурсов, которые используются в процессе.

Рис. Точность регулирования – основа выбора регулирующего клапана

Сравнивая характеристики арматуры в диапазоне возможного регулирования можно сказать, что наименее допустимым с точки зрения регулирования является т.н. «клапан завышенного размера». При этом его характеристика как правило, имеет линейную собственную расходную характеристику, которая дает выпуклую характеристики расхода (установленную рабочую расходную характеристику в процессе. При этом достичь пропорционального регулирования, являющегося основой для устранения нелинейности регулирования как правило не представляется возможным или приходится исследовать процесс и создавать специальные математические модели, верифицировать их и проводить длительные настройки позиционеров.

Рис. Клапан завышенного размера

Наиболее качественное регулирование будет обеспечиваться, если собственная характеристика клапана будет равнопроцентной. Тогда в сети он будет иметь линейную характеристику регулирования, как было показано на рис. ниже.

Рис. Определение совершенства регулирующего клапана при помощи расчета установленной характеристики

Сравнение характеристик различных клапанов выявляет тип арматуры, обладающий максимальным совершенством регулирования для заданных условий. Для этого как правило сравниваются следующие характеристики

- собственная расходная (пропускная) характеристика

- рабочая расходная характеристика

- показатели усиления

- характеристики шума и кавитации.

Общий вид характеристик, получаемых в результате расчета в программе Nelprof показан ниже на рис.

Рис. Сравнение расчетных характеристик арматуры