← Terug naar de categorie Process Control & Automation

Procesregelkleppen - De juiste keuze maken

Moderne procesregelkleppen bieden een breed scala aan functies en voordelen voor industrieën die een nauwkeurige regeling van vloeistoffen, stoom en andere gassen vereisen. Met zoveel regelkleppen op de markt, is het belangrijk om de functies vast te stellen die het meest kosteneffectieve ontwerp voor een bepaalde toepassing opleveren.

Door Ian Webster, Hygienic Processing Segment Manager bij Bürkert

Ian Webster, Hygienic Processing Segment Manager bij Bürkert

Door Ian Webster, Hygienic Processing Segment Manager bij Bürkert

Ian Webster, Hygienic Processing Segment Manager bij Bürkert, kijkt naar enkele van de belangrijkste onderscheidende factoren, evenals enkele recente ontwerpontwikkelingen.

Regelkleppen worden gebruikt om de stroomsnelheid van een vloeistof of een gas te beheren en op hun beurt de temperatuur, druk of vloeistofniveau binnen een proces te regelen.

Als zodanig worden regelkleppen gedefinieerd door de manier waarop ze werken om de stroom te regelen en omvatten bolkleppen, hoekzitting, diafragma, kwartslag, mes- en naaldkleppen, om er maar een paar te noemen.

In de meeste gevallen zijn de kleplichamen van metaal; messing, gesmeed staal of in hygiënische toepassingen 316 roestvrij staal.

Vaststelling van de parameters

Actuatoren gebruiken een ingebouwd systeem dat de positie van de klep met variërende nauwkeurigheid meet, afhankelijk van de toepassing. Een contactloze, digitale encoder kan de klep in duizend posities plaatsen, waardoor deze zeer nauwkeurig is, terwijl meer rudimentaire metingen kunnen worden toegepast op minder gevoelige ontwerpen.

Een van de belangrijkste discussiepunten bij het specificeren van regelkleppen is het bepalen van de vereiste klep.

Heel vaak zullen procesingenieurs de leidingdiameter kennen die in een toepassing wordt gebruikt en het is verleidelijk om dat als de bepalende eigenschap voor de regelklep te nemen. Van groter belang zijn de stromingsomstandigheden in het systeem, aangezien deze de grootte van de opening in de regelklep bepalen.

De druk aan weerszijden van de klep en de verwachte stroomsnelheid zijn essentiële stukjes informatie bij het bepalen van het klepontwerp.

Process Control Valves

Verbetering van de efficiëntie

Binnen het kleplichaam bestaat het actuatorontwerp hoofdzakelijk uit een zuiger of een membraanontwerp. Het zuigerontwerp biedt meestal een kleinere, compactere klep die ook lichter en gemakkelijker te hanteren is dan de membraanconcepten.

Actuatoren zijn meestal gemaakt van roestvrij staal of polyfenolsulpide (PPS), een chemisch resistente kunststof. De actuator wordt aangevuld door de bedieningskop of de klepstandsteller.

Oudere, pneumatisch bediende klepstandstellers hadden een flapper / nozzle-opstelling en werkten op 3-15 psi, dus ongeacht de toestand van de klep, open gesloten of ergens daartussen, het systeem verdreef altijd wat perslucht naar de atmosfeer.

Perslucht is een kostbare grondstof, die aanzienlijke energie vereist om te genereren en wanneer een productielijn is uitgerust met meerdere procesregelkleppen die allemaal naar de atmosfeer ontluchten, kan dit neerkomen op een aanzienlijke verspilling van energie.

Het is daarom belangrijk om niet alleen het meest geschikte ventielontwerp te maken, maar ook een kosteneffectieve oplossing die rekening houdt met de jaarlijkse bedrijfskosten.

Moderne, digitale, elektro-pneumatische kleppen die micromagneetkleppen gebruiken om de lucht in en uit de actuator te regelen, hebben belangrijke verbeteringen voor operators ingevoerd. Dit ontwerp betekent dat terwijl de klep volledig open, volledig gesloten of in een stabiele toestand is, deze geen lucht verbruikt. Dit, en vele andere technische verbeteringen, hebben aanzienlijke vooruitgang geboekt in zowel economie als precisie.

Process Control Valves

Flexibele ontwerpen

Klepzittingen kunnen uitwisselbaar zijn binnen een standaard kleplichaam, waardoor de klep bestaand leidingwerk en de klepzitting nauwkeuriger op maat kan worden aangepast aan de toepassing. In sommige gevallen kan dit worden bereikt nadat de klep is geïnstalleerd, waardoor een procesverandering kan worden aangebracht zonder het complete klepsamenstel te vervangen.

Het selecteren van de meest geschikte afdichtingsmaterialen is ook een belangrijke stap voor een betrouwbare werking; Stoomprocessen zouden normaal metaal-op-metaalafdichtingen gebruiken, terwijl een proces dat een sterilisatiestap omvatte chemisch resistente afdichtingen kan vereisen.

Na het installeren van een nieuwe klep is het instellen nu relatief eenvoudig en veel minder tijdrovend. Ingebouwde kalibratieprocedures voeren de initiële instellingsprocedures automatisch uit, waarbij de lucht wordt gemeten die nodig is om de klep te openen en te sluiten, de weerstand van de zuigerafdichtingen op de klepsteel en de responstijd van de klep zelf. Eenmaal voltooid, is de klep klaar voor normaal bedrijf.

Process Control Valves

Verbetering van de veiligheid

Regelkleppen moeten worden gespecificeerd zodat ze in het 40-85% -bereik werken, dus als de klep een 10% -instelling krijgt, kan deze detecteren dat er mogelijk iets mis is gegaan met het besturingssysteem en de beste manier van handelen is om te sluiten de klep volledig.

Als de klep naar een positie van 10% of minder wordt bevolen, kan dit zeer hoge vloeistof- of gassnelheden veroorzaken, die schadelijke effecten op het systeem hebben en aanzienlijk lawaai en schade aan de klep zelf veroorzaken.

Moderne besturingsfunctionaliteit kan een oplossing bieden die fungeert als een veiligheidsapparaat om schade aan de procesleidingen en componenten te voorkomen. Door een fail-safe mechanisme in te bouwen, zal elke klepstandinstelling onder een vooraf ingestelde drempel resulteren in het volledig sluiten van de klep, waardoor schade aan het omliggende systeem wordt voorkomen.

Besturingsingangen kunnen ook veiligheidscircuits bevatten om veilige bedrijfsomstandigheden in de procesapparatuur te waarborgen. Als bijvoorbeeld een toegangspaneel op een vat met stoom wordt geopend, wordt een vergrendelingsschakelaar geopend en kan de klep die de stoomtoevoer naar het vat regelt automatisch worden gesloten om risico's te verkleinen.

Process Control Valves

Verbetering van de betrouwbaarheid

Veel procesbesturingsomgevingen bieden minder dan ideale omstandigheden voor langdurige betrouwbaarheid. Met vocht beladen atmosferen, corrosieve chemicaliën en regelmatig wegspoelen hebben allemaal de capaciteit om de levensduur van een procesregelklep te verkorten. Een van de mogelijke zwakke punten van de actuator is de veerkamer waar atmosferische lucht wordt aangezogen telkens wanneer de klep werkt.

Een oplossing is om schone, instrumentlucht te gebruiken om de veerkamer aan te vullen en te voorkomen dat er verontreinigingen binnendringen. Dit biedt een verdediging tegen het binnendringen van in de lucht aanwezige verontreinigingen door een kleine hoeveelheid schone controlelucht in de controlekop te leiden, waarbij een lichte positieve druk wordt gehandhaafd, waardoor een eenvoudige, innovatieve oplossing wordt bereikt. Dit voorkomt corrosie van de interne elementen en kan de betrouwbaarheid en levensduur onder bepaalde bedrijfsomstandigheden aanzienlijk verbeteren.

Uiteindelijk kan het kiezen van de meest geschikte procesregelklep een complexe taak zijn die vaak het beste wordt bereikt met behulp van expertkennis. Door rechtstreeks samen te werken met fabrikanten of deskundige distributeurs kunnen procesbesturingssystemen worden geoptimaliseerd voor betrouwbaarheid op de lange termijn, evenals precisie en efficiëntie.

Procesindustrie Informer

Gerelateerd nieuws

Laat een reactie achter

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Ontdek hoe uw reactiegegevens worden verwerkt.

Deel via