Секрет вибрации клапана управления

В химической промышленности, клапаны управления широко используются, и для вибрации клапана управления, некоторые друзья не очень хорошо поняты.

Вибрация клапана управления относится к явлению быстрого закрытия и открытия клапана во время работы.указывающее, что клапан управления не может оставаться стабильным в подходящем положении для поддержания предполагаемых условий процесса.

Это условие приводит к колебаниям переменной процесса в системе с замкнутым циклом вокруг ее установленной точки.

Причины вибрации могут включать следующее:

Проблемы с контроллером:Неправильно настроенный контроллер или сбой его внутренних компонентов может привести к нестабильному сигналу управления, который, в свою очередь, может вызвать вибрацию клапана.

Неисправность компонентов клапана управления:Износ или повреждение конкретных компонентов клапана (таких как катушки, сиденья или приводы) также могут привести к вибрационным явлениям.

Влияние метода работы:Иногда, даже если аппаратное обеспечение само по себе не имеет дефектов, неправильный метод работы или конструкция процесса может вызвать вибрацию.

Постоянные вибрации клапана не только ухудшают работу герметика, но и могут привести к значительным отклонениям от желаемой точки установки, что влияет на производительность и качество продукции.Поэтому, it is critical to accurately identify the root cause of vibration in order to implement the necessary corrective actions to resolve the vibration problem and improve the overall performance of the control loop.

В этой статье мы рассмотрим различные потенциальные факторы, вызывающие вибрацию клапана, и то, как их диагностировать.с целью помочь читателям лучше понять и справиться с этой общей, но сложной проблемой промышленного контроляПонимая эту информацию, инженеры и техники могут более эффективно поддерживать и оптимизировать свои системы управления для обеспечения бесперебойной работы производственных процессов.

Что вызывает вибрацию клапана?

1Проблема с контурой управления.

Переключите режим контроллера с автоматического на ручной и оценить реакцию в обычном способе, чтобы определить, если проблема находится в петле.

Если колебание останавливается, петля является неисправной. Эти проблемы обычно возникают в нелинейных процессах. Из-за эффектов гистереза может также возникнуть "охота".В результате цикл процесса ведет себя медленно.

Застрявшие клапаны управления, вызванные проблемами с петлей, могут быть решены путем правильной настройки контроллера.Если это не указано в руководстве, это может быть связано с другими причинами, такими как фактические различия в переменных процесса, размеры клапанов и т. д.

2Размер клапана управления

На управляемость клапана сильно влияет размер клапана управления.Коэффициент потока (сокращенно Cv) - это количество воды, которое может пройти через полностью открытый клапан при 600 ° F с падением давления на 1 пси.

Даже контрольные клапаны одного размера могут иметь разные значения Cv, если стиль корпуса или внутренние части клапана отличаются.Проблема размера регулирующего клапана становится очевидной, когда общий прирост процесса низкий или очень высокийРазмеры регулирующих клапанов часто выбираются на основе потребности в будущем увеличении потока, что может привести к тому, что выбранный размер клапана будет немного больше, чем текущие требования к применению.которые могут повлиять на точность управления.

Слишком большие клапаны могут приводить к чрезмерному открытию и закрытию, вызывая захват, повреждение упаковки и неточное управление.клапаны, которые слишком малы, требуют большого падения давления для поддержания правильного потока и могут не иметь необходимой емкостиКавитация и мигание являются основными проблемами, вызывающими повреждение внутренних частей клапана управления,что, в свою очередь, приводит к колебаниям в контроле процесса.

3. позиционирующий клапан управления

Для того, чтобы держать привод управления клапаном в равновесном положении, необходимом для управления переменными процесса, позиционировщик клапана осуществляется путем регулирования давления воздуха.

У него есть катушка для контроля воздушного потока, но длительное использование или частицы пыли в воздухе могут вызвать износ катушки, заставляя ее застрять в определенном положении,приводит к аномально высокому давлению воздухаКак только давление воздуха повышается, катушка освобождается от застрявшего положения, вызывая перенапряжение, которое приводит к нестабильному положению клапана, потере эффективного контроля клапана и отклонению.

Позиционирующий клапан может подвергаться воздействию высоких температур из-за излучения тепла из окружающих процессуальных резервуаров, что также может быть фактором, вызывающим застой регулирующего клапана.может привести к повреждению уплотнителей позиционирования и трубопроводовПозиционировщик использует обратную связь для обнаружения фактического положения клапана для регулирования выхода.

Если обратная связь не работает, например из-за сил жидкости или трения, клапан может не работать должным образом.

4. статическое трение во время движения клапана

Когда клапан сталкивается со статическим трением (т.е. задерживается), он перестает двигаться в определенном положении и требует дополнительной силы для повторного запуска.Причина этого явления может быть затвердевшая железа упаковки или вязкий поток внутри катушки.

Когда применяемая сила достаточна для преодоления точки застоя, клапан перемещается в положение превышения, в результате чего переменная процесса превышает установленную точку.Этот застой можно наблюдать путем мониторинга отношения между выходом контроллера и переменной процесса.

Действующий механизм клапана должен иметь правильный размер, а крутящий момент на уплотнителе железы должен находиться в допустимых пределах, чтобы избежать заторможения.

5Дефекты оборудования

Кроме того, износ внутри катушки может привести к заторможению клапана, что предотвратит полное закрытие клапана.Повреждение катушки может привести к тому, что клапан управления потеряет контроль в высоком рабочем диапазоне.

В управляющих клапанах, заполнение железы используется для предотвращения утечки процесса из корпуса клапана.угрожающие безопасности рабочей средыУтечки в приводе клапана являются еще одним фактором, который может привести к охоте на клапан.

Стержень клапана изначально точно позиционируется позиционером клапана, но из-за утечки ствол будет продолжать двигаться, заставляя позиционера неоднократно регулировать выход,что приводит к бесконечному поиску положения стебляЭто одно из распространенных явлений задержки для клапанов управления при сигналах управления постоянного состояния.

Как остановить вибрацию клапана?

Анализ и диагностика колебаний

Проблемы с петлей или другие факторы могут привести к колебаниям клапанов управления.Если колебание прекратится, это указывает на то, что проблема связана с проблемой в самой петле, которая может быть решена с помощью соответствующих корректировок.

Внутренние колебания могут быть вызваны неправильным регулированием или неисправностью машины.Проблема может быть вызвана поврежденным клапаном или изменением параметров процесса..

Прикосновение и перегрузка позиционирования являются наиболее распространенными причинами прикосновения клапана управления.Выходной ответ клапана в присутствии явления прилипания может быть четко продемонстрирован с помощью графика.

Каковы основные причины застрявания клапана управления?

Для определения того, является ли прилипание клапана управления следствием неправильного регулирования контроллера или механического сбоя самого клапана управления,рекомендуется временно отключить выход контроллера., постоянное давление, подаваемое на приводящий механизм клапана управления, и наблюдаемый выходный ответ.

Линейные потенциометры (передатчики позиции) используются для обнаружения движения ствола, в то время как преобразователи давления (умные позиционировщики) используются для измерения выходного давления позиционировщика.Подключая эти датчики к системе сбора данных и визуализируя эти данные с помощью программного обеспечения мониторинга (например, Labview), может быть сгенерирован график движения ствола по отношению к выходу контроллера.

Что является основной причиной застрявшего клапана управления?

Микроконтроллер принимает входные сигналы от точки регулирования контроллера и датчиков давления.это считается "охотничьим" поведением, если это отклонение происходит более пяти разВ данном случае, the output of the controller is isolated and the current-to-pressure converter (I-P converter) automatically generates a pressure corresponding to the setpoint and provides it as input to the control valve positionerПроверьте отклонение снова через несколько секунд.

Если обнаружено, что отклонение уменьшилось, то клапан управления и его принадлежности не имеют дефектов.

Однако, если клапан все еще неисправный, внутренние части могут быть повреждены или застряли из-за герметизации железы.С помощью графика с мертвыми зонами, точное местонахождение клея легко найти.

В случае постоянного удара, но отсутствия признаков мертвой зоны, вибрация, скорее всего, происходит из-за повреждения компонента, такого как катушка.Этот метод также может помочь определить, присутствует ли феномен ловушки на всем диапазоне управления или ограничивается определенными конкретными интервалами работы..