Beth yw pwrpas falf throttle?

Os ydych chi erioed wedi addasu faucet cegin i gael y llif dŵr cywir, rydych chi wedi defnyddio'r un egwyddor y mae falfiau sbardun diwydiannol yn ei defnyddio bob dydd mewn systemau sy'n trin popeth o olew hydrolig i nwy naturiol. Mae falf throttle yn ddyfais fecanyddol sy'n rheoli cyfradd llif hylif a phwysau system trwy gyflwyno cyfyngiad amrywiol yn y llwybr llif. Yn wahanol i falfiau ynysu syml, mae falfiau sbardun wedi'u cynllunio i weithredu'n barhaus mewn agoriadau rhannol, gan drosi egni pwysedd hylif yn wrthwynebiad rheoledig.

Daw'r diffiniad technegol yn gliriach pan edrychwn ar yr hyn sy'n digwydd y tu mewn i'r corff falf. Wrth i hylif agosáu at y falf throtl, mae'n dod ar draws elfen symudol - disg, plwg neu nodwydd yn nodweddiadol - sy'n blocio'r llwybr llif yn rhannol. Mae'r cyfyngiad hwn yn gorfodi'r hylif i gyflymu trwy'r arwynebedd trawstoriad gostyngol, gan ddilyn yr hafaliad parhad (Q = A × v, lle mae Q yn gyfradd llif, A yw arwynebedd, a v yw'r cyflymder). Yn ôl egwyddor Bernoulli, daw'r cynnydd hwn mewn cyflymder ar gost pwysau sefydlog. Mae egni pwysedd yr hylif yn trosi i egni cinetig ar y pwynt cyfyngu, a elwir yn vena contracta. Ar ôl pasio'r gwddf cul hwn, mae'r jet cyflymder uchel yn mynd i mewn i'r llwybr mwy i lawr yr afon lle mae cynnwrf, ffrithiant a gwahaniad llif yn atal y pwysau rhag gwella'n llwyr. Y cwymp pwysedd anwrthdroadwy hwn yw'r mecanwaith sylfaenol sy'n rhoi'r gallu i reoli falfiau sbardun.

Yr hyn sy'n gwahaniaethu falfiau throtl o ddyfeisiau rheoli llif eraill yw eu gallu i gynnal gweithrediad sefydlog o dan wahaniaethau pwysau amrywiol wrth ddarparu nodweddion llif rhagweladwy. Mae peirianwyr yn nodi falfiau sbardun pan fydd angen modiwleiddio llif manwl gywir arnynt yn hytrach na chau syml, gan eu gwneud yn gydrannau hanfodol mewn cymwysiadau sy'n amrywio o reoli cymeriant aer injan modurol i reoli cynhyrchu ffynnon olew dŵr dwfn.

Y Ffiseg y tu ôl i Weithrediad Falf Throttle

Mae deall pam mae falfiau throtl yn gweithio yn gofyn am archwilio'r trawsnewidiadau egni sy'n digwydd yn ystod y broses sbardun. Y man cychwyn yw egwyddor cadwraeth ynni fel y'i mynegir trwy hafaliad Bernoulli ar gyfer llif cyson anghywasgadwy:

Mewn proses gildroadwy ddelfrydol, mae swm yr egni pwysau, egni cinetig, ac egni potensial yn aros yn gyson. Fodd bynnag, mae sbardun y byd go iawn yn gynhenid ​​ddiwrthdro. Pan fydd hylif yn gadael y fena contracta ac yn mynd i mewn i'r parth ehangu i lawr yr afon, mae egni cinetig trefniadol y jet cyflymder uchel yn diraddio'n fudiant cythryblus ar hap, ceryntau trolifog, a ffrithiant moleciwlaidd. Mae'r gwasgariad egni anhrefnus hwn yn amlygu fel gwres a sŵn acwstig yn hytrach na phwysau wedi'u hadfer. Nid yw'r golled pwysau parhaol hwn yn ddiffyg dylunio ond yn hytrach y mecanwaith bwriedig sy'n caniatáu i falfiau sbardun reoli llif.

Ar gyfer hylifau cywasgadwy fel nwyon, mae sbardun yn cyflwyno cymhlethdod thermodynamig ychwanegol trwy effaith Joule-Thomson. Mewn proses sbardun adiabatig lle nad oes cyfnewid gwres yn digwydd gyda'r amgylchoedd, mae'r hylif yn cael ehangiad isenthalpic. Mae'r rhan fwyaf o nwyon diwydiannol yn arddangos cyfernodau Joule-Thomson positif ar dymheredd amgylchynol, sy'n golygu eu bod yn oeri yn ystod sbardun. Y gostyngiad tymheredd hwn yw'r sail weithredol ar gyfer falfiau ehangu rheweiddio, sy'n taflu oerydd hylif pwysedd uchel i gymysgedd oer pwysedd isel. Fodd bynnag, mae hydrogen, heliwm a neon yn dangos cyfernodau negyddol ar dymheredd ystafell, sy'n golygu eu bod yn cynhesu pan fyddant yn cael eu gwthio - ystyriaeth ddiogelwch hanfodol mewn systemau tanwydd hydrogen lle gallai gwresogi lleol ysgogi tanio.

Mae meintioli cynhwysedd falf throttle yn defnyddio'r cyfernod llif, a fynegir fel Cv mewn unedau Imperial neu Kv mewn unedau metrig. Mae'r gwerth Cv yn cynrychioli cyfradd llif cyfeintiol o 60 ° F dŵr mewn galwyni y funud sy'n cynhyrchu gostyngiad pwysedd 1 psi ar draws y falf. Ar gyfer cymwysiadau hylif, mae'r berthynas fel a ganlyn:

Mae'r hafaliad hwn yn datgelu natur aflinol ymddygiad falf throtl: mae dyblu'r llif trwy agoriad sefydlog yn gofyn am bedair gwaith y gostyngiad pwysau. Mae'r nodwedd hon yn gofyn am fesur falf yn ofalus oherwydd bod falf rhy fawr sy'n gweithredu ar agoriad 5-10% yn cynhyrchu rheolaeth ansefydlog gyda sensitifrwydd gormodol, tra bod falf rhy fach mewn perygl o gyrraedd amodau llif tagu lle mae cyflymder yn cyrraedd terfynau sonig ac ni all gostyngiad pwysau pellach gynyddu cyfradd llif.

Eistedd feddal (PTFE, elastomer)

Mae falfiau throttle yn cyflawni swyddogaethau gwahanol ar draws sectorau diwydiannol, pob un yn manteisio ar yr egwyddor sylfaenol o leihau pwysau mewn ffyrdd sy'n benodol i gymwysiadau.

Rheoli Injan Modurol:Mae peiriannau gasoline modern yn defnyddio systemau rheoli throtl electronig (ETC) lle mae falf glöyn byw yn y maniffold cymeriant yn rheoleiddio llif aer i'r siambrau hylosgi. Yn wahanol i sbardunau etifeddol a weithredir gan geblau sydd wedi'u cysylltu'n uniongyrchol â'r pedal cyflymydd, mae systemau ETC yn defnyddio synwyryddion sefyllfa pedal cyflymydd (APP) sy'n bwydo signalau bwydo i'r uned rheoli injan (ECU). Mae'r ECU yn gorchymyn modur DC i osod y plât throttle yn seiliedig ar resymeg integredig sy'n ymgorffori rheoli tyniant, rheoli mordeithio, a strategaethau allyriadau. Mae'r system yn cynnwys synwyryddion lleoliad throtl llwybr deuol (TPS) gydag allbynnau foltedd sy'n symud i gyfeiriadau dirgroes - os nad yw'r ddau signal yn cyfateb o fewn goddefgarwch, mae'r ECU yn mynd i mewn i'r modd limp ac yn cyfyngu ar gyflymder injan i atal amodau rhedeg i ffwrdd. Mae un ffenomen ryfedd mewn systemau ETC yn ymwneud â chroniad carbon o nwyon awyru cas cranc positif (PCV) yn ffurfio dyddodion o amgylch ymylon tyllu'r sbardun, gan gyfyngu'n gynyddol ar lif aer segur. Mae'r ECU yn gwneud iawn trwy gynyddu agoriad segur yn addasol o efallai 3% i 5% dros amser. Pan fydd technegwyr yn glanhau'r corff sbardun ac yn cael gwared ar y dyddodion hyn, mae'r agoriad cofiadwy o 5% bellach yn caniatáu llif aer gormodol, gan achosi cyflymder segur uwch nes bod gweithdrefn ailddysgu throttle yn gorfodi'r ECU i ailddarganfod y safle caeedig ffisegol ac ailsefydlu nodweddion llif aer sylfaenol.

Systemau Pŵer Hydrolig:Mewn cylchedau hydrolig symudol a diwydiannol, mae falfiau throtl - a elwir yn aml yn falfiau rheoli llif yn y cyd-destun hwn - yn rheoli cyflymder actiwadydd yn annibynnol ar allbwn pwmp. Mae lleoliad y falf yn y gylched yn pennu nodweddion trin llwyth. Mae gwthio mesuryddion i mewn yn cyfyngu ar lif sy'n mynd i mewn i'r silindr, sy'n addas ar gyfer llwythi gwrthiannol lle mae'r llwyth yn gwrthwynebu mudiant (fel codi). Fodd bynnag, mae ffurfweddiadau mesuryddion yn dod yn beryglus gyda llwythi gor-redeg (gostwng pwysau crog) oherwydd gall disgyrchiant dynnu'r piston yn gyflymach nag y mae llif cyflenwad yn mynd i mewn, gan greu amodau gwactod a cholli rheolaeth. Mae gwthio mesuryddion allan yn mynd i'r afael â hyn trwy gyfyngu ar lif dychwelyd, gan adeiladu ôl-bwysau yn y siambr ochr gwialen sy'n gweithredu fel brêc hydrolig yn erbyn y llwyth gor-redeg. Mae'r cyfluniad hwn yn darparu sefydlogrwydd symud uwch ac yn atal cwymp llwyth, er bod yn rhaid i beirianwyr gyfrif am ddwysáu pwysau mewn silindrau un gwialen lle gall y gymhareb arwynebedd rhwng siambrau pen cap a phen gwialen luosi pwysau y tu hwnt i osodiadau falf rhyddhad, a allai achosi methiant sêl os na chaiff ei gyfrifo'n iawn gan ddefnyddio'r fformiwla gymhareb pwysau: P_rod = (P_cap × A_cap + F_load) / A_rod.

Rheweiddio a HVAC:Mae falfiau ehangu mewn cylchoedd rheweiddio anwedd-cywasgu yn cyflawni'r swyddogaeth sbardun critigol sy'n galluogi oeri. Mae falfiau ehangu thermostatig (TXV) yn gweithredu trwy adborth mecanyddol cain gan ddefnyddio cydbwysedd tri grym: y pwysau bwlb synhwyro yn agor y falf (yn ymateb i dymheredd allfa anweddydd), yn cael ei wrthwynebu gan bwysau anweddydd a rhaglwyth y gwanwyn ill dau yn gweithredu i gau'r falf. Mae'r system fecanyddol hon yn cynnal y gwres gorau posibl - yr ymyl tymheredd uwchlaw dirlawnder sy'n sicrhau mai dim ond anwedd sy'n mynd i mewn i'r cywasgydd. Mae systemau llif oergelloedd amrywiol modern (VRF) yn gynyddol yn defnyddio falfiau ehangu electronig (EEV) sy'n cael eu gyrru gan foduron stepiwr sy'n derbyn gorchmynion pwls gan ficroreolyddion. Mae'r rhain yn darparu lleoliad nodwyddau ar lefel micromedr gydag amseroedd ymateb milieiliad, gan ddileu'r osgiliadau hela sy'n plagio TXVs ar lwythi isel a galluogi strategaethau rheoli porthiant soffistigedig.

Olew a Nwy i fyny'r afon:Mae falfiau tagu pen ffynnon ar goed Nadolig yn rheoli cyfraddau cynhyrchu o ffynhonnau olew a nwy sy'n gweithredu ar bwysau ffurfio sy'n cyrraedd 10,000-15,000 psi. Gellir dadlau bod y rhain yn wynebu'r amodau gwasanaeth llymaf mewn peirianneg falf: llif amlgyfran (olew crai, nwy naturiol, dŵr ffurfio) sy'n cynnwys gronynnau tywod sgraffiniol ar gyflymder sy'n troi'r tywod yn jet torri. Mae trim falf tagu yn defnyddio carbid twngsten neu serameg arbenigol, gyda chynlluniau sy'n cyfeirio llif cyflymder uchel tuag at linell ganol y bibell er mwyn osgoi erydiad corff. Mae'r gwahaniaeth rhwng safonau API 6A (offer pen ffynnon) a safonau API 6D (falfiau piblinell) yn hollbwysig - bydd defnyddio falf bêl API 6D ar gyfer gwthio pennau ffynnon yn arwain at drydylliad cyflym gan fod falfiau piblinell wedi'u cynllunio ar gyfer dyletswydd ynysu mewn gosodiadau llorweddol gyda darnau tyllu llawn ar gyfer taith mochyn, nid y gwasanaeth gwahaniaethol pwysedd uchel fertigol y mae'n rhaid i offer pen ffynnon ei wrthsefyll.

Mathau Cyffredin o Falfiau Throttle a'u Dewis

Mae gwahanol ddyluniadau falf throtl yn cynnig nodweddion llif penodol, proffiliau gollwng pwysau, ac addasrwydd ar gyfer amodau gwasanaeth penodol. Mae deall y gwahaniaethau hyn yn hanfodol ar gyfer dewis cymwysiadau cywir.

Mae falfiau globe yn cynrychioli safon y diwydiant ar gyfer sbardun manwl gywir. Mae eu llwybr llif mewnol yn gorfodi hylif trwy dramwyfa siâp S neu siâp Z gyda thro ongl sgwâr yn y sedd, gan greu colled pwysau sylweddol. Mae'r plwg falf yn symud yn berpendicwlar i'r sedd, gan sefydlu perthynas bron yn llinol rhwng safle'r coesyn a'r ardal llif. Mae'r geometreg hon yn galluogi modiwleiddio llif cywir gydag ymateb rhagweladwy. Mae falfiau glôb rheoli modern yn defnyddio trim dan arweiniad cawell lle mae'r plwg yn llithro o fewn cawell silindrog gydag agoriadau wedi'u peiriannu. Mae'r cawell yn gwasanaethu dibenion deuol: mae'n darparu arweiniad mecanyddol trawiad llawn sy'n atal dirgryniad ochrol rhag grymoedd anghytbwys, ac mae'r geometreg agoriadol yn pennu nodweddion llif (llinol, canran gyfartal, agoriad cyflym) heb newid y corff falf na'r actuator. Mae cyfnewid cewyll â phatrymau porthladd gwahanol yn caniatáu addasu nodweddiadol.

Mae falfiau nodwydd yn ymestyn egwyddorion falf glôb i gyfraddau llif hynod fach gan ddefnyddio nodwydd taprog hir fel yr elfen cau. Mae angen cylchdroadau coes lluosog ar y tapr mân i gynhyrchu newidiadau ardal llif bach, gan greu cymhareb lleihau mecanyddol sy'n galluogi addasiad microlif. Mae'r falfiau hyn yn aml yn trin cymwysiadau offeryniaeth a chylchedau dampio hydrolig lle mae cyfraddau llif yn mesur mewn mililitrau y funud. Fodd bynnag, mae eu darnau bach yn cyfyngu ar y defnydd o hylifau glân ac mae meintiau fel arfer yn aros o dan 2 fodfedd.

Mae gwasanaethau sy'n dueddol o gavitation yn galw am ystyriaeth arbennig yn hytrach na falfiau sbardun safonol. Pan fydd pwysedd system hylif yn disgyn yn is na phwysedd anwedd yr hylif yn ystod y sbardun, mae cavitation yn digwydd - mae hylif yn fflachio i swigod anwedd sy'n ymchwyddo pan fydd pwysau'n adfer i lawr yr afon, gan gynhyrchu tonnau sioc a microjet gyda phwysau lleol o fwy na 100,000 psi. Mae'r effeithiau ailadroddus hyn yn erydu arwynebau metel yn gyflym, gan gynhyrchu'r gwead garw nodweddiadol. Mae'r mynegai cavitation (σ) yn rhagweld tueddiad:

Sut mae Falfiau Throttle yn Rheoli Llif mewn Systemau Hydrolig

Mae dyluniad cylched hydrolig yn gosod falfiau sbardun yn strategol i gyflawni amcanion rheoli penodol. Mae lleoliad y falf o'i gymharu â'r actuator yn pennu ymateb y system i lwythi amrywiol ac yn diffinio nodweddion diogelwch.

Ynthrotling metr-mewnffurfweddau, y falf rheoli llif yn gosod rhwng y fewnfa pwmp a silindr. Mae'r trefniant hwn yn cyfyngu ar hylif rhag mynd i mewn i'r actuator, gan gyfyngu'n uniongyrchol ar gyflymder ymestyn. Mae mesurydd i mewn yn gweithio'n dderbyniol gyda llwythi gwrthiannol lle mae grymoedd allanol yn gwrthwynebu'r cyfeiriad mudiant a ddymunir - er enghraifft, silindr hydrolig yn codi pwysau yn erbyn disgyrchiant. Mae'r pwysau llwyth yn helpu i gynnal pwysau positif trwy'r gylched.

Fodd bynnag, mae mesurydd i mewn yn dod yn beryglus wrth drin llwythi gor-redeg lle mae disgyrchiant neu rymoedd eraill yn gweithredu i'r un cyfeiriad â'r mudiant a ddymunir. Ystyriwch graen yn gostwng llwyth crog. Os yw'r rheolaeth llif ar ochr y fewnfa, gall disgyrchiant sy'n tynnu'r llwyth i lawr orfodi'r piston i symud yn gyflymach nag y mae hylif dan bwysau yn mynd i mewn i'r silindr. Mae hyn yn creu gwactod yn y siambr ymestyn, gan achosi aer toddedig i ddod allan o hydoddiant, o bosibl yn anweddu'r hylif hydrolig (cavitation), ac yn arwain at golli rheolaeth symudiad yn llwyr wrth i'r llwyth ddisgyn. Mae'r senario hwn wedi achosi damweiniau diwydiannol pan oedd gweithredwyr wedi ffurfweddu cylchedau gyda mesurydd i mewn yn ddiarwybod i leihau gweithrediadau.

Mesur-allan yn gwthioyn datrys problemau llwyth gor-redeg trwy osod y falf rheoli llif yn llinell ddychwelyd y silindr. Mae llif cyflenwad yn mynd i mewn i'r silindr yn ddigyfyngiad tra bod yn rhaid i lif dychwelyd fynd trwy'r cyfyngiad sbardun. Mae hyn yn adeiladu ôl-bwysedd yn y siambr sy'n cael ei disbyddu, gan greu grym brecio hydrolig sy'n gwrthwynebu'r llwyth gor-redeg. Mae'r hylif sydd wedi'i ddal yn gorfforol yn atal y piston rhag cael ei dynnu'n gyflymach nag y mae olew cyflenwi yn mynd i mewn, gan gynnal rheolaeth gadarnhaol hyd yn oed gyda llwythi crog trwm yn symud i lawr.

Mae mantais diogelwch all-fesurydd yn achosi risg dwysáu pwysedd sy'n gofyn am gyfrifiad yn ystod y dyluniad. Mewn silindrau un gwialen, mae'r ardal cap-end (ochr piston) yn fwy na'r ardal pen gwialen (annulus). Wrth dynnu'n ôl o dan reolaeth mesurydd-allan gyda llwyth cynorthwyol, gellir cynyddu'r pwysau yn y siambr pen gwialen lai yn ôl y gymhareb arwynebedd. Os yw'r pwysau cyflenwi yn 2000 psi yn mynd i mewn i ardal gap 10 modfedd sgwâr, a dim ond 2 fodfedd sgwâr yw arwynebedd y gwialen, gall y pwysedd pen gwialen gyrraedd 10,000 psi yn ddamcaniaethol wrth gefnogi llwyth. Os yw falf rhyddhad y system yn amddiffyn yr ochr gyflenwi ar 2500 psi yn unig, gall y siambr pen gwialen brofi pwysau sy'n llawer uwch na therfynau diogel, gan dorri morloi o bosibl neu dorri'r tiwb silindr. Mae dyluniad cywir yn gofyn am amddiffyniad rhyddhad annibynnol ar gyfer y gylched pen gwialen neu ddilysiad gofalus bod y pwysau dwysaf mwyaf yn aros o fewn graddfeydd cydrannau.

Gwaedu i ffwrddyn cynrychioli trydydd cyfluniad lle mae'r falf throttle wedi'i osod mewn cangen gyfochrog sy'n gollwng llif pwmp gormodol yn uniongyrchol i'r tanc. Dim ond y llif sydd ei angen ar yr actuator sy'n mynd i mewn i'r cylched gweithio. Mae hyn yn cyflawni effeithlonrwydd uchel gan fod llif nas defnyddiwyd yn dychwelyd i'r tanc ar bwysedd isel, gan wastraffu cyn lleied o ynni â phosibl. Fodd bynnag, mae cyflymder actiwadydd yn dibynnu'n fawr ar lwyth oherwydd bod pwysau llwyth amrywiol yn newid y gostyngiad pwysau ar draws y gwagle gwaedu, gan newid y gymhareb hollti llif. Dim ond lle mae'r llwythi'n parhau'n gymharol gyson ac nid oes angen rheoli cyflymder manwl gywir y bydd y gwaedu'n cael ei ddefnyddio.

Pan NA Ddylech Ddefnyddio Falf Throttle

Mae deall cyfyngiadau falf throttle yn atal camgymeriadau costus ac amodau anniogel. Mae sawl cais yn gofyn am ddulliau amgen.

Mae'r gwaharddiad falf giât yn dwyn ailadrodd oherwydd camddefnydd parhaus. Dyfeisiau ynysu yn unig yw falfiau giât sydd wedi'u peiriannu ar gyfer gwasanaeth agored llawn neu wasanaeth caeedig llawn. Mae eu llwybr llif syth drwodd pan fyddant ar agor yn llwyr yn rhoi'r gostyngiad pwysau lleiaf posibl, gan eu gwneud yn ddelfrydol ar gyfer cau'r brif linell. Ond mae unrhyw ymgais i agor yn rhannol yn peri rhwystr i erydiad dinistriol cyflymder uchel a dirgryniad treisgar. Mae costau cynnal a chadw o ailosod falfiau giât a dreuliwyd yn gynamserol yn llawer uwch na'r gost o osod falf throtl iawn ochr yn ochr.

Mae ceisiadau sy'n gofyn am ollyngiad sero absoliwt yn y safle caeedig yn fwy na galluoedd y falf sbardun. Mae'r rhan fwyaf o falfiau sbardun diwydiannol yn cyflogi seddi metel-i-fetel sy'n cyflawni graddfeydd gollyngiadau Dosbarth IV FCI (0.01% o'r capasiti), sy'n ddigonol ar gyfer rheoli prosesau ond yn annigonol ar gyfer ynysu amgylcheddol. Pan fydd rheoliadau'n gorfodi dim allyriadau yn ystod y cyfnod cau - er enghraifft, cyfansoddion organig anweddol (VOCs) neu wasanaethau gwenwynig - mae angen falf ynysu caead dynn ar wahân ar y gylched (pêl neu ieir bach yr haf gyda seddi meddal) mewn cyfres gyda'r falf throtl. Mae'r falf ynysu yn delio â dyletswydd cau tra bod y falf sbardun yn darparu modiwleiddio llif yn ystod y llawdriniaeth.

Mae gwasanaethau sy'n dueddol o gavitation yn galw am ystyriaeth arbennig yn hytrach na falfiau sbardun safonol. Pan fydd pwysedd system hylif yn disgyn yn is na phwysedd anwedd yr hylif yn ystod y sbardun, mae cavitation yn digwydd - mae hylif yn fflachio i swigod anwedd sy'n ymchwyddo pan fydd pwysau'n adfer i lawr yr afon, gan gynhyrchu tonnau sioc a microjet gyda phwysau lleol o fwy na 100,000 psi. Mae'r effeithiau ailadroddus hyn yn erydu arwynebau metel yn gyflym, gan gynhyrchu'r gwead garw nodweddiadol. Mae'r mynegai cavitation (σ) yn rhagweld tueddiad:

Pan fydd σ yn disgyn islaw gwerth critigol y falf, mae cavitation yn anochel. Yn hytrach na defnyddio falf throtl un cam safonol, rhaid i beirianwyr nodi trim lleihau pwysedd aml-gam (dyluniadau cawell labyrinth neu dwll drilio) sy'n rhannu cyfanswm y gostyngiad pwysau yn nifer o gamau bach, gan atal unrhyw leoliad rhag cyrraedd pwysedd anwedd.

Mae angen deunyddiau sy'n gwrthsefyll erydiad ar wasanaethau sy'n cynnwys gronynnau solet, y tu hwnt i adeiladwaith falf throtl nodweddiadol. Mae dŵr a gynhyrchir o ffynhonnau olew, er enghraifft, yn cludo tywod sy'n gweithredu fel jet torri sgraffiniol ar gyflymderau syfrdanol. Gall trim dur di-staen safonol fethu o fewn wythnosau. Mae angen seddi carbid twngsten neu seramig a phlygiau wedi'u caledu ar y cymwysiadau hyn, neu eu hailgynllunio'n llwyr gan ddefnyddio falfiau tagu a luniwyd yn benodol ar gyfer gwasanaeth erydol.

Yn olaf, mae falfiau sbardun yn amhriodol ar gyfer mesur llif neu drosglwyddo dalfa. Er y gall falf throtl wedi'i raddnodi ddarparu arwydd llif bras yn seiliedig ar ostyngiad pwysau a lleoliad falf, mae'r berthynas aflinol rhwng y paramedrau hyn a'r sensitifrwydd i briodweddau hylif (dwysedd, gludedd, tymheredd) yn gwneud falfiau sbardun yn anaddas lle mae angen mesur llif cywir. Mae mesuryddion llif pwrpasol (magnetig, ultrasonic, Coriolis) yn gwasanaethu swyddogaethau mesur tra bod falfiau sbardun yn trin rheolaeth.

Dewis y Falf Throttle Cywir: Cyfrifiadau a Safonau Peirianneg

Mae angen dadansoddiad meintiol yn hytrach na maint rheol y fawd i ddewis falf sbardun priodol. Mae'r broses ddethol yn dechrau gyda chyfrifo'r cyfernod llif gofynnol.

Ar gyfer gwasanaeth hylif, pennwch y Cv angenrheidiol yn gyntaf gan ddefnyddio amodau gweithredu gwirioneddol ym mhwynt rheoli nodweddiadol y falf (50-70% agored fel arfer):

Er enghraifft, mae angen system ddŵr sy'n gofyn am lif 100 GPM gyda gostyngiad pwysedd 25 psi: Cv = 100 × √(1.0/25) = 20. Mae'r peiriannydd yn dewis maint falf lle mae'r gwerth Cv hwn yn disgyn yng nghanol ystod y falf, gan sicrhau awdurdod rheoli digonol ar amodau llif uwch ac is.

Gorfawredd yw'r gwall dethol mwyaf cyffredin. Byddai gosod falf gyda Cv = 100 yn yr enghraifft uchod yn gorfodi'r falf i weithredu ar agoriad 10% i gyrraedd y llif targed. Yn yr agoriad bach hwn, mae mân symudiadau coesyn yn cynhyrchu newidiadau llif mawr, gan greu rheolaeth ansefydlog ac osgiliad posibl. Yn ogystal, mae'r cyflymder uchel sydd wedi'i grynhoi yn y sedd sydd bron yn gaeedig yn achosi erydiad cyflymach. Fel egwyddor gyffredinol, dylai falfiau throtl fod o faint i weithredu rhwng 20% ​​ac 80% yn agored o dan amodau arferol, gyda'r Cv wedi'i gyfrifo ar 60% o deithio yn cynrychioli gofynion llif nodweddiadol.

Rhaid i gyfrifiadau gwasanaeth nwy roi cyfrif am gywasgedd a llif tagu posibl. Pan fydd cyflymder nwy yn cyrraedd amodau sonig (Mach 1) yn y vena contracta, mae'r llif yn cael ei dagu - ni all gostyngiad pellach mewn pwysedd i lawr yr afon gynyddu cyfradd llif. Mae'r gymhareb pwysau critigol yn diffinio'r terfyn hwn:

Mae'r union werth yn dibynnu ar gymhareb nwy rhagbrofion penodol a ffactor adfer pwysau'r falf (FL). Mae maint ar gyfer gwasanaeth nwy wedi'i dagu yn gofyn am feddalwedd gwneuthurwr sy'n cyfrif am y perthnasoedd cymhleth hyn.

Mae dosbarthiad gollyngiadau yn diffinio tyndra falf caeedig yn unol â safon ANSI / FCI 70-2, gyda chwe dosbarth yn amrywio o Ddosbarth I (dim prawf) i Ddosbarth VI (seddi meddal tynn swigen). Mae'r dewis yn dibynnu ar ofynion y broses:

Mae seddi metel (Dosbarth IV) yn darparu'r cyfaddawd gorau ar gyfer y rhan fwyaf o gymwysiadau sbardun, gan gynnig cyfraddau gollwng derbyniol wrth wrthsefyll tymheredd uchel, erydiad, a beicio aml. Mae seddi meddal yn cyflawni cau swigod Dosbarth VI ond yn aberthu gallu tymheredd (cyfyngiadau PTFE o gwmpas 400 ° F) a gwrthsefyll traul. Gall prosesau perfformiad uchel nodi seddi metel Dosbarth V fel tir canol, er bod y goddefiannau tynnach yn cynyddu cost falf yn sylweddol.

Rhaid i ddewis deunydd fynd i'r afael â chemeg proses benodol, ystod tymheredd, a gofynion pwysau. Mae dur gwrthstaen austenitig (316/316L) yn gweithredu fel y rhagosodiad ar gyfer gwasanaethau dyfrllyd cyffredinol ac ychydig yn gyrydol. Mae systemau stêm tymheredd uchel yn defnyddio di-staen martensitig (410) ar gyfer caledwch, aloion cromiwm-molybdenwm, neu hyd yn oed haearn bwrw ar gyfer cymwysiadau pwysedd isel. Gall trim gwasanaeth difrifol nodi aloion cobalt-cromiwm (Stellite) neu carbid twngsten ar gyfer ymwrthedd erydiad a galling. Rhaid i ddeunydd y corff falf fodloni graddfeydd tymheredd pwysau yn ôl safonau ASME B16.34, gyda chysylltiadau fflans yn cydymffurfio â safonau dimensiwn ASME B16.5.

Mae math cysylltiad diwedd yn effeithio ar hyblygrwydd gosod a hygyrchedd cynnal a chadw. Mae falfiau fflans yn addas ar gyfer gosodiadau parhaol mewn meintiau mwy (2 fodfedd ac i fyny), gan ddarparu gwared hawdd ar gyfer gwasanaeth. Mae cysylltiadau edafeddog yn gweithio ar gyfer falfiau llai (o dan 2 fodfedd) mewn cymwysiadau dirgryniad isel, er bod seliwr edau ac ymgysylltiad edau priodol yn hollbwysig. Mae cysylltiadau weldio soced neu weldio casgen yn cynnig gosodiad parhaol sy'n gollwng yn dynn ar gyfer gwasanaethau hanfodol ond yn dileu unrhyw bosibilrwydd symud heb dorri pibellau.

Mae dewis actiwadydd yn cwblhau'r fanyleb falf sbardun. Mae olwynion llaw yn ddigon ar gyfer addasiadau anaml, ond mae angen gweithredu cymwysiadau rheoli prosesau yn awtomataidd. Mae actiwadyddion llengig dychwelyd gwanwyn niwmatig yn darparu gweithredu methu'n ddiogel (gan ddychwelyd i safle diffiniedig ar golli aer) ar gyfer falfiau rheoli mewn systemau diogelwch prosesau. Mae actiwadyddion trydan (a yrrir gan fodur) yn darparu lleoliad manwl gywir ac yn dileu gofynion aer cywasgedig ond mae diffyg ymddygiad methu-diogel cynhenid ​​​​heb ychwanegu modiwlau gwanwyn neu fatris. Mae actiwadyddion hydrolig yn cynhyrchu'r byrdwn mwyaf ar gyfer falfiau mawr neu gymwysiadau gwahaniaethol pwysedd uchel lle na all silindrau niwmatig ddatblygu grym coesyn digonol.

Dylai dogfennaeth dewis falf y peiriannydd gynnwys Cv wedi'i gyfrifo, math a deunyddiau trim penodedig, cyfiawnhad dosbarth gollyngiadau, math actuator gyda modd methu-diogel, a chydymffurfiad â safonau cymwys (ASME, API, ISA). Mae'r dull disgybledig hwn yn sicrhau bod y falf sbardun yn cyd-fynd â gofynion technegol gwirioneddol y cais yn hytrach na diffygio i faint mympwyol neu or-fanyleb.