Control valves

انتخاب شیر کنترل به کمک پاسخ پله‌ای دینامیک

03:341120

یک شیر کنترل معمولی

در این مقاله تمرکز بر روی بخش بحث و بررسی درباره شیرها می‌باشد. همچنین مشخصات پاسخ پله‌ای دینامیک را توضیح می‌دهیم و توصیه‌هایی برای انتخاب شیر کنترل‌ها با تمرکز بر روی گرفتن بهترین عملکرد از آن‌ها ارائه می‌کنیم. تمام این توضیحات با توجه به طراحی نیروگاه‌های ایمن‌تر و سودآورتر ارائه می‌شوند.

قبل از توصیف مشخصات پاسخ پله‌ای دینامیک، باید چند نکته را در مورد تصورات غلط موجود توضیح دهیم. معمول‌ترین تصور غلط این است که برخی از کمپانی‌های پیمانکار و سازنده‌ها فکر می‌کنند که می‌توان اثرات هیسترزیس و باند مرده شیر کنترل را با هم ادغام کنند و آن‌ها را به صورت یکجا در نظر بگیرند. این تصور حاصل برداشت غلط یا کاربرد نادرست تعاریف مربوط به هیسترزیس و باند مرده می‌باشد. باند مرده شیر کنترل بازه‌ای است که در طول آن می‌توان با معکوس‌کردن جهت، سیگنال ورودی را تغییر داد، بدون اینکه تغییری قابل توجه در خروجی حاصل شود. باند مرده حاصل پدیده‌های مختلفی مانند پس افت و تغییرشکل شفت می‌باشد و باعث می‌شود که سیستم بعد از تغییر جهت و قبل از ادامه حرکت واقعی به تغییراتی بیشتر در ورودی نیاز داشته باشد. معکوس‌سازی سیگنال باید در سرتاسر محدوده ضربه (۰، ۱۰، ۲۵، ۵۰، ۷۵، ۹۰، ۱۰۰ درصد و معکوس) انجام گیرد و بزرگترین باند مرده ثبت شود.

جدول۱ مشخصات غیرخطی

کلاسنامیخوبخیلی خوبتوضیحات
باند مرده (درصد)۶/۰۳/۰۲/۰باند مرده = ۲/۰ تا ۱ درصد
رزولوشن پله (درصد)۴/۰۲/۰۱/۰باند مرده = ۱/۰ تا ۵/۰ درصد
هیسترزیس کل (درصد) (باند مرده + رزولوشن پله)۰/۱۵/۰۳/۰ 

پدیده دیگری که اثرات آن به خوبی بررسی نشده است، رزولوشن پله می‌باشد. رزولوشن پله در شیر کنترل کمینه تغییرات پله در سیگنال ورودی شیر می‌باشد، که شیر کنترل در حین حرکت در همان جهت نسبت به آن واکنش نشان می‌دهد. این پدیده ناشی از تمایل شیر کنترل برای چسبندگی در حالت ایستا می‌باشد و با نام توقف و لغزش متناوب (stick-slip) نیز شناخته می‌شود. از این رو هیسترزیس کل شیر کنترل اثری مرکب از باند مرده و رزولوشن پله می‌باشد که به رغم تغییر در سیگنال ورودی از تغییر در پاسخ ضریب جریان جلوگیری می‌کند. به لطف مشخصات فنی EnTech از Emerson (انتشار در سال ۱۹۹۸) و ISA TR 75.25.02، این عبارات به وضوح تعریف شده‌اند و پایه‌ای برای ارتقای درک ما از عملکرد شیر می‌باشند. از توضیحات بالا مشخص است که هیسترزیس شیر و باند مرده نباید با یکدیگر ترکیب شوند. در غیر این صورت، چنین سوبرداشتی فقط موجب عمیق‌ترشدن شکاف بین عملکرد واقعی و موردانتظار شیر می‌شود.

یکی دیگر از تصورات غلط تعریف عباراتی مانند «خطی‌بودن (linearity)» و «تکرارپذیری (repeatability)» و ترکیب اثرات آن‌ها هسترزیس برای تعریف دقت شیر می‌باشد. آن‌چه مغفول می‌ماند، این است که عبارات بالا هیچ ارتباطی با شیر کنترل ندارند که رفتار غیرخطی مبتنی بر باند مرده، رزولوشن پله و هیسترزیس کل دارد. دقت جریانی که توسط یک شیر کنترل می‌شود، حاصل از خطای مکانیکی شیر کنترل ضرب در بهره جریان نصب‌شده می‌باشد. تصویری از خطای مکانیکی نمی‌تواند به تنهایی دقت جریان تحت کنترل را مشخص کند. درک این مطلب موجب افزایش دانش افراد در مورد عملکرد موردانتظار از شیر کنترل می‌شود و به ایجاد پلی بر روی شکاف بین انتظارات شخص و نتایج نهایی کمک خواهد کرد.


117 نوشته

بدون دیدگاه

پاسخ دهید

فیلدهای مورد نیاز با * علامت گذاری شده اند