May 12, 2025
Na indústria química, as válvulas de controle são amplamente utilizadas, e para a vibração da válvula de controle, alguns amigos não são muito bem compreendidos.
A vibração da válvula de comando refere-se ao fenômeno de fechamento e abertura rápidos da válvula durante o funcionamento,Indicando que a válvula de comando não é capaz de permanecer estável numa posição adequada para manter as condições de processo previstas.
Esta condição faz com que a variável de processo num sistema de circuito fechado flutue em torno do seu ponto de fixação.
As causas das vibrações podem ser as seguintes:
Problemas com o controlador:Um controlador mal definido ou uma falha dos seus componentes internos pode resultar num sinal de controlo instável, o que por sua vez pode causar a vibração da válvula.
Falha dos componentes da válvula de comando:O desgaste ou danos a componentes específicos da válvula (como bobinas, assentos ou atuadores) também podem provocar fenômenos de vibração.
Influência do método de operação:Às vezes, mesmo que o próprio hardware não seja defeituoso, um método de operação ou projeto de processo inadequado pode desencadear vibrações.
A vibração persistente da válvula não só prejudica o desempenho da vedação da glândula, mas também pode conduzir a desvios significativos do ponto de regulação desejado, afetando a produtividade e a qualidade do produto.Por conseguinte,, 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.
Este artigo irá aprofundar os vários fatores potenciais que causam vibração da válvula e como eles são diagnosticados,com o objectivo de ajudar os leitores a compreender melhor e lidar com este desafio comum mas complexo de controlo industrialCompreendendo esta informação, os engenheiros e técnicos podem manter e otimizar de forma mais eficaz os seus sistemas de controlo para assegurar o bom funcionamento dos processos de produção.
O que causa a vibração da válvula?
1- Problemas com o circuito de controlo.
Troque o modo do controlador de automático para manual e avalie a resposta da forma habitual para determinar se o problema está dentro do loop.
Se a oscilação parar, o loop é defeituoso. Estes problemas geralmente ocorrem em processos não-lineares.O resultado é que o ciclo de processo se comporta lentamente.
O controlador não está configurado para resolver esse problema mecânico.Se isso não for indicado no manual, pode ser devido a outras causas, tais como diferenças reais nas variáveis de processo, dimensionamento das válvulas, etc.
2. Tamanho da válvula de controlo
A capacidade de controlo da válvula é muito afectada pelo tamanho da válvula de controlo.O coeficiente de fluxo (abreviado Cv) é a quantidade de água que pode passar através de uma válvula totalmente aberta a 600 ° F com uma queda de pressão de 1 psi.
A Cv é determinada pelo design da válvula e permanece constante. Mesmo válvulas de controle do mesmo tamanho podem ter valores Cv diferentes se o estilo do corpo ou as válvulas internas forem diferentes.O problema do dimensionamento das válvulas de controlo torna-se evidente quando o ganho total do processo é baixo ou muito elevado. Os tamanhos das válvulas de controlo são frequentemente seleccionados com base na necessidade de aumentos de caudal futuros, o que pode resultar no tamanho da válvula seleccionada ser ligeiramente maior do que os requisitos da aplicação actual,que possam afectar a precisão do controlo.
As válvulas demasiado grandes podem resultar em abertura e fechamento excessivos, causando apreensões, danos à embalagem e controlo impreciso.As válvulas que são muito pequenas exigem uma grande queda de pressão para manter o fluxo adequado e podem não ter a capacidade necessária, aumentando a pressão da bomba e aumentando o risco de cavitação.que por sua vez leva a flutuações no controlo do processo.
3. posicionador de válvula de comando
Para manter o atuador da válvula de comando na posição de equilíbrio necessária para controlar as variáveis de processo, o posicionador da válvula é realizado através da regulação da pressão do ar.
Dispõe de uma bobina para controlar o fluxo de ar, mas a utilização prolongada ou as partículas de poeira no ar podem causar o desgaste da bobina, fazendo com que fique presa numa posição específica,resultando numa pressão de ar anormalmente elevadaUma vez que a pressão do ar aumenta, a bobina liberta-se da posição presa, desencadeando uma sobrecarga que resulta em uma posição instável da válvula, perda de controle eficaz da válvula e deflexão.
O posicionador de válvula pode ser exposto a altas temperaturas devido ao calor radiante dos tanques de processo circundantes, o que também pode ser um fator no posicionador que faz com que a válvula de comando pare,potencialmente prejudicial para as vedações e tubulações do posicionadorO posicionador utiliza uma ligação de feedback para detectar a posição real da válvula para ajustar a saída.
Se a ligação de retroalimentação falhar, por exemplo devido a forças de fluido ou atrito, a válvula pode não funcionar corretamente.
4. Atracção estática durante a viagem da válvula
Quando uma válvula encontra atrito estático (ou seja, estagnação), ela pára de se mover em uma posição específica e requer força adicional para reiniciar.A causa deste fenômeno pode ser endurecida glándula de embalagem ou fluxo viscoso dentro da bobina.
Quando a força aplicada é suficiente para superar o ponto de parada, a válvula se move para a posição de superação, fazendo com que a variável de processo exceda o ponto de ajuste.Esta paralisação pode ser observada através do monitoramento da relação entre a saída do controlador e a variável de processo.
O actuador da válvula deve estar devidamente dimensionado e o binário na vedação da glândula deve estar dentro de limites aceitáveis para evitar o atraso.
5Defeitos de hardware
Além disso, o desgaste no interior da bobina pode fazer com que a válvula pare, impedindo que a válvula se feche completamente.Danos à bobina pode causar uma válvula de controle para perder o controle na gama de funcionamento alta.
Em válvulas de controle, a embalagem de glândula é usada para evitar que os meios de processo escapem do corpo da válvula.ameaçar a segurança do ambiente de trabalhoAs fugas no actuador da válvula são outro fator que pode conduzir à caça da válvula.
A haste da válvula é inicialmente posicionada com precisão pelo posicionador da válvula, mas devido a vazamento, a haste continuará a se mover, forçando o posicionador a ajustar repetidamente a saída,resultando em uma busca infinita para a posição da hasteEste é um dos fenômenos comuns para as válvulas de controlo sob sinais de controlo de estado estacionário.
Como parar a vibração da válvula?
Análise e diagnóstico da oscilação
Determine a origem do problema, mudando o controlador para o modo manual e observando se a oscilação para.Se a oscilação parar, indica que o problema se deve a um problema no próprio circuito, que pode ser resolvido com ajustes adequados.
Oscilações internas podem ser causadas por um ajuste inadequado ou mau funcionamento da máquina.O problema pode ser causado por um conjunto de válvulas danificado ou por uma alteração dos parâmetros do processo.
A fixação e a sobrecarga do posicionador são as causas mais comuns de fixação da válvula de comando.A resposta de saída da válvula na presença de um fenômeno de aderência pode ser claramente demonstrada por meio de um gráfico.
Quais são as principais causas da aderência da válvula de controlo?
Para determinar se a aderência da válvula de comando se deve a um ajustamento inadequado do controlador ou a uma avaria mecânica da própria válvula de comando,Recomenda-se que a saída do controlador seja temporariamente ignorada., a pressão constante fornecida ao actuador da válvula de comando e a resposta de saída observada.
Potenciômetros lineares (transmissores de posição) são usados para detectar o movimento do caule, enquanto transdutores de pressão (posicionadores inteligentes) são usados para medir a pressão de saída do posicionador.Conectando estes sensores a um sistema de aquisição de dados e visualizando estes dados utilizando software de monitorização (como Labview), pode ser gerado um gráfico da viagem do caule versus a saída do controlador.
Qual é a principal causa de uma válvula de controlo bloqueada?
O microcontrolador recebe sinais de entrada do ponto de regulação do controlador e dos sensores de pressão.Considera-se comportamento de "caça" se este desvio ocorrer mais de cinco vezes.Neste caso, 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 positionerVerifique o desvio novamente após alguns segundos.
Se for verificado que o desvio é reduzido, a válvula de controlo e os seus acessórios não são defeituosos.
No entanto, se a válvula ainda estiver defeituosa, as partes internas podem estar danificadas ou presas devido à vedação da glândula.Com a ajuda de um gráfico com zonas mortas, a localização exacta do adesivo pode ser facilmente encontrada.
No caso de batidas persistentes, mas sem indícios de uma zona morta, a vibração é mais provável que ocorra devido a danos a um componente, como a bobina.Este método pode também ajudar a determinar se o fenómeno de captura está presente em toda a gama de controlo ou se se limita a determinados intervalos de funcionamento específicos..
