调节阀的经济效果更新日期:2019-09-10
考虑本章讨论的因素会对一个过程工厂的经济效果产生很大的影响。越来越多的调节阀(控制阀)用户把注意力集中在动态性能参数上,如死区、响应时间和安装增益(在实际过程负载条件下),作为一种过程回路性能的方法。尽管在开环回路情况下测量大部分的这些动态性能参数是可能的,但是只有当测量闭环回路的性能时,这些参数产生的影响才会变得清楚。图2-7 所示的闭环回路测试结果表明在不同的整定条件下三个不同的阀门的减小过程偏差度的能力。
这个图以百分比设定点变量对闭环回路时间常数—回路整定的一种测量绘出过程偏差度。标有"手动"的水平线表示不试图控制它(开环回路)时回路里存在多大的偏差度。向左边倾斜标有"小偏差度"的线代表计算得出的一个理想阀门组件(没有非线性度)的动态性能,所有实际阀门组件应该正常地位于这两种情况之间。
不是所有的阀门提供相同的动态性能,尽管他们理论上满足静态性能购买指标,并且被认为是差不多的阀门(图2-7)。图2-7 中的阀门A 在一个很宽的控制器整定范围内很好地跟随小偏差度线。这个阀门表现出非常好的动态性能,有小的偏差度。形成对比的是,阀门B 和C 表现较差,而且随着系统整定得更快以减小闭环回路时间常数,其偏差度会增加。
所有三种阀门类型都能够控制过程并减小偏差度,但是其中的两种表现较差。如果表现较差的阀门B被表现的阀门A替换,且系统被调整到2.0 秒的闭环回路时间常数,考虑会发生什么。
测试数据表明这会引起1.4% 的过程偏差的。这可能看起来不是很大,但是长时间的结果是令人印象深刻的。一个每***每一秒都能提供这样的的阀门在仅仅一年之内就能节约大量的。
维持更加靠近设定的分布度,就有可能通过把设定点移到离规格下限更近的地方来取得原材料的节约。在这个例子中1.4%的可以转化成每天12,096 美国加仑的原材料节约。假设原材料成本为每加仑0.25 美元,这个的阀门会每天直接贡献额外的3,024美元给利润。这加起来可以达到令人印象深刻的每年1,103,760 美元的节约。
这个例子中较好的阀门的***良性能提供了很强的证据表明一个超乎寻常的调节阀(控制阀)组件能够产生非常的经济效果。这个例子仅仅是阀门通过更加严格的控制能够增加利润的一个方面。减少能源成本、增加产出、减少超标产品的重新加工成本等则是一个好的调节阀(控制阀)通过更加严格的控制能够增加经济效果的全部。对于的调节阀(控制阀),初的成本也许比较高,但是花费在制造精良的调节阀(控制阀)上的少量的额外成本能够大大增加。通常,阀门的初的额外成本可以在几天的时间内得到补偿。
这些研究的结果是过程工业已经越来越意识到调节阀(控制阀)组件对于回路/ 装置/ 工厂的性能扮演着重要的角色。它们也已经认识到传统的指定一个阀门组件的方法,再也不足以确保取得过程***化的好处。象流通能力、泄漏量、材料适应性和标准性能数据这样的静态性能指标,尽管重要,但是不足以处理过程控制回路的动态特性。
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