오늘날, 현대 제어 시스템은 전자 신호를 사용하여 제어 밸브의 개폐 또는 스로틀을 명령합니다. 또한 이러한 시스템은 위치 피드백 신호와 진단 정보를 사용하여 컨트롤 밸브의 작동을 검증합니다. 또한, 반응 속도, 정확도, 안정성, 신뢰성 및 안전성 측면에서 제어 밸브의 성능 기대치는 프로세스 제어 요구에 따라 달라집니다. 제어 밸브는 다양하고 고유한 용도로 설치되기 때문에 제어 밸브 액세서리가 필요합니다. 부속품은 제어 밸브 어셈블리에 직접 연결되는 광범위한 계측기 범주입니다. 제어 밸브에 계측기와 부속품이 추가되는 기본적인 이유는 5가지입니다. 프로세스 제어 개선, 프로세스 또는 직원의 안전성 향상, 밸브 성능 또는 응답 속도 향상, 밸브 응답성 모니터링 또는 검증 잠재적 밸브 문제 진단
1. 환경 및 적용 고려 사항
산업 공장s, 공장, 광산 및 제분소는 지리적 위치와 제품 제조에 관련된 프로세스로 인해 어려운 환경 조건을 겪고 있습니다. 따라서 이러한 설비의 밸브 및 기구는 견고하고 신뢰할 수 있어야 합니다. 계측기의 주변 온도는 -60~125°C(-76~257°F) 범위일 수 있습니다. 소금물 및 화학 물질 노출과 같은 부식성 대기에는 스테인리스강 또는 공학적 수지 재료가 필요할 수 있습니다. 강한 진동은 견고한 기기 장착, 견고한 내부 메커니즘 또는 원격 장착 기능을 필요로 할 수 있습니다. 습도가 높으면 부식이 발생할 수 있으므로 전자 부품의 보호가 필요할 수 있습니다. 가스 또는 먼지 대기가 포함된 위험한 위치에는 내화성, 폭발성, 고유 안전 또는 비분화성 등의 보호 개념을 사용하여 설계된 계측기가 필요할 수 있습니다. 적절한 제어 밸브 부속품을 선택할 때 이러한 환경 및 적용 조건을 고려해야 한다.
2. 포지셔너 공통 제어 밸브 부속품은 포지셔너라고도 불리는 밸브 위치 컨트롤러이다. 포지셔너의 기본 기능은 가압 공기를 밸브 액추에이터로 공급하여 밸브 스템 또는 샤프트의 위치가 제어 시스템의 설정 지점에 일치하도록 하는 것입니다. 포지셔너는 일반적으로 밸브에 스로틀 동작이 필요할 때 사용됩니다. 포지셔너는 밸브 스템 또는 샤프트의 위치 피드백을 필요로 하며 밸브를 열고 닫을 수 있도록 액추에이터로 공압을 전달합니다. 포지셔너는 컨트롤 밸브 어셈블리 위 또는 근처에 장착해야 합니다. Positioner에는 제어 신호의 종류, 진단 기능 및 통신 프로토콜에 따라 크게 세 가지 범주가 있습니다.
1) 공압 Positioners 첫 번째 범주는 공압 Positioner입니다. 레거시 처리 장치는 제어 밸브들에 대한 제어 설정 점으로 공압 신호를 사용할 수 있다. 압력은 일반적으로 20.7~103kPa(3~15psig)로 조절되어 밸브를 0~100% 위치로 이동합니다. 공통 공압식 포지셔너 밸브 스템 또는 샤프트는 공압식 제어 신호를 수신하는 벨로우즈의 위치와 비교됩니다. 입력 신호가 증가하면 벨로우즈가 팽창하여 빔을 이동합니다. 빔은 입력 축을 중심으로 회전하며, 입력 축은 플래퍼를 노즐에 더 가까이 이동합니다. 노즐 압력이 증가하면 공압 증폭기 릴레이를 통해 액추에이터로 가는 출력 압력이 증가합니다. 액추에이터에 대한 출력 압력이 증가하면 밸브 스템이 움직입니다. 스템 이동은 캠을 통해 빔으로 피드백됩니다. 캠이 회전할 때 빔이 피드백 축을 중심으로 회전하여 플래퍼를 노즐에서 약간 멀리 이동합니다. 노즐 압력이 감소하여 액추에이터로 가는 출력 압력이 감소합니다. 스템 운동은 평형에 도달할 때까지 플래퍼를 노즐에서 멀리 밀어내며 계속됩니다. 입력 신호가 감소하면 벨로우즈가 수축되고(내부 범위 스프링에 의해 지원됨) 빔이 입력 축을 중심으로 회전하여 플래퍼를 노즐에서 멀리 이동합니다. 노즐 압력이 감소하고 릴레이가 다이어프램 케이스 압력을 대기로 방출하여 액추에이터 스템이 위로 이동할 수 있습니다. 캠을 통해 빔으로 스템 이동이 피드백되어 플래퍼가 노즐에 더 가깝게 재배치됩니다. 평형 상태가 되면 스템 이동이 중지되고 액추에이터 압력이 더 이상 저하되지 않도록 플래퍼가 배치됩니다. 그림 4.1을 참조하십시오.
2) 아날로그 I/P 포지셔너
두 번째 유형의 포지셔너는 아날로그 I/P 포지셔너이다. 대부분의 최신 처리 장치는 4 ~ 20 mA DC 신호를 사용하여 제어 밸브를 변조합니다.
이를 통해 포지셔너 설계에 전자 부품이 도입되고 포지셔너가 전자 전류 신호를 공압 압력 신호(전류 대 공압 또는 I/P)로 변환해야 합니다.
일반적인 아날로그 I/P 포지셔너(그림 4.2 참조)에서 컨버터는 DC 입력 신호를 수신하고 노즐/플래퍼 배치를 통해 비례 공압 출력 신호를 제공합니다. 공압 출력 신호는 공압 포지셔너에 입력 신호를 제공합니다. 그렇지 않으면 설계는 공압 포지셔너와 동일합니다.
3) 디지털 밸브 컨트롤러 내부의 마이크로프로세서를 통해 포지셔너는 진단 테스트를 실행, 분석 및 저장할 수 있습니다. 진단 정보는 전체 컨트롤 밸브 어셈블리의 상태를 확인하는 데 유용합니다. 압력 센서, 온도 센서, 주행 센서 및 내부 판독값을 사용하여 컨트롤 밸브의 성능과 상태를 그래픽으로 표현하고 권장 조치를 제시합니다. 그런 다음 이 정보는 유지보수가 필요할 수 있는 컨트롤 밸브 어셈블리의 요소를 식별하는 데 사용됩니다.
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