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調(diào)節(jié)閥的經(jīng)濟(jì)效果更新日期:2019-09-10

考慮本章討論的因素會(huì)對(duì)一個(gè)過(guò)程工廠的經(jīng)濟(jì)效果產(chǎn)生很大的影響。越來(lái)越多的調(diào)節(jié)閥(控制閥)用戶把注意力集中在動(dòng)態(tài)性能參數(shù)上,如死區(qū)、響應(yīng)時(shí)間和安裝增益(在實(shí)際過(guò)程負(fù)載條件下),作為一種過(guò)程回路性能的方法。盡管在開(kāi)環(huán)回路情況下測(cè)量大部分的這些動(dòng)態(tài)性能參數(shù)是可能的,但是只有當(dāng)測(cè)量閉環(huán)回路的性能時(shí),這些參數(shù)產(chǎn)生的影響才會(huì)變得清楚。圖2-7 所示的閉環(huán)回路測(cè)試結(jié)果表明在不同的整定條件下三個(gè)不同的閥門的減小過(guò)程偏差度的能力。


這個(gè)圖以百分比設(shè)定點(diǎn)變量對(duì)閉環(huán)回路時(shí)間常數(shù)—回路整定的一種測(cè)量繪出過(guò)程偏差度。標(biāo)有"手動(dòng)"的水平線表示不試圖控制它(開(kāi)環(huán)回路)時(shí)回路里存在多大的偏差度。向左邊傾斜標(biāo)有"小偏差度"的線代表計(jì)算得出的一個(gè)理想閥門組件(沒(méi)有非線性度)的動(dòng)態(tài)性能,所有實(shí)際閥門組件應(yīng)該正常地位于這兩種情況之間。


不是所有的閥門提供相同的動(dòng)態(tài)性能,盡管他們理論上滿足靜態(tài)性能購(gòu)買指標(biāo),并且被認(rèn)為是差不多的閥門(圖2-7)。圖2-7 中的閥門A 在一個(gè)很寬的控制器整定范圍內(nèi)很好地跟隨小偏差度線。這個(gè)閥門表現(xiàn)出非常好的動(dòng)態(tài)性能,有小的偏差度。形成對(duì)比的是,閥門B 和C 表現(xiàn)較差,而且隨著系統(tǒng)整定得更快以減小閉環(huán)回路時(shí)間常數(shù),其偏差度會(huì)增加。

圖2-7.-閉環(huán)回路性能


所有三種閥門類型都能夠控制過(guò)程并減小偏差度,但是其中的兩種表現(xiàn)較差。如果表現(xiàn)較差的閥門B被表現(xiàn)的閥門A替換,且系統(tǒng)被調(diào)整到2.0 秒的閉環(huán)回路時(shí)間常數(shù),考慮會(huì)發(fā)生什么。
測(cè)試數(shù)據(jù)表明這會(huì)引起1.4% 的過(guò)程偏差的。這可能看起來(lái)不是很大,但是長(zhǎng)時(shí)間的結(jié)果是令人印象深刻的。一個(gè)每***每一秒都能提供這樣的的閥門在僅僅一年之內(nèi)就能節(jié)約大量的。
維持更加靠近設(shè)定的分布度,就有可能通過(guò)把設(shè)定點(diǎn)移到離規(guī)格下限更近的地方來(lái)取得原材料的節(jié)約。在這個(gè)例子中1.4%的可以轉(zhuǎn)化成每天12,096 美國(guó)加侖的原材料節(jié)約。假設(shè)原材料成本為每加侖0.25 美元,這個(gè)的閥門會(huì)每天直接貢獻(xiàn)額外的3,024美元給利潤(rùn)。這加起來(lái)可以達(dá)到令人印象深刻的每年1,103,760 美元的節(jié)約。


這個(gè)例子中較好的閥門的***良性能提供了很強(qiáng)的證據(jù)表明一個(gè)超乎尋常的調(diào)節(jié)閥(控制閥)組件能夠產(chǎn)生非常的經(jīng)濟(jì)效果。這個(gè)例子僅僅是閥門通過(guò)更加嚴(yán)格的控制能夠增加利潤(rùn)的一個(gè)方面。減少能源成本、增加產(chǎn)出、減少超標(biāo)產(chǎn)品的重新加工成本等則是一個(gè)好的調(diào)節(jié)閥(控制閥)通過(guò)更加嚴(yán)格的控制能夠增加經(jīng)濟(jì)效果的全部。對(duì)于的調(diào)節(jié)閥(控制閥),初的成本也許比較高,但是花費(fèi)在制造精良的調(diào)節(jié)閥(控制閥)上的少量的額外成本能夠大大增加。通常,閥門的初的額外成本可以在幾天的時(shí)間內(nèi)得到補(bǔ)償。


這些研究的結(jié)果是過(guò)程工業(yè)已經(jīng)越來(lái)越意識(shí)到調(diào)節(jié)閥(控制閥)組件對(duì)于回路/ 裝置/ 工廠的性能扮演著重要的角色。它們也已經(jīng)認(rèn)識(shí)到傳統(tǒng)的指定一個(gè)閥門組件的方法,再也不足以確保取得過(guò)程***化的好處。象流通能力、泄漏量、材料適應(yīng)性和標(biāo)準(zhǔn)性能數(shù)據(jù)這樣的靜態(tài)性能指標(biāo),盡管重要,但是不足以處理過(guò)程控制回路的動(dòng)態(tài)特性。