Miten valita säätöventtiilit sellu- ja paperiteollisuuden sovelluksiin

Säätöventtiileillä on keskeinen rooli sellun ja paperin valmistuksessa. Ne vaikuttavat prosessin vakauteen, tuotteen laatuun, energiatehokkuuteen, kemikaalien kulutukseen, laitteiden toimintavarmuuteen ja koko tuotantolaitoksen käytettävyyteen.

Sellun valmistuksessa ja paperintuotannossa säätöventtiileitä käytetään useissa erilaisissa prosessivaiheissa, kuten massan valmistuksessa ja pesussa, valkaisussa, kemikaalien talteenotossa, höyryjärjestelmissä, paperikoneilla, käyttöhyödykkeissä sekä jäteveden käsittelyssä. Venttiili, joka toimii luotettavasti puhtaassa käyttövedessä, voi käyttäytyä täysin eri tavalla sellumassassa, mustalipeässä, valkolipeässä, valkaisukemikaaleissa tai korkeapaineisessa höyryssä.

Tästä syystä säätöventtiilien valinnan sellu- ja paperiteollisuuden sovelluksiin tulee perustua todellisiin prosessiolosuhteisiin eikä pelkästään venttiilityypin valintaan tuoteluettelosta.

Tässä teknisessä oppaassa käsitellään säätöventtiilien valintaa sellu- ja paperiteollisuudessa prosessiolosuhteiden, venttiiliteknologioiden, mitoituksen, venttiilin sisäosien ja istukan materiaalien, korroosion, toimilaitteiden, instrumentoinnin, vikaantumismekanismien ja elinkaarivaatimusten näkökulmasta.

Miksi säätöventtiilien valinta on haastavaa sellu- ja paperiteollisuudessa?

Sellu- ja paperitehtailla esiintyy saman tuotantolaitoksen sisällä hyvin erilaisia prosessiolosuhteita. Tyypillisessä laitoksessa säätöventtiileitä voidaan käyttää käyttövedelle, korkeapaineiselle höyrylle, lauhteelle, kemikaalien annostelulle, sellumassalle, mustalipeälle, valkolipeälle, viherlipeälle, jätevesille ja muille prosessinesteille.

Jokainen käyttökohde asettaa venttiilikokonaisuudelle erilaisia vaatimuksia. Keskeisiä haasteita ovat:

• Kuidut ja suspendoituneet kiintoaineet sellumassassa
• Abrasio ja eroosio
• Syövyttävät kemikaalit
• Korkeat lämpötilat ja lämpötilavaihtelut
• Suuret paine-erot
• Kavitaatio ja flashing-ilmiö
• Saostumat ja kerrostumat
• Tiheä käyttö ja suuri syklimäärä
• Vaihtelevat prosessiolosuhteet
• Tiukat tiiveysvaatimukset
• Huollon vaikea saavutettavuus
• Suunnittelemattomien seisokkien korkeat kustannukset

Siksi asianmukainen venttiilivalinta edellyttää sekä prosessin että venttiilin mekaanisen käyttäytymisen ymmärtämistä todellisissa käyttöolosuhteissa. Pelkkä nimelliskoko ja paineluokka eivät ole riittäviä valintaperusteita.

Aloita prosessista – älä venttiilistä

Yksi yleinen suunnitteluvirhe on aloittaa kysymyksellä: ”Mikä säätöventtiili meidän pitäisi valita?”

Parempi lähtökohta on: ”Mitä prosessiolosuhteita venttiilin on hallittava ja mitä vikaantumismekanismeja sen on kestettävä?”

Ennen venttiiliteknologian valintaa on määritettävä todellinen käyttöalue.

Keskeiset prosessitekijät säätöventtiilin valinnassa

Kuidut ja sellumassan sakeus

Sellumassa poikkeaa olennaisesti puhtaasta nesteestä. Kuitupitoisuus ja massan sakeus voivat vaikuttaa virtauskäyttäytymiseen, venttiilin virtauskanavan geometriaan, tukkeutumisriskiin, tiiveyteen ja säätöjärjestelmän vakauteen.

Siksi venttiili tulee arvioida todellisen massan sakeuden ja prosessiolosuhteiden perusteella eikä pelkästään putkilinjan nimelliskoon mukaan.

Abrasio ja eroosio

Suspendoituneet kiintoaineet, mineraalihiukkaset ja muut hankaavat epäpuhtaudet voivat aiheuttaa venttiilin sisäosien, istukoiden ja virtauskanavien asteittaista kulumista. Vaikutus korostuu suurilla virtausnopeuksilla ja suurilla paine-eroilla.

Kun kyseessä on hankaava prosessi, venttiilin geometria, sisäosien rakenne, paine-ero ja virtausnopeus on arvioitava kokonaisuutena.

Korroosio

Sellu- ja paperiprosesseissa voidaan käsitellä emäksisiä, happamia, hapettavia tai muuten kemiallisesti aggressiivisia väliaineita. Materiaalivalinnassa on huomioitava todellinen kemiallinen koostumus, pitoisuus, lämpötila ja altistusolosuhteet.

Yhdessä tehtaan prosessipalvelussa hyvin toimiva materiaali ei automaattisesti sovellu toiseen palveluun samassa laitoksessa.

Saostumat ja kerrostumat

Tietyissä prosessivirroissa voi muodostua venttiilin sisäpinnoille saostumia ja kerrostumia. Niiden kertyminen voi pienentää virtauskapasiteettia, häiritä venttiilin liikettä, heikentää tiiveyttä ja lisätä huollon tarvetta.

Suuri paine-ero

Suuri paine-ero säätöventtiilin yli voi aiheuttaa suuria virtausnopeuksia, melua, värähtelyä, kavitaatiota tai flashing-ilmiötä. Venttiiliä ei siksi tule arvioida pelkästään virtauskapasiteetin perusteella, vaan myös sen perusteella, miten paine-energia muuttuu venttiilin läpi kulkevassa virtauksessa.

Säätöventtiiliteknologiat sellu- ja paperiteollisuudessa

Eri säätöventtiiliteknologiat tarjoavat erilaisia yhdistelmiä virtauskapasiteettia, säätöaluetta, säätötarkkuutta, tiiveyttä, kiintoaineiden sietokykyä ja huollettavuutta. Sopiva teknologia riippuu aina käyttökohteesta.

Globe-säätöventtiilit

Globe-tyyppisiä säätöventtiileitä käytetään usein silloin, kun tarvitaan tarkkaa kuristusta, vakaata säätöä ja kykyä hallita merkittäviä paine-eroja.

Mahdollisia käyttökohteita ovat tietyt höyry-, lauhde-, kemikaali- ja käyttöhyödykepalvelut, kun prosessiolosuhteet soveltuvat globe-venttiilin rakenteeseen.

Segmenttipalloventtiilit

Segmenttipalloventtiilit voivat tarjota suuren virtauskapasiteetin, hyvän säätöalueen ja suhteellisen avoimen virtauskanavan. Näiden ominaisuuksien vuoksi niitä voidaan harkita tietyissä massa-, suspensio- ja suuren virtauskapasiteetin sovelluksissa.

Soveltuvuutta on arvioitava kuitupitoisuuden, kiintoainepitoisuuden, paine-eron, tiiveysvaatimusten ja tarvittavan säätöalueen perusteella.

Säätöperhosventtiilit

Säätöperhosventtiilit voivat olla tehokas ratkaisu suurikokoisissa sovelluksissa, joissa kompakti rakenne, suhteellisen pieni paino ja suuri virtauskapasiteetti ovat tärkeitä.

Niitä voidaan harkita esimerkiksi tietyissä käyttövesi-, prosessivesi- ja muissa yhteensopivissa nestepalveluissa.

Vaativan käytön säätöventtiilit

Sovellukset, joissa esiintyy voimakasta kavitaatiota, flashing-ilmiötä, suuria paine-eroja, korkeita lämpötiloja, suuria virtausnopeuksia, merkittävää eroosiota tai muita vaativia olosuhteita, voivat edellyttää erityisiä sisäosia tai vaativaan käyttöön suunniteltua venttiilirakennetta.

Sovellusmatriisi — säätöventtiilit sellu- ja paperitehtaissa

Alla oleva matriisi yhdistää sellu- ja paperiteollisuuden tyypillisiä sovelluksia niiden keskeisiin suunnitteluhaasteisiin ja mahdollisiin säätöventtiiliteknologioihin. Matriisia tulee käyttää teknisen suunnittelun lähtökohtana, ei yleispätevänä venttiilispesifikaationa.

Miten valita säätöventtiili sellumassalle?

Sellumassa vaatii erityistä huomiota, koska kuitujen ja kiintoaineiden pitoisuus voi muuttaa merkittävästi virtauskäyttäytymistä ja venttiilin suorituskykyä.

Valinnassa tulee huomioida:

• Massan sakeus
• Kuitujen ominaisuudet
• Kiintoainepitoisuus
• Virtausnopeus
• Paine-ero
• Tukkeutumisriski
• Abrasio
• Tarvittava säätöalue
• Tiiveysvaatimukset
• Käyttötiheys

Pyöriviä säätöventtiileitä, kuten segmenttipalloventtiileitä, voidaan harkita tietyissä massapalveluissa, kun niiden virtausominaisuudet ja säätökyky soveltuvat prosessiin. Lopullinen valinta tulee tehdä todellisen sakeuden, kiintoainepitoisuuden, paine-eron ja vaaditun säätösuorituskyvyn perusteella.

Miten valita säätöventtiilit mustalipeälle ja valkolipeälle?

Mustalipeä- ja valkolipeäpalveluissa voidaan samanaikaisesti kohdata kemiallista rasitusta, korkeita lämpötiloja, kiintoaineita ja kerrostumismekanismeja. Nämä olosuhteet voivat vaikuttaa venttiilirungon, sisäosien, istukoiden, tiivisteiden ja koko venttiilikokonaisuuden huoltovaatimuksiin.

Teknisessä arvioinnissa tulee huomioida:

• Kemiallinen koostumus
• Pitoisuus
• Lämpötila
• Paine
• Kiintoainepitoisuus
• Kerrostumistaipumus
• Korroosiomekanismi
• Tarvittava säätöalue
• Tiiveysvaatimukset
• Huollon saavutettavuus

Kaikkiin lipeäpalveluihin ei ole olemassa yhtä yleispätevää venttiilityyppiä tai materiaaliratkaisua. Sopiva ratkaisu riippuu todellisesta prosessikemiasta ja käyttöalueesta.

Miten valita säätöventtiilit höyrylle ja lauhteelle?

Höyry- ja lauhdepalveluissa on erityisiä suunnitteluvaatimuksia. Paineen alennus, lämpötila, virtausnopeus, melu, kavitaatio, flashing ja säädön vakaus voivat vaikuttaa venttiilivalintaan.

• Ylä- ja alapuolinen paine
• Höyryn lämpötila
• Minimi-, normaali- ja maksimivirtaus
• Tarvittava paine-ero
• Melurajat
• Kavitaatio- tai flashing-riski tarvittaessa
• Säädön tarkkuus
• Venttiilin isku ja käyttöalue

Globe-säätöventtiileitä käytetään usein vaativissa höyryn säätösovelluksissa, mutta lopullisen valinnan tulee perustua todellisen palvelun laskentaan eikä pelkästään venttiilityyppiin.

Venttiilimateriaalit, putkimateriaalit ja korroosioon liittyvät näkökohdat

Materiaalivalinta on tärkeä osa säätöventtiilien suunnittelua sellu- ja paperiteollisuudessa. Venttiilirungon, sisäosien, varren ja istukan on oltava yhteensopivia prosessiväliaineen ja todellisten käyttöolosuhteiden kanssa.

Putkimateriaali antaa tärkeää tietoa mekaanisesta ja prosessiteknisestä yhteensopivuudesta, mutta se ei automaattisesti määritä venttiilille sopivaa materiaalia. Rungon ja sisäosien valinnassa on huomioitava kemiallinen koostumus, pitoisuus, lämpötila, paine, eroosiopotentiaali ja vaadittu käyttöikä.

Istukka- ja tiivistemateriaalit tulee valita lämpötilan, kemiallisen altistuksen, abrasion, tiiveysvaatimusten ja syklimäärän perusteella. Pehmeitä istukoita voidaan käyttää tietyissä puhtaissa tai kohtuullisissa palveluissa, kun taas metallisia istukoita tai erikoisrakenteita voidaan tarvita hankaavissa, korkealämpötilaisissa tai kemiallisesti vaativissa sovelluksissa.

Korroosioarvioinnissa tulee huomioida esimerkiksi pH, kloridit, emäksiset kemikaalit, valkaisukemikaalit, mustalipeä, valkolipeä, lämpötila sekä mahdollinen eroosiokorroosio tai kerrostumien muodostuminen.

Oikea materiaalivalinta edellyttää todellisten prosessiolosuhteiden arviointia eikä pelkästään yleisen materiaalitaulukon käyttöä.

Venttiilin sisäosien ja istukan valinta

Venttiilin sisäosat ovat suoraan kosketuksissa prosessiväliaineeseen ja voivat määrittää säätöventtiilin toimintavarmuuden koko sen käyttöiän ajan.

Sisäosien ja istukan valinnassa tulee huomioida:

• Väliaineen kemiallinen koostumus
• Kiintoainepitoisuus
• Hankaavat hiukkaset
• Paine-ero
• Lämpötila
• Vaadittu tiiveysluokka
• Säätösyklien määrä
• Odotettu käyttöikä

Säätöventtiilin mitoitus ja Cv-arvo

Oikea mitoitus on yksi tärkeimmistä säätöventtiilin suorituskykyyn vaikuttavista tekijöistä. Merkittävästi ylimitoitettu venttiili voi toimia lähellä istukkaa suuren osan käyttöajasta, mikä heikentää säädettävyyttä ja voi lisätä epävakaan toiminnan riskiä.

Alimitoitettu venttiili ei puolestaan välttämättä pysty tuottamaan tarvittavaa maksimivirtausta, ja se voi joutua toimimaan liian suurella paine-erolla tai virtausnopeudella.

Mitoituksessa tulee huomioida koko käyttöalue:

• Minimivirtaus
• Normaalivirtaus
• Maksimivirtaus
• Tulopaine
• Lähtöpaine
• Paine-ero
• Lämpötila
• Väliaineen tiheys
• Viskositeetti
• Höyrynpaine tarvittaessa
• Kuitu- ja kiintoainepitoisuus

Tavoitteena ei ole yksinkertaisesti valita mahdollisimman suurta Cv-arvoa. Valitun venttiilin tulee tarjota käyttökelpoinen säätöalue koko todellisen käyttöalueen ajan.

Toimilaite ja älykäs asennoitus

Laadukas säätöventtiili voi saavuttaa suunnitellun suorituskyvyn vain, jos myös toimilaite ja asennoitin on määritelty oikein. Siksi valinta tulee tehdä koko säätökokonaisuuden perusteella eikä pelkästään venttiilirungon perusteella.

Pneumaattiset toimilaitteet

Pneumaattiset toimilaitteet voivat tarjota nopean vasteen, suuren voiman tai vääntömomentin sekä luotettavia vika-asentoja. Soveltuvuus riippuu instrumentti-ilman saatavuudesta ja laadusta, käytettävissä olevasta paineesta, toimilaitteen mitoituksesta ja käyttötiheydestä.

Digitaaliset asennoittimet

Älykkäät asennoittimet voivat parantaa venttiilin asemointia ja tarjota diagnostiikkatietoja esimerkiksi HART- tai yhteensopivien fieldbus-kommunikaatioteknologioiden kautta.

Instrumentti-ilman laatu

Kosteus, kompressorin öljy, epäpuhtaudet ja epävakaa syöttöpaine voivat heikentää asennoittimien ja pneumaattisten toimilaitteiden toimintaa. Asianmukainen ilman käsittely ja paineensäätö ovat osa säätöventtiilin toimintavarmuutta.

Digitaalinen diagnostiikka ja venttiilin liikeprofiilin seuranta voivat auttaa kunnossapitoa tunnistamaan kasvavan kitkan, toimilaiteongelmat tai venttiilin poikkeavan käyttäytymisen ennen varsinaista säätötoiminnan menetystä.

Miksi säätöventtiilit vikaantuvat sellu- ja paperitehtaissa?

Säätöventtiilien vikaantuminen tapahtuu harvoin täysin ilman ennakkovaroitusta. Suorituskyky voi heikentyä asteittain esimerkiksi mekaanisen kitkan, prosessin aiheuttaman eroosion, väärän mitoituksen, sopimattomien materiaalien, instrumentointiongelmien tai venttiilin ja todellisten prosessiolosuhteiden välisen yhteensopimattomuuden seurauksena.

1. Ylimitoitus ja väärä käyttöalue

Ylimitoitettu säätöventtiili voi toimia normaalikäytössä lähellä suljettua asentoa. Tällöin pienet muutokset venttiilin iskussa voivat aiheuttaa suuria muutoksia virtauksessa, mikä vaikeuttaa tarkkaa säätöä ja voi johtaa prosessin värähtelyyn ja nopeampaan kulumiseen.

2. Sisäosien eroosio, kavitaatio ja flashing

Suuret paine-erot voivat aiheuttaa suuria virtausnopeuksia, kavitaatiota tai flashing-ilmiötä. Seurauksena voi olla melua, värähtelyä ja asteittaista sisäosien vaurioitumista.

Suspendoituneet kiintoaineet ja hankaavat epäpuhtaudet voivat nopeuttaa sisäosien ja istukoiden kulumista entisestään.

3. Stiction ja mekaaninen kitka

Stiction tarkoittaa tilannetta, jossa venttiilin, tiivisteiden tai toimilaitteen staattinen kitka estää venttiilin tasaisen liikkeen. Toimilaite voi kerätä riittävästi voimaa kitkan voittamiseksi ja liikuttaa venttiiliä sen jälkeen äkillisesti, mikä voi aiheuttaa huonon säätövasteen ja prosessin värähtelyä.

4. Instrumentti-ilman riittämätön laatu

Saastunut tai epävakaa instrumentti-ilma voi heikentää pneumaattisten laitteiden toimintaa ja vaikuttaa asennoittimen sekä toimilaitteen suorituskykyyn.

5. Virheellinen materiaalivalinta

Korroosio, eroosio ja kemiallinen hyökkäys voivat vaurioittaa venttiilirunkoa, sisäosia, karaa, istukkaa tai tiivisteitä, jos materiaalit eivät sovellu todellisiin prosessiolosuhteisiin.

6. Saostumat ja kerrostumat

Kerrostumat voivat rajoittaa virtauskanavia, vaikuttaa tiivistyspintoihin ja häiritä venttiilin liikettä. Kerrostumistaipumus tulee siksi huomioida sekä alkuperäisessä venttiilivalinnassa että kunnossapitosuunnittelussa.

Miksi säätöpiirin ongelmat diagnosoidaan usein väärin?

Kun säätöpiiri muuttuu epävakaaksi, operaattori voi ensimmäisenä epäillä prosessikemiaa tai säätimen viritystä. Myös säätöventtiilin loppuelementti on kuitenkin tutkittava.

Stiction, liian suuri kitka, asennoittimen kuluminen, toimilaiteongelmat, väärä mitoitus tai instrumentti-ilman ongelmat voivat aiheuttaa oireita, jotka näyttävät PID-säätimen viritysongelmilta.

Ennen säätimen parametrien muuttamista tulee tarkistaa venttiilin mekaaninen kokonaisuus, toimilaite, asennoitin ja siihen liittyvä instrumentointi.

Yleiset virheet säätöventtiilien valinnassa

Venttiilin valinta pelkästään putkikoon perusteella

Venttiilin koko tulee määrittää prosessin virtaustarpeen ja lasketun kapasiteetin perusteella eikä yksinkertaisesti sovittaa putkilinjan nimelliskokoon.

Venttiilin valinta ennen väliaineen ymmärtämistä

Sellumassa, höyry, mustalipeä, valkolipeä, kemikaalit ja käyttövesi edellyttävät erilaisia suunnitteluperusteita. Prosessiväliaine tulee määrittää ennen lopullista venttiiliteknologian valintaa.

Minimi- ja maksimiolosuhteiden huomiotta jättäminen

Pelkästään normaalin käyttötilanteen perusteella tehty suunnittelu voi johtaa heikkoon säädettävyyteen pienillä kuormilla tai riittämättömään kapasiteettiin maksimikuormalla.

Kuitujen, kiintoaineiden ja abrasion huomiotta jättäminen

Puhtaalle nesteelle soveltuva venttiili ei välttämättä toimi samalla tavalla kuitupitoisessa sellumassassa tai hankaavassa prosessiväliaineessa.

Materiaalien valinta yleisten taulukoiden perusteella

Materiaalien yhteensopivuus riippuu todellisesta prosessikemiasta, pitoisuudesta, lämpötilasta ja altistusolosuhteista. Yleiset materiaalisuositukset eivät saa korvata sovelluskohtaista teknistä arviointia.

Toimilaitteen ja asennoittimen huomiotta jättäminen

Säätöventtiili on kokonainen säätöelementti. Venttiilirungon, sisäosien, toimilaitteen, asennoittimen ja instrumentoinnin tulee toimia yhdessä vaaditun suorituskyvyn saavuttamiseksi.

Keskittyminen vain hankintahintaan

Alhaisempi hankintahinta voi johtaa suurempiin kunnossapitokustannuksiin, sisäosien lyhyempään käyttöikään, useampiin seisokkeihin tai varaosien saatavuusongelmiin. Elinkaarikustannukset tulee arvioida yhdessä alkuinvestoinnin kanssa.

Säätöventtiilin valinnan päätöksentekoprosessi

MÄÄRITÄ PROSESSIPALVELU
          |
          v
MÄÄRITÄ KÄYTTÖOLOSUHTEET
          |
          +----------------+----------------+
          |                |                |
       VIRTAUS          PAINE          LÄMPÖTILA
          |                |                |
          +----------------+----------------+
                           |
                           v
                 MÄÄRITÄ VÄLIAINEEN OMINAISUUDET
                           |
          +----------------+----------------+
          |                |                |
      KUIDUT /         KEMIA /         KIINTOAINEET /
      SAKEUS             pH              ABRASIO
          |                |                |
          +----------------+----------------+
                           |
                           v
              TUNNISTA VIKAANTUMISMEKANISMIT
                           |
                           v
                 VALITSE VENTTIILITEKNOLOGIA
                           |
                           v
                      MITOITA
                           |
                           v
             VALITSE RUNKO / SISÄOSAT / ISTUKKA
                           |
                           v
             VALITSE TOIMILAITE / ASENNOITIN
                           |
                           v
              TARKISTA MATERIAALIYHTEENSOPIVUUS
                           |
                           v
          TARKISTA SÄÄTÖ- JA TURVALLISUUSVAATIMUKSET
                           |
                           v
                ARVIOI ELINKAARIKUSTANNUKSET
                           |
                           v
                     LOPULLINEN SUUNNITTELU

Milloin kannattaa käyttää vaativan käytön säätöventtiiliä?

Tavanomainen säätöventtiili voi soveltua moniin sellu- ja paperiteollisuuden sovelluksiin. Erikoisrakenteita tai vaativan käytön venttiileitä tulee harkita silloin, kun jokin prosessin mekanismi ylittää tavanomaisen venttiilirakenteen käytännön suorituskyvyn.

• Erittäin suuri paine-ero
• Voimakas kavitaatio
• Flashing-ilmiö
• Korkean lämpötilan palvelu
• Suuri virtausnopeus
• Merkittävä eroosio
• Agressiivinen kemiallinen altistus
• Korkea kiintoainepitoisuus
• Voimakas kerrostuminen
• Erittäin suuri syklimäärä
• Kriittiset prosessin käytettävyysvaatimukset

Säätöventtiilien elinkaaren hallinta

Sellu- ja paperitehtaiden säätöventtiilit voivat olla käytössä vuosikymmeniä. Siksi elinkaaren hallinnan tulee olla osa alkuperäistä suunnittelupäätöstä.

• Varaosien saatavuus
• Sisäosien ja istukoiden saatavuus
• Toimilaitteiden ja asennoittimien tuki
• Sähköisten ohjauskomponenttien vanheneminen ja obsolesenssi
• Teknisen dokumentaation saatavuus
• Huollon saavutettavuus
• Odotettu käyttösyklien määrä
• Mahdolliset tulevat prosessimuutokset
• Tulevat automaation modernisointitarpeet
• Kokonaiskustannus elinkaaren aikana

Usein kysytyt kysymykset

Mikä on paras säätöventtiili sellu- ja paperiteollisuuden sovelluksiin?

Yhtä kaikille sovelluksille parasta säätöventtiiliä ei ole olemassa. Valinta riippuu prosessiväliaineesta, virtauksesta, paineesta, lämpötilasta, kuitu- ja kiintoainepitoisuudesta, kemiasta, tarvittavasta säätöalueesta, tiiveysvaatimuksista ja odotettavista vikaantumismekanismeista.

Millaista säätöventtiiliä voidaan käyttää sellumassalle?

Pyöriviä venttiiliteknologioita, kuten segmenttipalloventtiileitä, voidaan harkita tietyissä massapalveluissa niiden virtauskapasiteetin ja virtauskanavan ominaisuuksien vuoksi. Lopullinen valinta riippuu massan sakeudesta, kiintoaineista, paine-erosta, tukkeutumisriskistä ja säätövaatimuksista.

Mitä säätöventtiiliä käytetään paperitehtaan höyryjärjestelmissä?

Globe-säätöventtiileitä käytetään usein vaativissa höyryn säätösovelluksissa, koska ne voivat tarjota tarkan kuristuksen ja kyvyn hallita merkittäviä paine-eroja. Lopullisessa valinnassa tulee arvioida paine, lämpötila, virtausalue, paine-ero, melu sekä tarvittaessa kavitaatio- ja flashing-riski.

Miten massan sakeus vaikuttaa säätöventtiilin valintaan?

Suurempi kuitu- ja kiintoainepitoisuus voi vaikuttaa virtauskäyttäytymiseen, tukkeutumiseen, abrasioon ja säädettävyyteen. Venttiili tulee siksi valita todellisen sakeuden ja prosessiolosuhteiden perusteella eikä pelkästään putkilinjan nimelliskoon mukaan.

Mitä materiaaleja tulee harkita sellu- ja paperiteollisuuden säätöventtiileissä?

Materiaalivalinta riippuu prosessikemiasta, pitoisuudesta, lämpötilasta, paineesta, korroosiomekanismista ja mahdollisesta abrasioista. Venttiilirunko, sisäosat, kara ja istukka tulee arvioida todellisten altistusolosuhteiden perusteella eikä yksinkertaisesti putkimateriaalin perusteella.

Miten korroosio vaikuttaa säätöventtiilin valintaan?

Korroosio voi vaikuttaa venttiilirunkoon, sisäosiin, karaan ja tiivistekomponentteihin. pH, kloridit, emäksiset kemikaalit, valkaisukemikaalit, mustalipeä, valkolipeä ja lämpötila tulee huomioida materiaalien yhteensopivuutta arvioitaessa.

Miksi säätöventtiilit vikaantuvat sellu- ja paperitehtaissa?

Yleisiä syitä ovat väärä mitoitus, kuitujen tai kiintoaineiden aiheuttama tukkeutuminen, abrasio, korroosio, kerrostumat, kavitaatio, flashing, suuri syklimäärä, toimilaiteongelmat, asennoitinongelmat ja instrumentti-ilman heikko laatu. Monet vikaantumiset liittyvät venttiilirakenteen ja todellisten prosessiolosuhteiden yhteensopimattomuuteen.

Voidaanko tavallisia perhosventtiileitä käyttää sellumassan säätöön?

Ei välttämättä. Sellumassa voi sisältää kuituja ja kiintoaineita, jotka vaikuttavat venttiilin liikkeeseen, tiiveyteen ja tukkeutumisriskiin. Perhosventtiilin soveltuvuus tulee arvioida massan sakeuden, virtausolosuhteiden, venttiilin geometrian ja tarvittavan säätöpalvelun perusteella.

Mikä aiheuttaa stiction-ilmiön säätöventtiilissä?

Stiction voi johtua liian suuresta kitkasta tiivisteissä, mekaanisista ongelmista, toimilaitteen ongelmista, asennoittimen ongelmista tai muusta venttiilikokonaisuuden liikevastuksesta. Diagnostiikassa tulee erottaa mekaaninen kitka säätimen viritysongelmista ennen korjaavan toimenpiteen määrittämistä.

Miten säätöventtiili mitoitetaan sellu- ja paperiteollisuuden sovellukseen?

Mitoituksessa tulee huomioida minimi-, normaali- ja maksimivirtaus sekä tulo- ja lähtöpaine, lämpötila ja väliaineen ominaisuudet. Tavoitteena on saavuttaa käyttökelpoinen säätöalue koko todellisen käyttöalueen aikana eikä vain valita suurinta tarvittavaa Cv-arvoa.

NordenFlow — Virtaustekniikan ja venttiiliautomaation suunnittelu

Säätöventtiilin valinta sellu- ja paperiteollisuuden sovellukseen vaatii paljon enemmän kuin venttiilin nimelliskoon sovittamisen putkilinjaan. Teknisen päätöksen tulee yhdistää prosessiolosuhteet, venttiiliteknologia, mitoitus, materiaalit, toimilaite, instrumentointi ja pitkän aikavälin kunnossapitovaatimukset.

NordenFlow tukee teollisia virtauksensäätö- ja venttiiliautomaatiosovelluksia säätöventtiilien, toimilaitteiden, instrumentoinnin, prosessinohjauksen ja elinkaarilähtöisen modernisoinnin teknisen arvioinnin avulla.

Tavoitteena ei ole ainoastaan suositella saatavilla olevaa venttiiliä. Tavoitteena on tunnistaa venttiiliteknologia ja koko säätökokonaisuus, jotka vastaavat parhaiten todellista prosessipalvelua, käyttöympäristöä ja elinkaarivaatimuksia.