Regulering

Spurt 13:13 - 16.1.2013 av Ruben|Siste svar 11:22 - 19.1.2013 av Forumleder

Ruben

Hei, er bare usikker på noe spørsmål. Håper noen kan hjelpe meg.
Hva vil si at en prosess er ulinjær ? vil det si at den er urolig og ikke har noe fast innløp fra prosessen før? Eller utløp ?

Hva er egentlig en prosess dynamiske egensskaper? Er dette hvordan prosessen oppfører seg?

Føler jeg har forstått linjær og hurtigåpende karakterstikk på en ventil. Men sliter med å forstå hvordan en likeprosentelig oppererer. Er det bare løfting av pluggen egentlig? hvor stor åpning dette gir. Og hvor brukes typiske likeprosentelige karakterstikker? I hvilke prosesser? Takker for alle svar jeg får.

Mvh

Ruben
Helpful answer marked by forum leaderLøst

Svar (5)

Forumleder

Postet 13:46 - 16.1.2013
Hei,

1) Lineær kontra ulineær

Her ser du en lineær sammenheng mellom inngang ut utgang. Vi kan tegne en rett linje mellom alle punkter.

Fordelen med lineær sammenheng er at vi har samme forsterkning (følsomhet) i hele arbeidsområdet.

Og her (nedenfor) ser du et eksempel på en ulineær sammenheng. Her kan vi ikke tegne en rett linje mellom inngang og utgang.


Ulempen med ulineære sammenhenger er at forsterkningen er ulike i arbeidsområdet. I dette tilfellet har vi svært lav forsterkning i den nedre delen av arbeidsområdet, mens vi har sterkere og sterkere forsterkning i den øvre delen av arbeidsområdet.

Da kan det bli utfordrende å finne én forsterkningsverdi i regulatoren som skal være gyldig i hele arbeidsområdet for reguleringssløyfen.

2) prosessens dynamiske egenskaper
Ja, dette hvorledes prosessen oppfører seg.



Nivåsystemer har ofte et dominerende kapasitansledd, som er bestemt av væskeoverflaten, i forhold til motstandsleddet bestemt av reguleringsventilen.

De fleste nivåreguleringssystemer kan beskrives med én dominerende tidskonstant. Vi sier at reguleringssløyfen er av første orden.


Stort areal med liten utløpsmengde vil sjelden skape reguleringsmessige problemer.

I tank A) i figuren over, har vi et stort tankareal. Tankvolumet er proporsjonalt med arealet dersom tanken har rette vegger. Selv en stor økning (sprang) i strømningsraten vil fremdeles resultere i en lang tidskonstant.

For tank B), som har et begrenset tankareal, vil selv med en liten økning i strømningsraten alltid resultere i at tidskonstanten er relativt kort.

Små tankarealer med store utløpsmengder kan være betydeligere vanskeligere å regulere.

Støy forårsaket av plasking eller turbulens forekommer noen ganger i lav kapasitanssystemer

3. Finne sammenhengen mellom ventilåpning og gjennomstrømmet mengde


For å få et entydig mål for kapasiteten for en ventiltype, snakker vi om kapasitetsindeksen for en ventil.

Vi har egne kapasitetsindekser for en og samme ventil for væske, gass eller om det var damp som strømmet gjennom ventilen.

Når ventilen blir kapasitetstestet, er det en forutsetning i testprosedyren at trykkfallet over ventilen på uttesting skal være konstant, uavhengig av mengde gjennom ventilen og posisjon på ventilspindelen.

4. Lik-prosentlig ventilpluggkarakteristikk

For å få en god og enkel regulering, er det viktig at reguleringssløyfen er lineær. Vi kan da endre settpunkt eller arbeidspunkt på reguleringsventilen uten at det skjer noe uventet.



For å finne ut hvor mye kapasitetsindeksen er for en ventil, så testes denne ut når det under hele testen holdes et konstant trykkfall over ventilen. Dette er viktig å legge merke til.

Uansett mengde eller ventilvandring, så holder man trykkfallet over ventilen konstant med et ""spesielt"" ventilarrangement.

La meg ta et eksempel på LIK-prosentlig ventilplugg karakteristikk:
Vi antar at mengden er 1 liter når ventilvandringen er 10 prosent. Øker vi ventilvandringer til 20 %, kan f.eks mengden øke med 100 %; fra 1 liter til 2 liter per minutt.

Øker vi ventilvandringen fra 20 til 30 %, vil mengden økte med ytterligere 100 %; det vil si fra 2 til 4 liter. Og, øker vi ventilvandringen fra 30 til 40 %, øker mengden ytterligere 100 %; det vil si fra 4 til 8 liter per minutt.

5. Brukessteder for LIK-prosent ventilplugg karakteristikk


En i utgangspunktet lineær ventilkarakteristikk kan bli svært ulineær, og en i utgangspunktet ulineær ventilkarakteristikk kan bli nokså lineær!

Hva skjer dersom IKKE trykkfallet er konstant i HELE ventilvandringen? Det typiske er jo at trykkfallet over ventilen avtar med økende ventilåpning!

Jo. Det kan vises at for systemer med synkende tilgjengelig trykkfall over reguleringsventilen med økende belastning, vil de uttestede ventilkarakteristikkene alltid trekkes opp mot det venstre hjørnet.

Derfor velges ofte en likprosentlig (""Equal Percentage"") ventilkarakteristikk.

Denne karakteristikken vil ved en gitt økning i ventilvandring, gi en viss prosentvis økning i mengden du hadde. Dersom du øker ventilvandringen like mye, vil ventilen øke mengden like mye i forhold til mengden du hadde nå.

Det må bemerkes at alle uttestede ventilkarakteristikker ""drar seg i samme retning"". Hvor mye de ""drar seg"" avhenger i hvilken grad trykkfallet over ventilen varierer med hensyn på ventilposisjon og mengde.

Derfor må kurvene som er presentert kun brukes som en rettesnor og så får vi heller tenke oss alle de andre kurvene.


I dette eksemplet ser vi hvorledes en LIK-prosentlig fabrikktestet ventilpluggkarakteristikk oppfører seg i et anlegg med avtagende trykkfall over ventilpluggen når denne åpner mer og mer.

Den blå linjen representerer gjennomstrømmet mengde dersom trykkfallet er konstant 1 bar. Den grønne linjen representerer gjennomstrømmet mengde ved konstant 2 bar trykkfall. Den gule linjen gjennomstrømmet mengde ved konstant 4 bar, og den røde gjennomstrømmet mengde ved 8 bar.

Den lilla linjen (den rette linjen mellom de 4 kulepunktene) representerer gjennomstrømmet mengde når ventilet er plassert i et anlegg med avtagende trykkfall ved økende ventilåpning.

For eksempel; ved 25 % ventilvandring er er trykkfallet fremdeles ca 8 bar. Ved 50 % ventilvandring er trykkfallet redusert til 4 bar, og ved 75 % ventilvandring er trykkfallet 2 bar. Når ventilen er fult åpen, er trykkfallet 1 bar.

Og, da ser vi at den i utgangspunktet ulineære ventilpluggkarakteristikken er blitt lineær!!

Ruben

Postet 10:09 - 17.1.2013
Tusen takk for en kjempe bra tilbakemelding! Bare lurer på om jeg har forstått det riktig, så skrev dette under.

Som jeg har forstått det ut ifra det jeg leste her, er at man noen ganger setter inn en likeprosentelig karakterstikk i ulinjære prosesser for å prøve å få dem mest mulig linjære igjen. Fordi noen av sløyfene har et trykk fall i økende belastning (vandring av plugg) og derfor passer en likeprosentelig karakterstikk, siden prosessen din er ulinjær. og det er ønskelig å få den mest mulig linjær igjen.

og at gjennomstrømningen er prosentvis lik iforhold til løfting av plugg iforhold til gjennomstrømningen du hadde før.

Som du skrev, hvis det renner 1 liter igjennom ventilen ved 10% åpning, og du åpner ventilen så til 20% dobbles gjennomstrømningen til 2liter. hvis jeg da øker vandringen til 37 % øker jeg gjennomstrømningen 170% igjennom ventilen, fra forje 2liter til
5,7liter.

Har jeg forstått det riktig da? :)

Forumleder

Postet 14:06 - 17.1.2013
Hei,



Nei, dette er ikke helt riktig.

I denne figuren har jeg forenklet dete med LIK-prosentlig ventilpluggkarakteristikk.

I dette eksemplet dobles mengden for hver 20 % endring i ventilvandringen.

Den grønne søylen er dobbelt av den sorte. Den blå er det dobbelte av den grønne. Og, den brune er det dobbelte av den blå, og til slutt; den lilla er det dobbelte av den brune.

Det foregår altså en lik prosentlig økning i mengden for like step i ventilvandringen. Vi snakker om LIK prosentlig økning i mengden for LIKE store stepp i ventnilvandringen.

Tusen takk

Postet 19:47 - 18.1.2013
Tusen takk for bra svar igjen.

Det foregår altså en lik prosentlig økning i mengden for like step i ventilvandringen. Vi snakker om LIK prosentlig økning i mengden for LIKE store stepp i ventnilvandringen.

Er dette definert ut ifra ventilen? Som du skrev over at 20% vandring gir dobbel gjennomstrømning fra forje step. Finnes det f,eks ventiler som ved 20% vandring gir 100% gjennomstrømning fra forje vandring? eller det trippelte f,eks ?

takk!

Forumleder

Postet 11:22 - 19.1.2013
Hei,

Ja, selv om vi sier at ventiler tilhører ""familien"" LIK-prosentlig, er det ulike ""størrelser"" på hvor mye økningen i gjennomstrømmet mengde er for f.eks hvert 10 % stepp i ventilvandringen.

Ett ""familiemedlem"" kan for eksempel øke med 50 % for hver 10 % stepp i ventilvandringen, mens ett annet ""familiemedlem"" kan øke sin gjennomstrømning med f.eks med 75 % strømningsmende for hver 10 % stepp i ventilvandringen.

Legg til svaret ditt

Trainor logo

Registrer deg og bidra til Norges største fagforum for sikkerhet.
Allerede medlem? Logg inn

Registrer deg nå
Trainor logo
Opplæring for fagfolk. Av fagfolk.

Registrer deg og bidra til Norges største fagforum for sikkerhet.

Registrer deg

Allerede medlem? Logg inn

Relevante kurs

Trenger du sertifisering, opplæring eller kurs i elsikkerhet? Enten du velger e-læring, et webinar eller et instruktørledet kurs fra Trainor, er kurset laget av våre fremste eksperter. Alt til det beste for din læring og sikkerhet.