Actuator implementation & sizing: Control valve

Learning Objevtive: Understand the actuator installation and control valve sizing.

Pneumatic control valve installation

50.00%

25.0 ℓ/m

40.0 psi 30.0 psi 10.0 psi

Signal connections for control valve

25.0

The pressure drop of process can be defined by specifying the pressure drop (psi) at a flow rate through the process. (ΔP=kq²)

Process ΔP: psi at ℓ/min

Process flow coefficient, k = 0.0148 (psi)/(ℓ/min)^2

Control valve behavior can be quite different between inherent and installed characteristics. (Pump discharge P is auto-adjusted for inherent mode.)

Valve characteristic:

Normal position:

Valve plug type:

Show individual display
Inverted valve seat & plug
Valve positioner

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공압식 제어밸브는 왼편 diagram의 방식으로 설치되며 전기적 신호(mA)를 물리적 값(Valve stem position)으로 변환하고 최종적으로 원하는 유량이 얻어지도록 한다.
밸브 자체의 특성(Inherent characteristic)과 process와 연결되어 설치된 특성(Installed characteristic)은 상당히 다르며 유량의 흐름을 위한 펌프는 공정의 차압과 밸브의 차압을 모두 극복할 수 있는 Discharge P를 제공해야 한다. 여기서는 inherent의 경우 해당유량에 필요한 펌프 discharge P를 자동으로 계산 적용한다.
실제 유량을 변화시키려면 오른쪽 패널의 청색 삼각형을 움직여 Command signal (mA)을 바꾸면 되는데, Sticky mode로 더블클릭하면 마우스 움직임에 따라 이동하며 삼각형을 다시 싱글클릭하면 해제된다. (모바일의 경우는 더블클릭의 동작이 다르므로 Implementation tab의 'Show individual display'를 체크하면 슬라이더를 통해 조절할 수 있다.)
센서의 경우처럼 Calibration을 할 수 있지만 Current-to-Pressure (I/P) transducer에 국한되어 여기서는 정해진 상황으로 고정된다.
밸브의 seat/plug의 형태, process ΔP, 밸브의 normal position, valve positioner 등을 선택할 수 있으며, 밸브의 움직임에 sticking 현상이 적용되어 valve positioner를 적용하지 않으면 stem sticking을 관찰할 수 있다.