LEGENDA DEI SISTEMI PRESENTATI

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2 LEGENDA DEI SISTEMI PRESENTATI - SISTEMA CON VALVOLA AUTOAZIONATA - SISTEMA CON VALVOLA PNEUMATICA E SERVOCOMANDO SEFFETTO SEGNALE PNEUMATICO 3-15 PSI - SISTEMA CON VALVOLA PNEUMATICA E SERVOCOMANDO SEMPLICE EFFETTO SEGNALE ELETTRICO 4-20 ma N.B Consideriamo in questa presentazione loop-singoli per riduzione pressione LEGENDA SIGLE IDENTIFICATIVE SISTEMI ED ACCESSORI P1 - Pressione a monte P2 - Pressione a valle V1 - Valvola di by-pass a monte V2 - Valvola di by-pass a valle BP - Valvola di by-pass FY - Filtro raccoglitore di impurità PCV - Valvola di regolazione pressione RP - Regolatore di pressione PT - Trasmettitore di pressione FR - Filtro riduttore strumenti pneumatici I/P - Convertitore elettro-pneumatico STEAM ONE srl 2

3 SISTEMA CON VALVOLA AUTOAZIONATA Il sistema più semplice per controllare una variabile è ottenuto attraverso la valvola autoazionata. Il concetto è che la valvola, attraverso un sensore posto a valle per una riduttrice e a monte per la sfioratrice, porta in una camera il valore della pressione. Questa camera è in controreazione con una molla agendo sulla quale si va a determinare il set point, la combinazione delle due forze fa si che la valvola raggiunga un bilanciamento. PREGI DIFETTI - basso costo - difficoltà nella precisione - facilità di installazione - Max set point 30 bar - buon funzionamento a carichi costanti - disponibile solo valva globo - funzionamento senza energia - difficoltà nel cambio del set-point ausiliaria - max Dn.8" Schema tipico di installazione per valvola autoregolatrice di pressione.riduttrice BP PCV P1 V1 FY V2 P2 Questo sistema viene sopratutto usato per riduzioni e sfiorature di fluidi, come vapore e acqua, su linee che al massimo arrivano al DN.200. STEAM ONE srl 3

4 SISTEMA CON VALVOLA PNEUMATICA E SERVOCOMANDO SEMPLICE EFFETTO, SEGNALE PNEUMATICO 3-15 PSI E' il sistema a loop singolo più usato in assoluto negli impianti di bassa e media pressione, specialmente in aree dove c'è il rischio di incendio (ATEX, Eexia, Exd ). La valvola (PCV), che può essere di qualsiasi tipo forma e diametro, riceve il segnale pneumatico di comando 3-15 PSI da un regolatore pneumatico (RP) il quale a sua volta riceve il segnale di tipo pneumatico (trasmettitore TR) o diretto dal campo. A volte il segnale alla valvola è fatto passare attraverso il posizionatore il quale controlla, e se necessario amplifica, il segnale in arrivo con il movimento della valvola. Il servocomando, essendo a semplice effetto, fa si che in assenza di segnale la valvola si posizionerà in chiusura o in apertura a secondo che sia N.C o N.A. PREGI DIFETTI - buona precisione di regolazione - necessita energia ausiliaria - Semplicità nel variare il set point - necessita taratura strumenti - Buon funzionamento a carichi variabili all'avviamento - Possibilità di agire attraverso il regolatore - isteresi alte per variare i tempi di intervento della valv. - Buon rapporto qualità/prezzo. Schema tipico di installazione per sistema con valvola pneumatica e servocomando semplice effetto segnale pneumatico 3-15 PSI. RIDUTTRICE RP SEGNALE 3-15 PSI SEGNALE 3-15 PSI BP PCV PT P1 V1 FY V2 Esistono in Europa e nel Mondo diversi costruttori qualificati di valvole pneumatiche di regolazione con sistema di servocomando semplice effetto. STEAM ONE srl 4

5 SISTEMA CON VALVOLA PNEUMATICA E SERVOCOMANDO SEMPLICE EFFETTO, SEGNALE ELETTRICO 4-20 ma. E' un sistema misto elettro-pneumatico che unisce gli elevati pregi della valvola pneumatica di regolazione con quelli di un sistema elettronico.la trasduzione del segnale da elettrico 4-20 ma a pneumatico 3-15 PSI può avvenire in due punti: 1 - Tra il regolatore e il posizionatore, quindi in campo. 2 - Nel posizionatore.in entrambi le situazioni sono garantite buona ripetibilità e precisione.la scelta può cadere su un tipo piuttosto che sull'altro per diversi motivi che possono essere costo,semplicità di esecuzione,ricambistica ecc... anche perché non tutti i costruttori di valvole producono posizionatori pneumati o elettro/pneumatici o I/P converter.la restante parte della descrizione tecnica è uguale al sistema con segnale pneumatico, con l'unica variazione nel trasmettitore (TR) che deve essere elettronico 4-20 ma.il regolatore può essere a loop-singolo, oppure tutto l'impianto può essere gestito da un computer PLC che ne coordina in vari loop, quindi quando c'è un sistema di controllo centralizzato è necessario un sistema misto elettro-pneumatico. PREGI DIFETTI - Ottima regolazione - Necessita di energia ausiliaria - Basse isteresi - Necessita taratura strumenti - Regolatori elettronici e convertitori all'avviamento compatti e con qualità eccellenti. - Costo medio-alto - Posizionatori elettro/pneum. compatti - Imp. sia pneum. che elettrico per l'assiemaggio con la valvola. - Possibilità illimitate per la scelta della valvola da comandare. RP SEGNALE 4-20 ma I P SEGNALE 4-20 ma BP PCV SEG.3-15 PSI PT P1 V1 FY V2 P2 STEAM ONE srl 5

6 FORMULE DIMENSIONAMENTO Il dimensionamento si effettua determinando il coefficiente di portata Kv necessario. Il coefficiente Kv rappresenta la quantità in m3 di acqua a 15 C che passa in un ora attraverso la valvola con pressione differenziale 1 Bar. Le formule sotto riportate permettono di determinare il coefficiente Kv richiesto tenendo conto del fluido e delle condizioni di esercizio. Si adotterà il DN che offre un Kv maggiore a quello determinato. CALCOLO DEL Kv The valve sizing is based on the calculation of the KV coefficient KV represents the quantity of water, expressed in cubic meters (m3) at 15 C, that flows through the valve with a pressure drop of 1 Bar. The formulas, below indicated, for case I and II allow the KV calculation in accordance with the type of fluid and its operating condition. Liquidi Kv = Q1 d1 / Dp Liquid Kv = Q1 d1 / Dp Vapore - Gas Steam - Gas I Caso I th case Pressione assoluta a valle superiore al 50 % delle pressione assoluta di ingresso nella valvola (P2>0,5 Downstream absolute pressure more than 50% of the absolute upsytream pressure in the valve P1) Kv Vapore Kv = Q2 18,72 Dp P1 Steam Kv = Q2 18,72 Dp P1 Gas Kv = Q3 d2 T 444,6 Dp p2 II Caso Pressione assoluta a valle uguale o inferiore al 50 % delle pressione assoluta di ingresso nella valvola (P2 0,5 P1) Vapore Kv = Q2 11,7 P1 Gas Kv = Q3 d2 T 444,6 Dp p2 II nd case Downstream absolute pressure is equal or less than 50% of the upstream absolute pressure in the valve Steam Kv = Q2 11,7 P1 Gas Kv = Q3 d2 T 239,85 P1 LEGENDA P1 = Pressione assoluta a Monte (Bar) P2 = Pressione assoluta a Valle (Bar) Dp = Caduta di pressione (P1 P2) (Bar) Q1 = Portata m3 / h Q2 = Portata Kg / h Q3 = Portata N m3 / h d1 = Peso specifico (Kg / dm3) d2 = Peso specifico relativo all aria T = Temperatura assoluta C ( K= C + 273) Gas Kv = Q3 d2 T 239,85 P1 UNIT P1 = Upstream absolute pressure (Bar) P2 = Downstream absolute pressure (Bar) Dp = Pressure drop (P1 P2) (Bar) Q1 = Flow rate m3 / h Q2 = Flow rate Kg / h Q3 = Flow rate N m3 / h d1 = Specific weight (Kg / dm3) d2 = Air Specific weight T = Absolute temperature C ( K= C + 273) STEAM ONE srl 6

7 CONCLUSIONI Si può rilevare da questa breve indagine come esistono per un solo problemi diverse soluzioni tutte valide me con caratteristiche diverse fra di loro a secondo di come sono le le esigenze dell'impianto. In questa nostra presentazione abbiamo considerato, come già detto, la variabile pressione, nel caso in cui la variabile fosse diversa: temperatura, portata, livello, cambia quasi esclusivamente l'organo di trasmissione del segnale (TRASMETTITORE). STEAM ONE srl 7