Регулирование расхода воды

[lostman]

Здравствуйте
Возникла проблема с регулированием расхода воды. Вода подаётся в закладочный комплекс на мельницу. Воду подаёт насос с постоянной производительностью. Для регулирования установлен сегментный затвор КСР-100. Во вложении чертёж затвора из руководства по эксплуатации.
Проблема в том, что при изменении положения затвора расход начинает меняться при закрытии процентов на 50 и дальше. Если затвор отрыт больше чем на 50 %, расход практически постоянный, от положения затвора не зависит. Максимальный расход при полностью открытом затворе 16 м3/час. При работе требуемый расход воды в районе 12 м3/час.
Чем ближе затвор к закрытому положению, тем больше изменение расхода при изменении положения. В итоге при требуемом расходе изменение положения задвижки на 2-3 % даёт изменение расхода на 1-1.5 м3/час. Само собой точно регулировать расход проблематично - требуют поддерживать его с точностью 0.2 м3/час.
С чем это может быть связано? Регулировочная характеристика заявлена вполне нормальная, но на практике такой не получается. Правильно ли я понимаю. что этот затвор является разновидностью дисковых задвижек? И в связи с этим могут быть проблемы с регулированием? В эту тему раньше особо не вдавался - вот сейчас пытаюсь разобраться.

расходная характеристика.jpg

затвор.jpg

[olexsa]

Основной трубопровод какого диаметра? В который врезан данный затвор? И информацию по оборудованию, которым измеряете расход.

[lostman]

Диаметр трубопровода 100 мм. Расход измеряется расходомером Взлёт Лайт-М.

[rwg]

При работе требуемый расход воды в районе 12 м3/час.
требуют поддерживать его с точностью 0.2 м3/час.
Расход измеряется расходомером Взлёт Лайт-М.

Требуется точность поддержания расхода 2% от текущего значения. Вряд ли без регулятора получится получить стабильность выше 5-20%. Токовый выход к электромагнитному расходомеру (если его нет) + ПИД-регулятор + электропривод на задвижку - и получите точность даже 1,5%.

[SBeaRM]

Создается впечатление, что у вас слишком толстая труба, для требуемого вами расхода.
Открыл документацию на произвольный насос Wilo. Там расход 14 м3/час заявлен для насосов диаметром 40мм. А у вас считайте в 2,5 раза больше. Естественно что клапан работает в самом конце своего диапазона.

[lostman]

Требуется точность поддержания расхода 2% от текущего значения. Вряд ли без регулятора получится получить стабильность выше 5-20%. Токовый выход к электромагнитному расходомеру (если его нет) + ПИД-регулятор + электропривод на задвижку - и получите точность даже 1,5%.

Регулятор и привод есть. Проблема в том, что слишком резко меняется расход при небольших перемещениях затвора. Приходится для регулирования подавать очень короткие импульсы.

Отправлено спустя 1 минуту 20 секунд:

Создается впечатление, что у вас слишком толстая труба, для требуемого вами расхода.
Открыл документацию на произвольный насос Wilo. Там расход 14 м3/час заявлен для насосов диаметром 40мм. А у вас считайте в 2,5 раза больше. Естественно что клапан работает в самом конце своего диапазона.

Вполне возможно - посмотрю на эту тему поподробнее

[olexsa]

Взлёт Лайт-М

Это общее наименование. Диапазон расходов большой. Можно конкретнее? Конечно, проблема скорее всего и в ругулируещем органе. Но и расходомер тожь влияет

[rwg]

слишком резко меняется расход при небольших перемещениях затвора. Приходится для регулирования подавать очень короткие импульсы.

Стандартная проблема. Неправильно выбран диаметр затвора. Нужен меньше.
Или уменьшить производительность насоса (уменьшить перепад создаваемого им давления). Например частотным преобразователем. С ЧП можно и затвор выбросить, менять расход оборотами насоса.

[lostman]

Взлёт Лайт-М

Это общее наименование. Диапазон расходов большой. Можно конкретнее? Конечно, проблема скорее всего и в ругулируещем органе. Но и расходомер тожь влияет

Взлёт ЭРСВ-540ФВ Ду 100

Отправлено спустя 2 минуты 54 секунды:

слишком резко меняется расход при небольших перемещениях затвора. Приходится для регулирования подавать очень короткие импульсы.

Стандартная проблема. Неправильно выбран диаметр затвора. Нужен меньше. Или уменьшить производительность насоса. Например частотным преобразователем. С ЧП можно и затвор выбросить, менять расход оборотами насоса.

Походу действительно косяк проектировщиков. Насчёт частотника идея интересная - предложу её.

[olexsa]

Взлёт ЭРСВ-540ФВ Ду 100

С расходомером тоже надо вникать. Максимально измеряемый расход при Ду100 - 283 м3/час. Динамический диапазон - 1:250. То есть минимально измеряемый расход - 1,13 м3/час. То есть измеряемое значение (12-16 м3/час) в самом начале диапазона, 1/7 - 1/6 части диапазона. Нашёл, что погрешность плюс / минус 1% или 2% (надо буквы после ЭРСВ-540ФВ). Это плюс/минус 2,8 или 5,6 м3/час.

[lostman]

Взлёт ЭРСВ-540ФВ Ду 100

С расходомером тоже надо вникать. Максимально измеряемый расход при Ду100 - 283 м3/час. Динамический диапазон - 1:250. То есть минимально измеряемый расход - 1,13 м3/час. То есть измеряемое значение (12-16 м3/час) в самом начале диапазона, 1/7 - 1/6 части диапазона. Нашёл, что погрешность плюс / минус 1% или 2% (надо буквы после ЭРСВ-540ФВ). Это плюс/минус 2,8 или 5,6 м3/час.

Как я понимаю, погрешность 2% (как раз буква В в конце). Погрешность ведь считается от измеренного значения, а не от диапазона? По крайней мере в руководстве в формулах расчёта погрешности при поверке так написано.
Но по расходомеру надо тоже вопрос поднять. Он там давно стоит - судя по всему этими вопросами никто не озадачивался. Собственно и регулирование решили сделать буквально пару месяцев назад - хотя объекту уже лет 8.

[petr2off]

Стандартная проблема. Неправильно выбран диаметр затвора. Нужен меньше.

rwg правильно обозначил проблему. Если расходрегулируется регулирующим клапаном, то нужно правильно подбирать ДУ.
В свое время столкнулись с ошибкой при подборе ДУ на контуре охлажднния обмоток эл. двигателя питательного насоса. Проектировщики там зафигачили 100 мм. В результате при полностью закрытиом клапане протечки хватвло, что бы выхолаживать двигатель ниже допустимой температуры.
Мы посчитали необходимый диаметр - он в районе 40мм оказался. Про разницу в стоимости клапанов на ДУ 40 и ДУ 100 я уже молчу.
В последнее время проектировщики ориентируются на ЧП, и клапана считать не умеют совсем.

[olexsa]

Интереса ради, да и для получения дополнительной информации, немного почитал о первоначальных требованиях для регулирования потока. Получается, что для оптимального регулирования необходимо ориентироваться на скорость потока в трубопроводе. Преобладают значения 3-5 м/сек. При обозначенных требованиях (Ду=100 мм; расход = 12 м3/час) скорость потока находится в пределах 0,4 м/сек. А вот при диаметрах Ду от 30 до 40 мм скорость потока будет в пределах 2,5 - 6,5 м/сек. Если ориентироваться на расходомеры, на тот же Взлет, то при таких Ду (32; 40) максимальное измеряемое значение составляет 29, 45 м3/час. Что очень даже нормально для рабочих параметров 12-16 м3/час (1/4 - 1/2 диапазона). Можно и меньше, на Ду25, но шуметь сильно будет. Так что соглашусь с petr2off, rwg по поводу диаметра трубопровода.

Как я понимаю, погрешность 2% (как раз буква В в конце). Погрешность ведь считается от измеренного значения, а не от диапазона?

Соглашусь с Вами. Похоже, что от измеренного значения. Ну уж если быть буквоедом, то данный прибор не обеспечивает необходимые требования: 12 м3/час *0,02 = 0,24 м3 / час. А желают 0,2.

[lostman]

Так что соглашусь с petr2off, rwg по поводу диаметра трубопровода.

Как я понимаю, погрешность 2% (как раз буква В в конце). Погрешность ведь считается от измеренного значения, а не от диапазона?

Соглашусь с Вами. Похоже, что от измеренного значения. Ну уж если быть буквоедом, то данный прибор не обеспечивает необходимые требования: 12 м3/час *0,02 = 0,24 м3 / час. А желают 0,2.

Вот вот - судя по всему про все эти вещи никто до этого не думал. Так что предложу руководству 2 варианта - или частотник ставить на насос или менять диаметр трубы. Ну и само собой про расходомер надо будет сказать. А там посмотрим что решат.

Отправлено спустя 1 минуту 49 секунд:
Всем спасибо за помощь. Если что-то решится в итоге - отпишусь по результатам.

[Jackson]

Создается впечатление, что у вас слишком толстая труба, для требуемого вами расхода.
Открыл документацию на произвольный насос Wilo. Там расход 14 м3/час заявлен для насосов диаметром 40мм. А у вас считайте в 2,5 раза больше. Естественно что клапан работает в самом конце своего диапазона.

Регулятор и привод есть. Проблема в том, что слишком резко меняется расход при небольших перемещениях затвора.

Вот поэтому слишком резко и меняется. Ведь написали что клапан работает на самом краю диапазона. Разрешение регулирования минимальное.

Походу действительно косяк проектировщиков.

Косяк того, кто поставил этот расходомер и регулятор на эту трубу с этим клапаном.

[lostman]

Вот поэтому слишком резко и меняется. Ведь написали что клапан работает на самом краю диапазона. Разрешение регулирования минимальное.

Ну так я с этим и не спорю - вполне согласен.

Отправлено спустя 2 минуты 35 секунд:

Косяк того, кто поставил этот расходомер и регулятор на эту трубу с этим клапаном.

Ставилось в своё время согласно проекту - так что изначально косяк проектировщиков. Почему с этим не стали спорить - не в курсе,
я в то время тут ещё не работал.

[Jackson]

так что изначально косяк проектировщиков

На первый из двух вечных вопросов ответили - кто виноват известно. Теперь вторая часть марлезонского балета: что делать?....

[petr2off]

В такой ситуации возникает типовой трабл. Сейчас в больших конторах очень четко делять деньги по статьям кап. строительство и эксплутационные расходы. Если фигурирует проект - то это с большой вероятностью расхоы по кап строительству.

С тем же питательным насосом - он ставился по программе капстроительства.
Когда мы ткнули проектировщиков в неправильный расчет клапана - те сказали - сорри, мы пересчитаем. И сделаем изменение к проекту.
Пересчитали - а стоимость замены - что то под 300 тысяч вылезло, и начальник турбинного цеха сказал - а у меня все расходы по эксплуатации расписаны. Денег нет, и долго не будет.

Т.е. вопрос стандартный - кто за это будет платить ? В рамках какого бюджета ?

[olexsa]

Если фигурирует проект - то это с большой вероятностью расхоы по кап строительству.

Проекты составляются при новом строительства, реконструкции, капитальном ремонте.

С тем же питательным насосом - он ставился по программе капстроительства.

В связи с чем такой вывод? ТС ничего не писал про насос. Он только написал, что поставили расходомер и клапан на трубу. Не исключено, что и насос, и труба были ранее. Пока не возникла потребность по какой то причине регулировать расход.
Кстати, насос мог установиться и при реконструкции. А также замениться на другую модель при модернизации. Да и просто по пожеланию владельца. Ну вот прихоть у него такая.

Отправлено спустя 1 минуту 3 секунды:

Т.е. вопрос стандартный - кто за это будет платить ? В рамках какого бюджета ?

ТС этот вопрос не озвучивает.

[Jackson]

Т.е. вопрос стандартный - кто за это будет платить ? В рамках какого бюджета ?

ТС этот вопрос не озвучивает.

А нас об этом и не надо спрашивать. ТС об этом должен уже сейчас начать думать самостоятельно. Нам-то отсюда не видно. Просто напомнили о том, что проблема упрётся не только в технику.

Отправлено спустя 2 минуты 53 секунды:
Если у проблемы есть части техническая, административная и финансовая, то техническая часть должна решаться в последнюю очередь, иначе решение просто сожрёт деньги и время, но упрётся опять в деньги и согласования, на том и похоронится. Какой смысл вырабатывать техническое решение, если его нельзя будет реализовать?

[lostman]

Всё в итоге ещё веселее было. Изначально вода на объект подавалась из общей сети - соответственно там регулировать расход не было вариантов. При этом опять же достаточно давно был составлен проект автоматизации. Одной из частей проекта как раз было регулирование расхода с помощью задвижки. Но проект реализовали не до конца - задвижку так и не поставили.
Примерно с год назад решили поставить отдельный насос на подачу воды именно на этот объект. Тут руководство вспомнило про проект и решили покупать и ставить задвижку. Соответствует она расходу или нет - это было никому не интересно. По проекту должна быть такая - берём такую. В итоге поставили и удивились, что работает не так, как им хотелось.
Так что я варианты решения проблемы озвучил - пусть решают. По финансам как я понимаю, вопрос решаемый.

[kirillio]

Всё в итоге ещё веселее было.

прекрасная история - раскопать давно закопанные грабли чтобы таки наступить на них! :)
Если меньше 5 лет с даты окончания проектирования которое выполнили по договору, то независимая экспертиза + иск в суд имеют шансы порешать в вашу пользу; если
- контора проектировавшая ещё действует.
- задвижка дорогая и стоит свеч.
- процесс приемки был правильно оформлен.

[lostman]

прекрасная история - раскопать давно закопанные грабли чтобы таки наступить на них! :)

Что есть - то есть )) И спорить с тем, кто решил это сделать бесполезно.
Да и с претензиями ничего не выйдет - та контора уже закрылась.
Так что остаётся только решать проблему.