A szabályozószelepek piaca továbbra is dinamikus
Az áprilisi számhoz a Valve World csapata szerény pillanatképet készített a szabályozószelep-iparról. A piaci előrejelzésekből kiindulva a kiválasztás során azokra a szempontokra összpontosítunk, mielőtt áttekintenénk a kutatási munkát, amely előnyökkel járhat a szabályozószelep termékek következő generációja számára.
Előrejelzések és befektetések
Minden jelző pozitívnak tűnik a vezérlőszelep szektorban. Egy közelmúltbeli piaci előrejelzés (Polaris Market Research) azt vetíti előre, hogy a globális piac a 2025-ös 10,53 milliárd USD-ről 2034-re 17,07 milliárd USD-ra nő, 5,5%-os CAGR-t mutatva. A Polaris azt jelzi, hogy az automatizálás növekvő elterjedése a különböző iparágakban növeli a szabályozószelepek iránti keresletet. A hagyományos ágazatokban, például a gyógyszeriparban, az olaj- és gáziparban, az energiatermelésben stb. tapasztalható növekedés mellett azt sugallják, hogy a bővülő infrastrukturális projektek, különösen a víz- és szennyvízkezelés terén, a fejlett szabályozószelep-rendszerek iránti igényt is növelik.
A szabályozószelepek globális piaca 2034-re 17,07 milliárd dollárra nőhet.
Eközben a Market Research Future azt jelzi, hogy a szabályozószelepek piaca 2032-re elérheti a 15,50 milliárd USD-t, bár kiemelik, hogy a szabványosítás hiánya kihívást jelent az iparág számára. „Ez valódi problémákat okoz, amikor különböző márkájú szabályozószelepeket próbálunk létrehozni. Például csak Indiában több mint 600 szabályozószelep-gyártó működik. Így a márkaépítés és az egyediség igazi probléma. A tanúsítás hiánya is kulcskérdés volt” – mondja Polaris. Sok más kutatóvállalathoz hasonlóan ők is Ázsia csendes-óceáni térségében, valamint Észak-Amerikában látják a legerősebb növekedést. A MarketsAndMarkets hasonló erős növekedést jósol, megemlítve a forgószelepek iránti kereslet növekedését „hatékonyságuk, megbízhatóságuk és sokoldalúságuk miatt”.
Ezeket a biztató jeleket maguktól a szabályozószelep-gyártóktól származó jó hírek támasztják alá. Például az Emerson új DVC7K digitális szelepvezérlőjét 2024-ben a sajtó dicséretben részesítette rugalmas csatlakoztathatósága, könnyen-használható-felülete, valamint az, hogy a felhasználók valós időben-elemezhetik az adatokat a teljesítmény és a megbízhatóság értékelése érdekében. Röviden, az új szelepvezérlő-technológia a folyamatipari alkalmazások széles skálájában javítja a be--ki- és a vezérlőszelepek-teljesítményét, megbízhatóságát és üzemidejét, és kibővítve egy teljes technológiai üzemet vagy létesítményt-.
A beszállítók új létesítményekbe is fektetnek be. Ezért 2025 januárjában az IMI bemutatta egy új, 38 millió USD értékű gyártóüzem tervét a kaliforniai Lake Forestben, az Egyesült Államokban. Kevin McKown, az amerikai kontinens folyamatautomatizálási elnöke a következőket mondta: "A Lake Forest-be költözésünk fontos lépést jelent az IMI számára. Ez az új telephely lehetővé teszi számunkra, hogy jobban kiszolgáljuk ügyfeleinket magasan képzett személyzetünkbe és a legújabb gyártási képességeinkbe való befektetéssel. Modernizálni fogja folyamatainkat, és kritikus teret biztosít számunkra az áttörést jelentő tervezés fejlesztéséhez két kulcsfontosságú piacunkon."
Az új telephely, amely túlnyomórészt a CCI márkájú működtető- és vezérlőszelepeket fogja támogatni, a tervek szerint jobb teret kínál az alkalmazottak együttműködéséhez, jólétéhez és termelékenységéhez. Az építkezés önfinanszírozott-az IMI jelenlegi, kaliforniai Rancho Santa Margaritában található létesítményének eladása révén, és a vállalat 2026 elejére kívánja befejezni a költözést.
A problémák megértése
Tekintettel a várhatóan elvégzendő feladat-szabályozó szelepek jellegére, a kiválasztási folyamat során számos, a teljesítményt befolyásoló tényezőt figyelembe kell venni. A beszállítók ezért gyakran tartalmaznak hasznos forrásokat és tanácsokat weboldalaikon.
Például a Control Valve (Zhejiang) azt javasolja, hogy kerülni kell a hosszan tartó, viszonylag kis nyílású működést, mivel ez a tömítőfelület indokolatlan kopását okozhatja a rendkívül nagy áramlási sebesség miatt.
Eközben az ausztrál{0}}központú MASCOT egy nemrégiben megjelent blogbejegyzést használt, hogy a szabályozószelep zajára összpontosítsa a figyelmet. A fő okok a vibráció, a turbulens gázáramlás a szelepen keresztül és a folyadék kavitációja a szelepen keresztül. A vezérlőszelep zajcsökkentésének lehetőségei közé tartozik a forráskezelés (például a szelepburkolat megfelelő méretezése, az alacsony zajszintű trimmek kiválasztása, a beépített diffúzor használata stb.), valamint az útkezelés (például a csőfal vastagságának növelése vagy a hangszigetelés alkalmazása).
A MASCOT hangsúlyozza, hogy jobb a megelőzés, mint a gyógyítás. Ezért azt jelzik, hogy az ISA és az IEC szervezet kidolgozott egy módszert a szelepzaj kiszámítására az IEC 60534-8-3 „Ipari folyamatszabályozó szelepek – 8-3. rész: Zajmegfontolások – Szabályozószelep aerodinamikai zaj-előrejelzési módszere” című nemzetközi szabványban.
A KIMRAY számos hasznos forrást tartalmaz a weboldalain, beleértve a „Vezérlőszelep-erózió: miért történik és mit tegyünk ellene” című videót. Példával az előadó egy kútba szerelt nagynyomású szabályozó szelepet tárgyal. A szár-vezérelt vezérlőszelep 320-fontos nyomásesést tapasztal. És bár a szelep teste 2000 font volt, normál üzemben kevesebb mint egy hétig bírta. Úgy tűnik, ahogy az áramlás áthaladt a testen, az áramlásban lévő homok gyorsan erodálta a fémet, végül lyukat fúrva az alján. Az ilyen erózió ellensúlyozására szolgáló lehetőségek között szerepel a szögletes testű szelep, valamint a keményfém vagy cirkónium burkolat használatának megfontolása.
Természetesen nem szabad figyelmen kívül hagyni az Emerson's Control Valve Handbook-ot. A több mint 350 oldalas hatodik kiadás (2023) PDF formátumban érhető el, és több fejezetet tartalmaz olyan témákról, mint: digitális szelepvezérlők, analóg pozicionálók, nyomásfokozók és egyéb vezérlőszelep-tartozékok; átfogó útmutató az adott alkalmazáshoz legjobb szabályozószelep kiválasztásához; speciális és szigorú szervizszabályozó szelepek kiválasztása és használata; tipikus vezérlőszelep beépítési és karbantartási eljárások stb.
Alapkutatás
A vezérlőszelep-technológia speciális aspektusaiba való mélyebb belemerüléshez a következőket lehet figyelembe venni. Egy kínai csapat például a Fluids Engineering Journali 2024. októberi számában bemutatta „Eróziós kopáselemzés a szelepkamrában a ketrec{1}}típusú hüvelyes vezérlőszelepén a szén cseppfolyósításához”. Az absztrakt megjegyzi, hogy a folyékony-szilárd két-fázisú eróziós kopás könnyen a szelepkamra belső szerkezetének meghibásodásához vezethet. Az áramlási jellemzők és az eróziós kopási jellemzők tanulmányozása után a maximális eróziós sebesség előrejelzési képlete származott. Ez a képlet lehetővé teszi az áramlási útvonal optimális szerkezeti paramétereinek gyors meghatározását, a szelep eróziós kopás által okozott károsodásának csökkentése érdekében.
Mindeközben a Progress in Nuclear Energy folyóirat 2024. novemberi száma tartalmaz egy cikket „A dinamikus áramlási sebesség ön-érzékelésével a vezérlőszelepekben”.ii Ebben a cikkben a szerzők egy ön-érzékelési módszert javasolnak a vezérlőszelep dinamikus áramlási sebességére, amely szerintük előnyös az áramlásmérő és más mozgó alkatrészek eltávolítása.
Az újszerű hüvelyes{0}} típusú vezérlőszelep-kialakításért tekintse meg a Flow Measurement and Instrumentation 2024. szeptemberi számát, amely egy belső hüvelyből, egy külső hüvelyből és egy szelepdugóból álló kombinált szelepmag-szerkezettel rendelkező szelepet mutat be.iii A fojtószelep-ablakok és nyílások mindkét hüvelyre vannak felszerelve. A kétrétegű-hüvelymozgató mechanizmus egy hajtómű-szerkezeten keresztül valósul meg, lehetővé téve a belső hüvely elforgatását és a szelepdugó függőleges mozgását. A szerzők szerint ezzel a kialakítással nagyobb állítható arányok és szabályozási pontosság érhető el, ami relevánssá teszi a szabályozószelepek tervezésénél és vizsgálatánál nagy-nyomáskülönbség és nagy{7}}áramlási feltételek mellett.