DE102005053341A1 - Use of diaphragm valves for flow control - Google Patents
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- G05D7/0635—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means by action on throttling means
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung handelsüblicher Membranventile als Regelventile für die Durchflusssteuerung sowie Steuerungseinrichtungen, enthaltend solche Membranventile, zur kontinuierlichen Steuerung eines Gas- oder Flüssigkeitsstromes.The present invention relates to the use of commercially available diaphragm valves as control valves for flow control and control devices containing such diaphragm valves for the continuous control of a gas or liquid flow.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung handelsüblicher Membranventile als Regelventile für die Durchflusssteuerung, sowie Steuerungseinrichtungen enthaltend solche Membranventile zur kontinuierlichen Steuerung eines Gas- oder Flüssigkeitsstromes.The The present invention relates to the use of commercially available Diaphragm valves as control valves for flow control, and control devices containing such diaphragm valves for continuous control of a gas or liquid flow.
In vielen chemischen Herstellungsverfahren ist für eine genaue prozessanalytische Messung der die Messung und Regelung einer Durchflussmenge eines an der chemischen Reaktion beteiligten Gases, einer Flüssigkeit, wie den Edukten aber auch des Reaktionsgemisches notwendig. Häufig handelt es sich dabei auch um hochtoxische Gase oder Flüssigkeiten wie z. B. Phosgen, so dass die Regelungseinheiten neben einer präzisen Mengenregelung auch über eine außerordentliche Dichtigkeit verfügen müssen.In Many chemical manufacturing processes are for an accurate process analytical Measurement of the measurement and control of a flow rate of a gas involved in the chemical reaction, a liquid, as the reactants but also the reaction mixture necessary. Often it acts it is also highly toxic gases or liquids such. Phosgene, so that the control units in addition to a precise volume control on a extraordinary Tightness have to.
In der Regel werden dazu Durchflussmesser, die mit einem Initiator versehen sind, eingesetzt. Dieser Initiator arbeitet als Binärkontakt und gibt Auskunft darüber, ob der Durchfluss über oder unter einem bestimmten Wert liegt.In Usually flowmeters are equipped with an initiator are used. This initiator works as a binary contact and gives information about whether the flow over or below a certain value.
Eine zweite Version dieser Durchflussüberwachung besitzt zwei Binärkontakte. Diese Version nutzt ein spezieller Regler als Eingangssignal. Dieser steuert dann über einen Wandler einen Stellmotor an einem Nadelventil. Alternativ gibt es Analogsysteme, die über eine Bypasskapillare verfügen, die aber wegen der starken Verstopfungsneigung der Kapillare kaum zum Einsatz kommt.A second version of this flow monitoring has two binary contacts. This version uses a special controller as input signal. This controls then over a converter a servomotor to a needle valve. alternative there are analog systems that over have a bypass capillary, but hardly because of the strong constipation tendency of the capillary is used.
Diese Anordnungen haben jedoch den entscheidenden Nachteil nicht über eine für hochtoxische Medien ausreichende Dichtigkeit zu verfügen. Grundsätzlich ist für die Handhabung hochtoxischer Medien eine größtmögliche Dichtigkeit erforderlich.These However, orders have not the crucial disadvantage over one for highly toxic Media sufficient tightness to dispose. Basically, for handling highly toxic media the greatest possible tightness required.
Seit vielen Jahren sind pneumatisch angesteuerte, metallgedichtete Membranventile als „Auf/Zu" Ventile hoher Dichtigkeit in der Industrie im Einsatz und bewährt, so zum Beispiel Ventile der Serie DP der Firma Swagelok Company, Ohio oder der Firma Parker so Modell VSM TYP 944 AOP LP.since For many years, pneumatically actuated, metal-sealed diaphragm valves as "open / close" high-tightness valves In the industry in use and proven, such as valves DP series from Swagelok Company, Ohio or Parker so model VSM TYPE 944 AOP LP.
Diese Ventile werden herkömmlich jedoch nur in Auf/Zu Schaltung eingesetzt, da nach herrschender Meinung diese Systeme nur diskret und nicht kontinuierlich angesteuert werden können.These Valves become conventional However, only used in on / off circuit, as according to prevailing Opinion these systems only discreetly and not continuously driven can be.
Es wurde nun überraschend gefunden, dass man die handelsüblichen Membranventile sehr wohl auch kontinuierlich ansteuern und damit einen Durchfluss im Prinzip beliebig regeln bzw., konstant halten kann. Dazu wird erfindungsgemäß der Durchfluss durch einen handelsüblichen analogen Durchflussmesser, z. den DK37 der Firma Krohne gemessen, und über einen PID-Regler ein Strom-Druck-Wandler angesteuert, der wiederum ein handelsübliches pneumatisch angesteuertes Membranventil, welches einen entsprechend zu regelnde Leitungsweg sitzt, stufenlos ansteuert und so den Mengenstrom stufenlos regelt.It was now surprising found that one is the commercial one Diaphragm valves very well also continuously drive and thus in principle, regulate a flow as desired or keep it constant can. For this purpose, the flow according to the invention by a commercial analog flow meter, z. measured the DK37 of the company Krohne, and over a PID controller a current-pressure converter is driven, in turn a commercial one pneumatically controlled diaphragm valve, which a corresponding to be controlled line path sits steplessly steers and so the flow steplessly regulates.
Erstaunlicherweise kann man durch den entsprechenden Einsatz dieser Membranventile die Durchflüsse genauso präzise wie mit Nadelventilen regeln.Amazingly, One can by the appropriate use of these diaphragm valves the flows just as precise as with needle valves.
Ein erster Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist daher die Verwendung von Membranventilen zur stufenlosen Steuerung eines fluiden Mengenstromes.One The first subject of the present application is therefore the use of diaphragm valves for stepless control of a fluid flow rate.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist eine Vorrichtung zur stufenlosen Steuerung eines fluiden Mengenstromes, enthaltend ein Membranventil.One Another object of the present application is a device for continuous control of a fluid mass flow, containing a diaphragm valve.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist eine Anlage zur Herstellung eines beliebigen Produkts dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein fluider Mengenstrom mittels einer Vorrichtung enthaltend ein Membranventil gesteuert wird.One Another object of the present application is a system for Production of any product, characterized in that at least a fluid flow rate by means of a device containing a Diaphragm valve is controlled.
Der erfindungsgemäße Aufbau und die erfindungsgemäße Verwendung sind grundsätzlich für alle Verfahren geeignet, in welchen gasförmige oder flüssige Stoffströme überwacht und angesteuert werden, besonders für Verfahren in denen Stoffströme hoch toxischer Stoffe, z.B. Phosgen, gesteuert werden müssen.Of the inventive structure and the use according to the invention are basically for all Suitable method in which monitored gaseous or liquid streams and are controlled, especially for processes in which material flows high toxic substances, e.g. Phosgene, need to be controlled.
Beispiele für solche Verfahren sind insbesondere Verfahren zur Herstellung von Bisphenol-A (BPA), Diphenylcarbonat (DPC), Polycarbonat (PC), Methylendiphenyldiisocyanat (MDI), Toluylendiisocyanat (TDI), Hexamethylendiisocyanat (HDI) und Isophorondiisocyanat (IPDI).Examples for such Processes are, in particular, processes for the preparation of bisphenol A (BPA), Diphenyl carbonate (DPC), polycarbonate (PC), methylene diphenyl diisocyanate (MDI), toluene diisocyanate (TDI), hexamethylene diisocyanate (HDI) and isophorone diisocyanate (IPDI).
In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sieht der Aufbau (Skizze) der Durchflussregelung folgendermaßen aus
(
Die Regelung ist folgendermaßen aufgebaut: Der gemessene Produktstrom wird dem PID-Regler in analoger Form als Istwert zugeführt. Der Regler liefert in Abhängikeit vom Soll/Istwert-Vergleich ein Analogsignal das einem I/P-Wandler zugeführt wird. Dieser I/P-Wandler formt das Stromsignal in ein pneumatisches Signal um, mit dem dann das Membranventil beaufschlagt wird. Auf diese Weise kann der Durchfluss sehr genau geregelt werden.The Regulation is as follows constructed: The measured product flow becomes analogous to the PID controller Form fed as actual value. The controller provides depending on from the setpoint / actual value comparison, an analog signal that is an I / P converter supplied becomes. This I / P converter shapes the current signal into a pneumatic one Signal to, which is then applied to the diaphragm valve. On In this way, the flow can be regulated very accurately.
Natürlich können auch andere Anordnungen und Bauteile gewählt werden, welche die Bestimmung des Durchflusses, die Ableitung eines Steuersignals und schließlich die entsprechende Ansteuerung des Ventils gewährleisten.Of course you can too other arrangements and components are chosen which determine the flow, the derivation of a control signal and finally the ensure appropriate control of the valve.
Das
nachfolgende Beispiel soll die Erfindung illustrieren ohne sie jedoch
zu beschränken:
In
einer Anlage zur Herstellung von Methylendiisocyanat (MDI) wurden
in zwei Monochlorbenzol-Strömen
mittels zyklischer Umschaltung der Ströme auf ein Messgerät die Phosgenkonzentration
gemessen. Da in den Strömen
unterschiedliche Drücke
vorlagen, mußte
der Durchfluss geregelt werden. Zur Regelung wurde ein Membranventil
der Fa. Swagelok Typ 6LVV DPS6m-C in die Anlage integriert und über ein
PID-Regler einer Siemens C7 und eines IP-Wandlers Typ 6112 der Fa.
Samson angesteuert. Das Analogsignal des Durchflussmessers wurde
auf einem Schreiber festgehalten.The following example is intended to illustrate the invention without, however, limiting it:
In a plant for the production of methylene diisocyanate (MDI), the phosgene concentration was measured in two monochlorobenzene streams by cyclically switching the currents to a measuring device. Since different pressures were present in the streams, the flow had to be regulated. To control this, a membrane valve from Swagelok Type 6LVV DPS6m-C was integrated into the system and controlled by a PID controller of a Siemens C7 and an IP converter Type 6112 from Samson. The analog signal from the flowmeter was recorded on a recorder.
Es wurde gefunden, dass sich der Durchfluss entgegen der herrschenden Meinung mittels eines Membranventils stufenlos regeln ließ.It was found to be contrary to the prevailing flow Steer infinitely regulate opinion by means of a diaphragm valve.
Claims (6)
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---|---|---|---|
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PCT/EP2006/010314 WO2007051559A1 (en) | 2005-11-07 | 2006-10-26 | Use of diaphragm valves for flow regulation |
Applications Claiming Priority (1)
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DE200510053341 DE102005053341A1 (en) | 2005-11-07 | 2005-11-07 | Use of diaphragm valves for flow control |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102005053341A1 true DE102005053341A1 (en) | 2007-05-10 |
Family
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Family Applications (1)
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US6035878A (en) * | 1997-09-22 | 2000-03-14 | Fisher Controls International, Inc. | Diagnostic device and method for pressure regulator |
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- 2005-11-07 DE DE200510053341 patent/DE102005053341A1/en not_active Withdrawn
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2006
- 2006-10-26 WO PCT/EP2006/010314 patent/WO2007051559A1/en active Application Filing
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Publication number | Publication date |
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