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技術(shù)文章

控制閥門的流量特性

閱讀:1360發(fā)布時(shí)間:2011-9-17

際上由于多種因素的影響,如在截流面積變化的同時(shí),還發(fā)生閥前后壓差的變化,而壓差的變化又將引起流量的變化。       在閥前后壓差保持不變時(shí),控制閥的流量特性稱為理想流量特性;控制閥的結(jié)構(gòu)特性是指閥芯位移與流體流通截面積之間的關(guān)系,它純粹由閥芯大小和幾何形狀決定,與控制閥幾何形狀有關(guān)外,還考慮了在壓差不變的情況下流量系數(shù)的影響,因此,

根據(jù)工藝對(duì)象的特點(diǎn),選擇合適的閥門流量特性
     控制閥門的流量特性是介質(zhì)流過(guò)控制閥的相對(duì)流量與相對(duì)位移(控制閥的相對(duì)開(kāi)度)間的關(guān)系,一般來(lái)說(shuō)改變控制閥的閥芯與閥座的流通截面,便可控制流量。但實(shí)際上由于多種因素的影響,如在截流面積變化的同時(shí),還發(fā)生閥前后壓差的變化,而壓差的變化又將引起流量的變化。
      在閥前后壓差保持不變時(shí),控制閥的流量特性稱為理想流量特性;控制閥的結(jié)構(gòu)特性是指閥芯位移與流體流通截面積之間的關(guān)系,它純粹由閥芯大小和幾何形狀決定,與控制閥幾何形狀有關(guān)外,還考慮了在壓差不變的情況下流量系數(shù)的影響,因此,控制閥的理想流量特性與結(jié)構(gòu)特性是不同的。
     理性流量特性主要由線性、等百分比、拋物線及快開(kāi)四種。在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用過(guò)程中,控制閥前后壓差總是變化的,這時(shí)的流量特性稱為工作流量特性,因?yàn)榭刂崎y往往和工藝設(shè)備串聯(lián)或并聯(lián)使用,流量因阻力損失的變化而變化,在實(shí)際工作中因閥前后壓差的變化而使理想流量特性畸變成工作特性。
     控制閥的理想流量特性,在生產(chǎn)中常用的是直線、等百分比、快開(kāi)三種,拋物線流量特性介于直線與等百分比之間,一般可用等百分比來(lái)代替,而快開(kāi)特性主要用于二位式調(diào)節(jié)及程序控制中。因此,控制閥的特性選擇是指如何選擇直線和等百分比流量特性。
目前控制閥流量特性的選擇多采用經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則,可從下述幾個(gè)方面考慮:

1、從調(diào)節(jié)系統(tǒng)的質(zhì)量分析
     下圖是一個(gè)熱交換器的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng),它是由調(diào)節(jié)對(duì)象、變送器、調(diào)節(jié)儀表和控制閥等環(huán)節(jié)組成。
     K1變送器的放大系數(shù),K2調(diào)節(jié)儀表的放大系數(shù),K3執(zhí)行機(jī)構(gòu)的放大系數(shù),K4控制閥的放大系數(shù),K5調(diào)節(jié)對(duì)象的放大系數(shù)。

     很明顯,系統(tǒng)的總放大系數(shù)K為:K=K1*K2*K3*K4*K5
     K1、K2、K3、K4、K5分別為變送器、調(diào)節(jié)儀表、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制閥、調(diào)節(jié)對(duì)象的放大系數(shù),在負(fù)荷變動(dòng)的情況下,為使調(diào)節(jié)系統(tǒng)仍能保持預(yù)定的品質(zhì)指標(biāo);則希望總的放大系數(shù)在調(diào)節(jié)系統(tǒng)的整個(gè)操作范圍內(nèi)保持不變。通常,變送器、調(diào)節(jié)器(已整定好)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的放大系數(shù)是一個(gè)常數(shù),但調(diào)節(jié)對(duì)象的放大系數(shù)卻總是隨著操作條件變化而變化,所以對(duì)象的特性往往是非線性的。因此,適當(dāng)選擇控制閥的特性,以閥的放大系數(shù)的變化來(lái)補(bǔ)償調(diào)節(jié)對(duì)象放大系數(shù)的變化,而使系統(tǒng)的總放大系數(shù)保持不變或近似不變,從而提高調(diào)節(jié)系統(tǒng)的質(zhì)量。
      因此,控制閥流量特性的選擇應(yīng)符合:
                   K4*K5=常數(shù)
     對(duì)于放大系數(shù)隨負(fù)荷的加大而變小的現(xiàn)象,假如選用放大系數(shù)隨負(fù)荷加大而變大的等百分比特性控制閥,便能使兩者相互抵消,合成的結(jié)果,使總放大系數(shù)保持不變,近似于線性。當(dāng)調(diào)節(jié)對(duì)象的放大系數(shù)為線性時(shí),則應(yīng)采用直線流量特性,使總放大系數(shù)保持不變。

2、從工藝配管情況考慮
     控制閥總是與管道、設(shè)備等連在一起使用,由于系統(tǒng)配管情況的不同,配管阻力的存在引起控制閥上壓降的變化,因此,閥的工作流量特性與閥的理想流量特性也有差異。必須根據(jù)系統(tǒng)特點(diǎn)來(lái)選擇希望得到的工作特性,然后再考慮配管情況來(lái)選擇相應(yīng)的理想特性。
    控制閥、全部工藝設(shè)備和管路系統(tǒng)上的壓差,稱為系統(tǒng)總壓差??刂崎y全開(kāi)時(shí)閥前后壓差ΔPmin與系統(tǒng)總壓差ΔP之比稱為S值,即:
                         S= ΔPmin/ΔP


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