控制阀的工作流量特性

  仪器网 ·  2012-07-14 23:37  ·  38892 次点击
在实际生产中,控制阀前后压差总是变化的,这时的流量特性称为工作流量特性。
(1)串联管道的工作流量特性以图5-1-5所示串联系统为例来讨论,系统总压差△p等于管路系统(除控制阀外的全部设备和管道的各局部阻力之和)的压差△p2与控制阀的压差△p1之和如图5-1-6所示。以S表示控制阀全开时阀上压差与系统总压差(即系统中最大流量时压力损失总和)之比。以Qmax表示管道阻力等于零时控制阀的全开流量,此时阀上压差为系统总压差。于是可得串联管道以Qmax作参比值的工作流量特性,如图5-1-7所示。
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图中S=1时,管道阻力损失为零,系统总压差全降在阀上,工作特性与理想特性一致。随着S值的减小,直线特性渐渐趋近于快开特性,等百分比特性渐渐接近于直线特性。所以,在实际使用中,一般希望S值不低于0.3-0.5
在现场使用中,如控制阀选得过大或生产在小负荷状态,控制阀将工作在小开度。有时,为了使控制阀有一定的开度而把工艺阀门关小些以增加管道阻力,使流过控制阀的流量降低,这样,S值下降,使流量特性畸变,控制质量恶化。
(2)并联管道的工作流量特性控制阀一般都装有旁路,以便手动操作和维护。当生产量提高或控制阀选小了时,只好将旁路阀打开一些,此时控制阀的理想流最特性就改变成为工作特性。
并联管道时的情况如图5-1-8所示。显然这时管路的总流量Q是控制阀流量Q1与旁路流量Q2之和,即Q=Q1+Q2。
若以x代表并联管道时控制阀全开时的流量Q1max与总管最大流量Qmax之比,可以得到在压差△p为一定,而x为不同数值时的工作流量特性,如图5-1-9所示。图中纵坐标流量以总管最大流量Qmax为参比值。由图可见,当x=1,即旁路阀关闭、Q2=0时,控制阀的工作流量特性与它的理想流量特性相同。随着x值的减小,即旁路阀逐渐打开,虽然阀本身的流量特性变化不大,但可调范围大大降低了。控制阀关死,即l/L=0时,流量Qmin比控制阀本身的Q1min大得多。
同时,在实际使用中总存在若串联管道阻力的影响,控制阀上的压差还会随流量的增加而降低,使可调范围下降得更多些,控制阀在工作过程中所能控制的流最变化范围更小.甚至几乎不起控制作用。所以,采用打开旁路阀的控制方案是不好的.,般认为旁路流量最多只能是总流量的百分之十几,即x值最小不低于0.8。
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综合串、并联管道的倩况,可得如下结论:
1)串、并联管道都会使阀的理想流量特性发生崎变,串联管道的影响尤为严重。
2)申、并联管道都会使控制阀的可调范围降低,并联管道尤为严重。
3)申联管道使系统总流量减少,并联管道使系统总流址增加。
4)串、并联管道会使控制阀的放大系数减小,即输人信号变化引起的流址变化值减少。申联管道时控制阀若处于大开度,则S值降低对放大系数影响更为严重;并联管道时控制阀若处于小开度,则x值降低对放大系数影响更为严重。
来源:《工业自动化仪表与过程控制》,转载请注明出处-仪器信息网(www.cncal.com)

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