控制阀的流量特性是什么

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  控制阀的流量特性是什么

  由于控制阀开度变化时,阀前后的压差也会变,从而流量也会变。为分析方便,称阀前后的压差不随阀的开度变化的流量特性为理想流量特性;阀前后的压差随阀的开度变化的流量特性为工作流量特性。

  直线流量特性。虽为线性,但小开度时,流量相对变化值大、灵敏度高、控制作用强、易产生振荡;大开度时,流量相对变化值小、灵敏度低、控制作用弱、控制缓慢。

  其实大部分的控制阀,其特性都不过零(即都有泄露),为此,常接入截止阀。在实际生产中,控制阀前后压差总是变化的,控制阀一般与工艺设备并用,也与管道串联或并联。压差因阻力损失而变化,致使理想流量特性畸变为工作流量特性。综合串并联管道的情况,可得出以下结论:串、并联管道都会使阀的理性流量特性发生畸变,串联管道的影响尤其严重;串并联管道都会使控制阀的可调范围降低,并联管道尤其严重;串联管道使系统总流量减少,并联管道使系统总流量增加;串并联管道会使控制阀的放大系数减少,即输入信号变化引起的流量变化值减少。

  什么是调节阀流量特性?

  调节阀的固有流量特性又称为理想流量特性,是指流体流过控制阀的相对流量与相对位移(控制阀的相对开度)之间的关系,因此,不同固有流量特性的数学表达式如下:

  线性流量特性: d(QQmax)d(lL)=K等百分比流量特性: d(QQmax)d(lL)=KQQmax快开流量特性: ()d(QQmax)d(lL)=K(QQmax)−1式中, Q 表示流量, Qmax 表示阀门全开时的最大流量; l 表示行程, L 表示最大行程。

  从表达式中很难看出什么端倪,为了更加直观,假定可调比R=30,带入边界条件: l=0 时, Q=Qmin ; l=L 时, Q=Qmax 。此时,可以得到不同固有流量特性调节阀相对行程和相对流量的关系

  表中还计算了在几个不同行程处,相对行程变化10%所引起的相对流量的变化量,同过对数据的分析,我们可以得出如下结论:

  线性固有流量特性

  调节阀在小开度时,流量小,但流量相对变化量较大,即灵敏度很高;由于行程稍有变化就会引起流量的较大变化,因此,在小开度时容易发生振荡。在大开度时,流量大,但流量相对变化量小,即灵敏度很低;由于行程要有较大变化才能够使流量有所变化,因此在大开度时控制呆滞,使得调节阀调节不及时。

  等百分比流量特性

  调节阀在不同开度下,相同的行程变化引起相对流量的变化是相等的,因此称为等百分比流量特性。等百分比流量特性在全行程范围内具有相同的控制精度。等百分比流量特性控制阀在小开度时,放大系数较小,因此调节平稳;在大开度时,虽然放大系数大,也能有效地进行调节,并使调节及时。

  快开流量特性的阀芯形式是平板形的,它的有效位移一般为阀座直径的1/4( 2πl=πR2⇒l=R2 ,卖个关子,可以理解下这个式子是什么意思),当位移再增大时,阀的流通面积就不再增大,失去了调节作用。快开流量特性控制阀适用于快速启闭的切断阀或双位调节系统。

  流量特性的选择

  在工程实际中,调节阀流量特性的选择一般都采用经验法,即从控制质量、工况条件、负荷及特性几个方面进行考虑,这方面由于本人不是很专业(希望有专业的工艺人员能够补充说明),仅从负荷变化的角度来谈一谈流量特性的选择。

  线性流量特性调节阀在小开度时流量变化大,调节过于灵敏,易振荡,在大开度时,调节作用又显得微弱,造成调节不及时,不灵敏,因此在压降比较小,负荷变化大的场合不宜采用线性调节阀。等百分比调节阀在接近关闭时工作缓和平稳,而接近全开状态时,放大系数大,工作灵敏有效,因此适合用在负荷变化大的场合。快开调节阀阀在行程小时,流量较大,随着行程的增大,流量很快达到最大,常用在位式和程序控制的场合。

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