控制阀压差的确定
技术讲座：控制阀压差的确定
作者：中石化集团宁波工程有限公司周洪义
摘要：从控制阀的控制原理开始，通过工程实例来介绍工艺系统控制阀压差的确定方法，旨在为工艺系统设计提供参考，使设计出的每一个控制回路都能处于最佳调控范围运行。
关键字：控制阀压差确定
在化工过程控制系统中，带控制阀的控制回路随处可见。在确定控制阀压差的过程中，必须考虑系统对控制阀操作性能的影响，否则，即使确定的控制阀压差极其精确，最终确定的控制阀也是无法满足过程控制要求的。
从自动控制的角度来讲，控制阀应该具有较大的压差。这样选出来的控制阀，其实际工作性能比较接近试验工作性能（即理想工作性能），即控制阀的调节品质较好，过程容易控制。但是，容易造成确定的控制阀压差偏大，最终选用的控制阀口径偏小。一旦管系压降比计算值大或相当，控制阀就无法起到正常的调节作用。实际操作中，出现控制阀已处于全开位置，所通过的流量达不到所期望的数值；或者通过控制阀的流量为正常流量值时，控制阀已处于90%开度附近，已处于通常控制阀开度上限，若负荷稍有提高，控制阀将很难起到调节作用。这就是控制阀压差取值过大的结果。
从工艺系统的角度来讲，控制阀应该具有较小的压差。这样选出来的控制阀，可以避免出现上述问题，或者控制阀处于泵或压缩机出口时能耗较低。但是，这样做的结果往往是选用的控制阀口径偏大，由于控制阀压差在管系总压降中所占比例过小，控制阀的工作特性发生了严重畸变，控制阀的调节品质不好，过程难于控制。实际操作中，出现通过控制阀的流量为正常流量值时，控制阀已处于10%开度附近，并处于通常控制阀的开度下限，若负荷稍有变化，控制阀将难于起到调节作用，这种情况在低负荷开车时尤为明显。这就是控制阀压差取值过小的结果。同时，控制阀口径偏大，既是控制阀能力的浪费，使控制阀费用增高；而且控制阀长期处于小开度运行，流体对阀芯和阀座的冲蚀作用严重，缩短控制阀的使用寿命。
正确确定控制阀的压差就是要解决好上述两方面的矛盾，使根据工艺条件所选出的控制阀既能够满足过程控制要求，达到调节品质好、节能降耗又经济合理。
关于控制阀压差的确定，常见的有两种观点。其一认为根据系统前后总压差估算就可以了；其二认为根据管系走向计算出控制阀前后压力即可计算出控制阀的压差。这两种方法对于估算国内初步设计阶段的控制阀是可以的，但用于详细设计
或施工图设计阶段的控制阀选型是不妥的，常常造成所选的控制阀口径偏大或偏小的问题。正确的做法是对控制阀所在管系进行水力学计算后，结合系统前后总压差，在不使控制阀工作特性发生畸变的压差范围内合理地确定控制阀压差。
一般控制条件在流程确定之后即要提出，而管道专业的配管图往往滞后，而且配管时还需要控制阀的有关尺寸，怎样在提控制阀控制条件时先进行管系的水力学计算呢？怎样进行管系的水力学计算，再结合系统前后总压差，最终在合理范围内确定控制阀压差，这就是本文要解决的问题。
1 控制阀的有关概念
为了对控制阀压差确定过程有一个清楚的认识，需要了解与控制阀有关的几个基本概念。
1.1 控制阀的工作原理
如图1所示，流体流经控制阀前后1-1和2-2截面间的流量有如下关系。
（1）式中 qv——体积流量；
A ——控制阀接管面积；
p1，p2——节流前后压力；
ε ——控制阀阻力系数；
ρ——流体密度。
由于A为定值，当P1—P2不变时，流量随ε值变化，而ε值是随控制阀的开度发生变化的。因此控制阀是通过改变开度，使ε值发生变化，来达到调节流量的目的。（2）则（3）其中C值即仪表专业选阀时用到的一个重要参数，称为控制阀的流通能力。
1.2 控制阀的流量特性
流体通过控制阀时，其相对流量和控制阀相对开度之间的关系，称为控制阀的流量特性。其数学表达通
（4）如图1所示仅以控制阀进出口为研究对象，使控制阀压差为定值时，得到的流量特性为理想流量特性。
1）直线流量特性。当控制阀单位相对开度变化引起的相对流量变化是一个常数时，称控制阀具有直线流量特性。其数学表达式为
（5）R称为可调比，即控制阀可以调节的最大流量qvmax和可以调节的最小流量qvmin 的比值。qvmin不是控制阀关闭的泄漏量，它是可调流量的下限值，当流量低于此值时，控制阀无法保证调节精度。一般qvmin=（2%～4%）qvmax，而泄漏量仅为（0.1%～0.01%）qvmax。
2）等百分比流量特性。当控制阀单位相对开度变化引起的相对流量变化与此点的相对流量成正比时，称控制阀具有等百分比流量特性。
3）快开流量特性。当控制阀单位相对开度变化引起的相对流量变化与此点的相对流量成反比时，称控制阀具有快开流量特性。
4）抛物线流量特性。当控制阀单位相对开度变化引起的相对流量变化与此点相对流量的平方根成正比时，称控制阀具有抛物线流量特性。
5）几种流量特性的比较。一般控制阀，理想可调比R=30时，不同流量特性的控制阀其相对流量随相对开度间的变化情况如图2中的曲线所示。
从图2中的流量特性曲线可以看出，对于直线流量特性，相同的开度变化，流量的变化Δqv是相同的，那么，在小流量时，Δqv/qv操作点大，操作灵敏不易控制；在大流量时，Δqv/qv操作点小，操作平稳易于控制。因此，直线流量特性控制阀适合于负荷变化小的场合。
对于等百分比流量特性，相同的开度变化，小开度时流量变化Δqv小；大开度时流量变化Δqv大。因此，等百分比流量特性控制阀适合于负荷变化大的场合。
对于快开流量特性，随开度变大，流量很快达到最大，开度再增加时，流量变化幅度很小以至于不变。因此，快开流量特性控制阀不适合于调节流量，但适合于在双位控制或程控场合中使用。
抛物线流量特性．其特性曲线介于直线流量特性和等百分比流量特性之间，而且接近于等百分比流量特性。因此常用等百分比流量特性控制阀来代替抛物线流量特性控制阀。
因此，经常用到的是直线流量特性控制阀和等百分比流量特性控制阀。
1.3 控制阀的实际流量特性
由于控制阀都是安装在管路上，在系统总压降一定的情况下，当流量发生变化时，管路压降在变化，控制阀压差也在发生变化。因此控制阀压差变化时，得到的流量特性为实际流量特性。
a）串联管路控制阀的实际流量特性
对于如图3所示的控制阀与管路串联的系统，若令S为控制阀全开时，控制阀的压差与系统总压差的比值，称为控制阀的阻比，有的资料上称之为控制阀的阀权度。则控制阀的实际流量特性表达式变为
（6）即控制阀的实际流量待性，不但和控制阀的相对开度有关，而且与S有关。对于安装在实际管路中R=30的控制阀，当控制阀阻比发生变化时，其实际性能曲线的变化趋势如图4所示。
从图4可见：
1）当S=1时，即管道阻力为零，系统的总压降全部落在控制阀上，此时实际流量特性和理想流量特性是一致的。
2）随着S的减小，即管道阻力增加，控制阀最大流量比管道阻力为零时理想最大流量要小，可调比在缩小。
3）随着S的减小，实际流量特性偏离理想流量特性，S越小偏离程度越大。 4）随着S的减小，直线流量特性趋向于快开流量特性，等百分比流量特性趋向于直线流量特性。而且随着S的减小，可调最小流量在升高，可调比在缩小。
因此，随着S的减小，实际流量曲线偏离理想流量曲线，可调比在缩小，可调节范围在变窄。反之则说明，为了保证控制阀具有较好的调节性能，控制阀要求有一定的压差。在实际应用中，为保证控制阀具有较好的调节性能，避免控制阀实际特性发生畸变，一般希望S≥0.3。
根据图4和试验测试，S对控制阀特性的影响结果如表1所列。
因此，综合兼顾控制和工艺两方面要求，一般S=0.3～0.5。特殊情况下：
1）高压减至低压时，S很容易在0.5以上。虽然S越大越好，但有时压差很大，容易造成控制阀冲蚀或流体已呈阻塞流，此时可在控制阀前增设减压孔板，使部分压差消耗在孔板上。孔板上分担的压差工艺和自控专业协商确定。
2）稍高压力减至低压或物料自流的场合，要使S在0.3以上有时有困难。此时可想办法降低管路阻力，如：放大管径、改变设备布置以缩短管道长度或增加位差、减少弯头等措施，一定要确保S≥0.3。
3）低压经由泵至高压的场合，为了降低能耗，要求至少S≥0.15。但为获得较好的控制阀品质，建议S≥0.3。
4）气体管路由于阻力降很小，S很容易在0.5以上。但在低压和真空系统中，由于容许压力降较小，要求S≥0.15。
b）并联管路控制阀的实际流量特性
对于如图5所示的控制阀与管路并联的系统，压差ΔP为定值。若令S并为通过调节的最大流量和系统最大流量的比值并称为并连系统控制线的阻比可以得出：（7）这就是并联管路控制阀的实际流量特性，对于不同的S并，实际性能曲线的变化趋势如图6所示。
从图6可见：
1）当S并=1时，即旁路关闭，实际流量特性和理想流量特性是一致的。
2）随着S并逐渐减小，即旁路逐渐开大。通过旁路的流量逐渐增加，实际流
量特性起点在上移，可调比在缩小，但流量特性曲线形状基本不变。在实际应用中，为保证控制阀有一定的可凋比，一般希望控制阀阻比S并≥0.5，最好S并≥0.8。
这种控制阀和管路并联的情况在实际工程中并不多见，但对于一些需要保持系统有一个最低流量，负荷变化不大（即调节比较小）的场合，为防止仪表故障时最低流量得不到保证。可以采用控制阀和管路并联。另外，当所选的控制阀偏小，作为一种补救措施；或者装置有扩容能力，但控制阀已不能满足要求时，可将控制阀的旁路稍开，使控制阀达到所期望的调节目的。此时。先关闭控制阀主管路，通过阀后总管上的流量计来标定旁路阀的开度。 1.4 控制阀的可调比
a）理想可调比R
R为控制阀可以调节的最大流量qvmax和可以调节的最小流量qvmin的比值。即由于则（8）b）串联管路控制阀的实际可调比Rs
对于如图3所示的控制阀与管路串联的系统，控制阀全开时，最大流量qvmax 对应最小的控制阀压差Δp1min；控制阀全关时，最小流量qvmin对应最大的控制阀压差ΔP1max。则控制阀的实际可调比Rs（9）由式（2）知，C值与接管面积和控制阀的阻力系数有关，接管面积为定值；而阻力系数仅与阀门开度有关，开度一定时应的阻力系数也是定值。因此，无论控制阀处于理想管系还是实际管系，Cmax和Cmin是定值，则（10）当通过控制阀的流量最小时，控制阀几乎全关，管路阻力降趋于0，控制阀的最大压差Δp1max趋于系统总压降Δp，因此（11）式（11）说明，串联管路控制阀的Rs与R和S有关。S越小，实际可调比越小。因此，为保证一定的可调比，控制阀的S要适当，不能使S过小。国产的控制阀，R=30。但考虑到选用控制阀时圆整口径以及对C值的圆整和放大，一般取R=10。即使如此，在控制阀与管路串联的系统中，当S=0.3时，Rs仍为5.4。而一般工艺过程中，qvmin=30%qvnor，qvmax=125%qvnor，Rs≤4.16。因此，S≥0.3是可以满足要求的，只要阻比S不是太小或对可调比要求太高，可不必验算实际可调比。当要求的可调比较大时，控制阀满足不了工艺要求，此时，可采用提高S，或采用大小两个控制阀并联工作的分程调节系统。
C）并联管路控制阀的实际可调比
对于如图5所示的控制阀与管路并联的系统，控制阀的Rs为（12）
式（12）说明，并联管路控制阀的Rs与R无关，只和总管最大流量与旁路流量有关。2 控制阀压差的确定笔者经常遇到的是如图3所示处于串联管路中的控制阀。通过前面对控制阀实际特性和可调比等的演算和分析，可以看出影响控制阀调节性能的关键参数是控制阀全开通过最大流量时，控制阀前后的最小压差ΔP1min。因此
ΔP1min即为笔者要确定的控制阀压差。
如图7所示的系统，根据柏努力方程，流体自1-1到2-2截面间的能量守恒关系式为pa+ h=hf + Δp1min + Δpb
（13式（13）中hf为1-1到2-2截面间管路上的阻力降，包括直管阻力降、局部阻力降和设备阻力降等。式（13）即为总推动力等于管系总阻力，总推动力等于
（pa-Pb+h），管系总阻力Δp=Δp1min + hf
（14）
因此可得
Δp1min=pa- pb+ h - hf
（15）由控制阀阻比的定义及S=0.3~0.5得
（16）由式（16）可得出ΔP1min=（0.429～1.0）hf 。即控制阀的压差应为管路阻力降的0.429到1.0倍。式（15）和式（16）就是控制阀压差的计算公式及核算式。先由式（15）计算出控制阀的压差，再由式（16）进行核算。只有同时满足式（15）和式（16）的要求时，计算出的压差才可以作为控制阀的选型依据。但是，从式（15）可见，当计算ΔP1min时，需先计算出hf，hf是通过管系的水力学计算求出的。通常控制条件在流程确定之后即要提出，而管道专业的配管图是在接到控制专业返回的控制阀条件后才可以最终绘制出来的，怎样在提控制阀控制条件时先进行管系的水力学计算呢？一般首先根据工艺流程图和控制要求规划出控制阀的大致位置，再结合设备布置图构想出管系的走向图，根据此图进行管系的水力学计算求出hf。管道专业的配管图应尽量接近先前构想的管系走向图来设置，即使最终的配管图与构想的管系走向图有出入，仅仅引起管线长度和弯头数量的有限变化，对管道的阻力降和控制阀压差计算影响也不大，更何况控制阀的压差可在一定范围内取值。为了安全起见，计算出的管道阻力降应考虑15%～20%的裕量。对于低压系统和高黏度物料，为了确保设计无误，最终的配管图出来以后要对管道阻力降进行核算，因为管线长度和弯头数量变化对管道阻力降的影响比较大。一旦发现控制阀压差确定有问题，应及时调整。
另外，由于控制阀前后多有大小头和相应的变径管线，上述规划的管系走向图中还无法将它们考虑完全，因此根据式（15）计算出控制阀压差Δp1min后，实际控制阀压差取值可稍比计算值为小。当管路阻力降大时，两者差值大一些；反之则差值小一些或直接取计算值。
实际工程中，笔者遇到的系统与图7所示的情况不尽相同，在应用式（15）和式（16）时，可按下述方法进行灵活处理。
2.1 低压经由泵至高压的工况
如图8所示，在这种情况下，往往泵的扬程需和控制阀压差同时确定。此时可先由式（16）确定控制阀压差，再由式（15）求出泵的扬程。则式（16）变为（17）若H表示泵的扬程，则式（15）应变为 H=pb- pa+ Δp1mi n+ hf = h （18）在这种场合下，为了降低能耗，控制阀的阻比可以要求为S≥0.15。但当流量小、扬程低，泵的轴功率较小时，为获得较好的控制阀品质，建议 S≥0.3。同时，由于根据泵样本选的泵扬程一般比所需扬程要高，当出现这种情况时，应先定出泵的扬程，扣除扬程裕量后，再反算控制阀压差。
2.2 工艺条件有波动的工况
一般来说，工艺条件是相对稳定的，它容许在一定的范围内波动。如图8所示，由于Pa、pb及前后设备的液位可能出现最高、正常和最低值，这样就可能出现多种操作条件。但仔细研究可以发现，当pa最小、前设备液位最低，而pb最大、后设备液位最高时，控制阀压差最小，所需泵扬程最高。此时应在这种条件下确定控制阀压差和泵的扬程。
如锅炉给水系统的控制阀，因为锅炉产汽压力经常波动，会影响到控制阀阻比下降，此时在考虑控制阀压差时应增加系统设备静压的5%～10%作为控制阀压差的裕量，即可利用式（19）进行控制阀阻比的核算。
（19） 2.3 高压降至低压的工况
这种工况时，S一般很大。虽然S越大越好，但有时压差很大，容易造成控制阀冲蚀或流体已呈阻塞流，此时可在控制阀前增设减压孔板，使部分压差消耗在孔板上。孔板上分担的压差可和自控专业协商确定，以控制阀压差不高于控制阀的容许压差为宜。
2.4 稍高压力降至低压或物料自流的工况
这种工况时，满足式（15）的控制阀压差，可能满足不了式（16）的要求。此时可想办法降低管路阻力，如：放大管径、改变设备布置以缩短管道长度或增加位差、减少局部阻力降等措施，一定要确保S≥0.15。
2.5 输送气体介质的工况
气体管路由于阻力降很小，S一般都很大。例如，热媒为饱和蒸汽的加热器，其进口蒸汽管线上的控制阀，为了避免蒸汽能量过多地损耗在控制阀上，也为了避免蒸汽过热度太高影响传热效果，一般凭经验取控制阀压差ΔP1min=0.01～
0.02MPa。虽然压差不大，但由于控制阀前后管路上阻力降很小，S还是可以满足调节要求的。当蒸汽压力较高，而需要在较低压力下冷凝时，可取90%的蒸汽压力减去
冷凝压力为控制阀的压差，但为防止压差过大引起的系统震动，要求控制阀压差不大于50%蒸汽压力。对于低压和真空系统，由于管路容许压力降较小，要求S≥0.15。
另外需强调一点，上述控制阀压差ΔP1min对应的是通过控制阀的最大流量qvmax。当工艺过程对最大流量有要求时，通过控制阀的最大流量qvmax应为工艺过程可能出现的最大流量；当工艺过程对最大流量没有要求时，通过控制阀的最大流量qvmax一般取正常流量的1.25倍。
3 举例
在笔者刚刚完成并已开车成功的某精细化工中试装置中，共有调节回路64个，确定控制阀压差时正是重视了上述提到的诸多问题，使调节回路投运后皆能满足工艺过程的要求，现举几个具有代表性的例子来进一步说明控制阀压差的确定方法。
3.1 例1
如图9所示的工艺流程及操作条件，用如下方式确定控制阀的压差。
1）首先根据工艺流程及设备布置图构想出管系走向如图10所示。
2）根据管系走向图及操作条件求管路压降。由于沿途流量不等，需分段进行计算。
由1点到2点，qvnor=0.24m3/h，qvmax=0.24*1.25=0.3m3/h。根据图11和详细流程可计算出局部阻力的当量长度为6.5m；图10中直管长度为8.2m；则管总长度为14.7m，计算出管道阻力降为0.0003MPa。
由2点到3点，qvnor=0.75m3/h，qvmax=0.75*1.25=0.94m3/h。根据图10和详细流程可计算出局部阻力的当量长度为4.5m；图10中直管长度为20.6m；则管总长度为25.1m，计算出管道阻力降为0.0035MPa。
则1点到3点，管道总阻力降为：0.0003+0.01+0.0035=0.0138MPa。
取管道总阻力降为：0.0138*1.15=0.016MPa。
3）计算控制阀压差ΔP1min。
由式（15）得
Δp1m in=0.35-0.03-（17.6-1.9）/100-0.016＝0.147MPa
4）核算S。
由式（16）得
S=0.147/（0.147+0.016）=0.9。
5）控制阀压差Δp1min取值。
由于管路阻力降很小，考虑实际控制阀两头有大小头等因素，最终取控制阀压差
Δp1min=0.14MPa
3.2 例2
如图11所示的工艺流程及操作条件，试确定控制阀的压差和泵的扬程。
分析：由于泵出口分成了两条管路，首先泵的扬程必须同时满足两条管路的输送要求，因此根据系统计算结果要采用两个扬程中的高扬程者。其次两条管路虽有联系，但为了保证调节效果，应将其看成独立的两个系统，自起点设备开始来分别核算S，使S值皆大于等于0.3。并用如下方法确定控制阀的差压和泵的扬程。
1）首先根据工艺流程及设备布置图构想出管系走向，此处仅画出如图12所示的计算示意图
2）根据管系走向图及操作条件求管路压降。由于沿途流量不等，需分段进行计算
由1点到2点，qvmax=0.2*1.25+1.32=1.57m3/h。根据管系走向图可计算管线总长度为80m，计算出管道阻力降为0.031MPa。
由2点到3点，qvmax=0.2*1.25=0.25m3/h。根据管系走向图可计算管线总长度为50m，计算出管道阻力降为0.0004MPa。
由2点到4点，qvmax=1.32m3/h。根据管系走向图可计算管线总长度为58m，计算出管道阻力降为0.016MPa。
考虑阻力降有15%的裕量，则：
由1点经由2点到3点，管道阻力降为（0.031+0.0004+0.01）*1.15=0.048MPa 由1点经由2点到4点，管道阻力降为（0.031+0.016+0.01）*1.15=0.066MPa 3）取控制阀压差
取S=0.3，则由式（16）得控制阀压差为
LV阀Δp1min=0.429*0.048=0.021MPa
FV阀Δp1min=0.429*0.066=0.028MPa
4）确定泵的扬程
由式（18）得泵扬程为
由1点经由2点到3点，H=（0.21-0.03+0.048+0.021）*100+（25.7-4.1）=46.5m 由1点经由2点到4点，H=（0.364-0.03+0.066+0.028）* 100+（25.7-4.1）＝64.4m
为同时满足两条管路的输送要求，则泵的扬程应为64.4m。考虑泵有10%的扬程裕量，扬程应为64.4*1.1=71m。
查泵产品样本，选用80m扬程的泵。扣除10%的扬程裕量，可利用扬程应为
80/1.1=72.7m。
5）确定控制阀压差
由4）知泵的扬程为72.7m。则由式（15）计算出控制阀压差。
LV阀：
△p1min=0.03 - 0.21 + 72.7 / 100 - （25.7 - 4.1）/ 100 - 0.048 = 0.286MPa 考虑实际控制阀两头有大小头等，最终取控制阀压差Δp1min= 0.23MPa。
FV阀：Δp1min=0.03 - 0.364 + 72.7 / 100 - （25.7 - 4.1）/ 100 - 0.066 = 0.111MPa
考虑实际控制阀两头有大小头等，最终取控制阀压差Δp1min=0.08MPa。
6）核算控制阀阻比S
LV阀：
由于管路总阻力降为Δp=0.03-0.21+72.7/100-（25.7-4.1）/100=0.331MPa 则控制阀阻比S=0.23/0.331=0.695>0.3，说明控制阀压差合适。
FV阀：
由于管路总阻力降为Δp=0.03 - 0.364 + 72.7 / 100 - （25.7 - 4.1）/ 100 = 0.177MPa
则控制阀阻比S=0.08/0.177=0.452>0.3，说明控制阀压差合适。
3.3 例3
如图13所示的工艺流程及操作条件，试确定控制阀的压差和泵的扬程。
分析：这是同一管路上有两个调节回路的情况，为了保证两台控制阀皆能起到很好的调节作用，核算一台控制阀时，应将另外一台控制阀视为阻力元件，将其阻力降纳入管路总阻力降中，来分别核算控制阀的阻比S，使S值皆≥0.3。
1）首先根据工艺流程及设备布置图构想出管系走向，此处仅画出如图14所示的计算示意图。
2）根据管系走向图及操作条件求管路压降。
qvmax=1.34m3/h。根据管系走向图可计算管线总长度为93m，并且计算出管道阻力降为0.0165MPa。
考虑阻力降有15%的裕量，则管道阻力降为（0.0165+0.01）*1.15=0.027MPa 3）控制阀压差
取两台控制阀有相同的压差Δp1min，S=0.4，则由式（16）得任何一台控制阀有关系式：
则得控制阀压差Δp1min=0.054MPa
4）确定泵的扬程
由式（18）得泵扬程为H=（0.803-0.7+0.027+0.054*2）*100/0.643+
（11.7-3.18）=45.5m
考虑泵有10%的扬程裕量，扬程应为45.5*1.1＝50.05m。
查泵产品样本，选用50m扬程的泵。
5）确定控制阀压差
考虑实际控制阀两头有大小头等，最终取控制阀压差ΔP1min=0.05MPa。
6）计算控制阀S
由于管路总阻力降为Δp=0.7-0.803+45.5*0.643/100-（11.7-3.18）
*0.643/100=0.135MPa
则S=0.05/0.135=0.37＞0.3，说明控制阀压差符合要求。
3.4 例4
如图15所示的工艺流程及操作条件，试确定控制阀的压差。
分析：这是物料呈自流的情况，由于接收容器为间歇操作，应用其可能出现的最高液位来计算控制阀压差。为了保证控制阀能起到很好的调节效果，应使S≥0.3。并用下述方法确定控制阀差压。
1）首先根据工艺流程及设备布置图构想出管系走向，此处仅画出如图16所示的计算示意图
2）根据管系走向图及操作条件求管路压降
qvmax=0.47m3/h。根据管系走向图可计算管线总长度为20m，并且计算出管道阻力降为0.022MPa。
考虑阻力降有15%的裕量，则管道阻力降为0.022*1.15＝0.025MPa。
3）求控制阀压差
由式（15）得控制阀压差为Δp1min=（12-7.8）*0.667/100-0.025=0.003MPa 4）核算控制阀S
由式（16）得S=0.003/（0.003+0.025）=0.11<0.3，说明控制阀压差太小。 5）调整管路重新求管路压降
由上述计算知控制阀不能很好地工作，需要调整管路以降低管路压降。并且将管内径放大至19mm，计算出管道阻力降为0.002MPa。
考虑阻力降有15%的裕量，则管道阻力降为：0.002*1.15=0.0023MPa。
6）重新求控制阀压差
由式（15）得控制阀压差为Δp1min=（12-7.8）*0.667/100-0.0023=0.0257MPa
7）核算控制阀S并取控制阀压差
由式（16）得S=0.0257/（0.0257+0.0023）=0.92>>0
3 说明控制阀压差可行
考虑实际控制阀两头有大小头等，最终取控制阀压差ΔP1min=0.02MPa。
从上述计算可知，对于物料呈自流的情况，当控制阀压差不能满足要求时，可加大管道直径。这样管路阻力降减少明显，使得控制阀压差加大，从而达到使控制阀阻比S≥0.3的目的。
4 结束语
从某种程度上来说，控制水平代表了装置的技术水平。随着计算机在工业装置中的推广应用，装置中的控制回路将越来越多，而确定的控制阀压差的准确性和合理性是控制系统能否正常投运的关键。本文从基本概念开始，结合几个具有代表性的工程实例，详细讲述了控制阀压差的确定方法，以期解决工艺系统设计中控制阀压差确定的难点和疑惑。
参考文献
1 施俊良控制阀的选择北京：中国建筑工业出版社，1986．
2 汪寿建化工厂工艺系统设计指南．北京：化学工业出版社，1998
3 陆德民，张振基，黄步余等石油化工自动控制设计手册（第三版）.北京：化学工业出版社，2000．
压差平衡阀
压差平衡阀 压差平衡阀，亦称自力式压差控制阀，是一种不需外来能源依靠被调 介质自身压力变化进行自动调节的阀门，适用于分户计量或自动控制系统中。压差平衡阀为双瓣结构，阀杆不平衡力 河北平衡阀门制造有限公司压差平衡阀 小，结构紧凑，用于供热（空调）水系列中，恒定被控制系统的压差，并 有以下的特点： 1、恒定被控制系统压差； 2、支持被控系统内部自主调节； 3、吸收外网压差波动； 4、采用先进的无级调压结构，控制压差可调比可达25：1； 5、具备自动消除堵塞功能; 6、法兰尺寸符合中灰铸铁法兰尺寸。 压差平衡阀的使用方法： 1、介质流动方向应与阀体箭头方向一致； 2、压差平衡阀应安装在回水管上，阀上接导压管，导压管的另一端与供水管连接，建议在导压管供水端安装1/2"球阀，以便启动消除堵塞功能； 3、在导压管前的供水管上应安装过滤网，避免水质太差造成该阀失去自动调节功能； 4、供水管和该阀前的回水管应分别装设压力表，便于调节控制压差; 5、如发现该系统流量过大或过小，可能的原因是管道元件安装时的杂物卡阻在阀塞上，可将1/2"球阀关闭3—5分钟，这时如果是较轻堵塞，即可自动消除，如还不能消除，则要拆开阀门检查消除堵塞物； 6、控制压差调节方法：逆时针方向调节调压阀杆，观察压差。 [1]压差平衡阀选型说明： 按式KV=G/式中（G-M3/h），根据最大流量和可能的最小工作压差计算所需的最大KV值，应小于阀门的最大KV值；根据最小流量和可能的最大 工作压差计算所需的最小KV值，应大于阀门的最小KV值，如G=3-10M/h，
△P"最大=200KPa，△P"最小=20KPa，KV最大=10/=25，KV最小=3/=，选择DN50即符合要求，建议尽量不变径选用阀门。 压差平衡阀的用途： 为何室内安装自控装置必须安装压差平衡阀原因如下： 1.如果不安装压差平衡阀，近端用户由于压差过大，当近端用户室内温度达到设置值时，由于感温包的膨胀推力是有限的使恒温阀无法关断，使近端用户室内温度超标。 2.如果不安装压差平衡阀，近端用户压差过大，远端用户压差小，外网压差不平衡，造成近端和远端用户室内温度产生时序，如果采用间接性供暖方式，由于时序过长造成远端用户还未达到用户需求时就到了供暖的间歇时间，使远端用户无法达到供暖要求，如变频变流量调节时由于时序过长远端用户还未达到用户需求时即到了热源循环水泵的转数调小的时候，使变频装置无法发挥应有的功效。 3.如果不安装压差平衡阀当各用户调节时会相互干扰，如果一个或几个恒温阀调节时，会引起所有的恒温阀无谓的动作。 4.如果不安装压差平衡阀，室内温度达到需求时由于近端用户压差过大，会导致恒温阀产生噪音，影响舒适度。 5.如果不安装压差平衡阀，感温包长时间在高压差工资下还会简短恒温阀的使用寿命。
调节阀压差的确定
调节阀压差得确定 一、概述 在化工过程控制系统中9带调节阀得控制回路随处可见?在确定调节阀压差得过程中■必须考虑系统对调节阀操作性能得影响，否则，即使计算出得调节阀压差再精确，最终确定得调节阀也就是无法满足过程控制要求得。 从自动控制得角度来讲，调节阀应该具有较大得压差。这样选出来得调节阀，其实际工作性能比较接近试验工作性能（即理想工作性能），即调节阀得调节品质较好，过程容易控制。但就是,容易造成确定得调节阀压差偏大，最终选用得调节阀口径偏小。一旦管系压降比讣算值大或相当，调节阀就无法起到正常得调节作用。实际操作中，出现调节阀已处于全开位置，所通过得流量达不到所期望得数值;或者通过调节阀得流量为正常流量值时，调节阀已处于9 0 %开度附近?己处于通常调节阀开度上限，若负荷稍有提高■调节阀将很难起到调节作用。这就就是调节阀压差取值过大得结果。 从丄艺系统得角度来讲■调节阀应该具有较小得压差?这样选出来得调节阀，可以避免出现上述问题，或者调节阀处于泵或压缩机出口时能耗较低。但就是■这样做得结果往往就是选用得调节阀口径偏大，山于调节阀压差在管系总压降中所占比例过小，调节阀得工作特性发生了严重畸变，调节阀得调节品质不好?过程难于控制。实际操作中，出现通过调节阀得流量为正常流量值时，调节阀已处于1 0%开度附近■已处于通常调节阀得开度下限，若负荷稍有变化，调节阀将难以起到调节作用，这种悄况在低负荷开车时尤为明显。这就就是调节阀压差取值过小得结果?同时，调节阀口径偏大，既就是调节阀能力得浪费,使调节阀费用增高；而且调节阀长期处于小开度运行?流体对阀芯与阀座得冲蚀作用严重，缩短调节阀得使用寿命。 正确确定调节阀得压差就就是要解决好上述两方面得矛盾?使根据工艺条件所选出得调节阀能够满足过程控制要求，达到调节品质好、节能降耗乂经济合理。 关于调节阀压差得确定，常见两种观点。其一认为根据系统前后总压差估算就可以了；其二认为根据管系走向计算出调节阀前后压力即可计算出调节阀得压差。这两种方法对于估算国内初步设计阶段得调节阀就是可以得，但用于详细设计或施丄图设讣阶段得调节阀选型就是错误得■常常造成所选得调节阀口径偏大或偏小得问题?正确得做法就是对调节阀所在管系进行水力学计算后，结合系统前后总压差，在不使调节阀工作特性发生畸变得圧差范W 内合理地确定调节阀压差。 有人会问?一般控制条件在流程确定之后即要提出，而管道专业得配管图往往滞后?而且配管时还需要调节阀得有关尺寸，怎样在提调节阀控制条件时先进行管系得水力学计算呢?怎样进行管系得水力学计算，再结合系统前后总压差，最终在合理范ffl内确定调节阀压差，这就就是本文要解决得问题。 二.调节阀得有关概念 为了让大家对调节阀压差确定过程有一个清楚得认识，我们需要a温一下与调节阀有关得一些基本概念。 I、调节阀得工作原理
控制阀选择要点_选好工作压差和重视关闭压差
控制阀选择要点—选好工作压差和重视关闭压差 李宝华 摘要：工业过程控制阀是一种根据用户操作条件（过程数据）而量身定制的系列产品，有多种类型，不同的应用场合有各自适合的解决方案，合理地进行控制阀选择才能更好地发挥其在过程控制中的终端控制作用。控制阀的选择要点有流量计算、噪声预估、适用类型、阀体材料、关闭要求和阀座泄漏量、流量特性、端面连接、密封及填料、相关附件、安全应用，等等，这些要点一直备受关注。本文试对控制阀选择要点中的选型计算所依据的关键过程数据-工作压差和关闭压差进行探讨。 关键词：控制阀；选择要点；关键过程数据；工作压差；关闭压差。 引言 工业过程控制阀（）是自动控制的终端控制元件，是工业现场使用最多 的执行器。控制阀组件或控制阀装置简称控制阀（又称调节阀），是一种根据用户操作条件（过程数据）而量身定制的系列产品。控制阀有多种类型，不同的应用场合有各自适合的解决方案，合理地进行控制阀选择才能更好地发挥其在过程控制中的终端控制作用。控制阀的选择主要表现在结构类型、作用方式、流量特性和流通口径等方面，其选择要点有流量计算、噪声预估、适用类型、阀体材料、关闭要求和阀座泄漏量、流量特性、端面连接、密封及填料、相关附件、安全应用，等等，这些要点一直备受关注。本文试对控制阀选择要点中的选型计算所依据的关键过程数据工作压差和关闭压差进行探讨。 控制阀的选择 控制阀的选择包括：根据工艺条件，选择合适的结构和类型；根据工艺对象的特点，选择合适的流量特性；根据工艺参数，选择阀门口径；根据工艺压力和选用阀门情况，选择合适的执行机构；根据工艺过程的要求，选择合适的辅助装置。选择的基点是控制阀的适用性和经济性，量身定制、最优组合。 控制阀的选择顺序为：确认选择条件、根据工艺条件初选阀的型式、选择和计算流量系数、选择流量特性、确定相关结构和执行机构、作用方式组合选择、确定所需的附件。 控制阀的选择的考虑因素有：被调介质的种类、温度、压力、密度、粘度、腐蚀性；控制阀入口压力范围与出口压力范围；介质的流量范围；进出口管道材质与尺寸、连接方式；执行机构的类型与要求；噪音水平；安全方面的考虑。 控制阀的选择中决定控制阀结构和类型的因素有：控制阀的压力等级、工作压差、流通能力、调节频率、控制性能、可调比、噪音、振动、气蚀、腐蚀、冲刷、可维修性、经济性。 在控制阀众多选择条件中，控制阀的工作压差和关闭压差是关键的过程数据，工作压差（或称为调节压差）主导着流量系数（流通能力）的计算选择和影响着流量特性的选择；关闭压差主导着执行机构的输出力矩（扭矩）的计算选择和影响着型式的选择，关系着控制阀的紧密关闭；此外，两者都用于确定控制阀的结构和类型。因此，在控制阀计算选择时一定要选好工作压差和重视关闭压差。 图1 控制阀的选择图2 控制阀数据表（局部）
气动电磁阀工作原理
气动电磁阀工作原理 “十五”期间全国新发现大型矿产地529处 国土资源部最新统计表明，“十五”期间，全国新发现和评价的大型规模及大型规模以上的矿产地共529处，其中，达到特大型规模的矿产地145处。 在529处大型及以上矿产地中，属于国家重点矿种的有358处，占总数的67．67％，涉及煤、铁、铜、铝、铅、锌、锰、镍、钨、锡、钾盐和金12个矿种。 此外,“十五”期间，我国找矿还呈现以下特点：529处大型矿产地涉及矿种51个，其中，煤炭占总数的46．31％；有色金属矿占总数的14．93％；黑色金属矿占总数的1．7％；贵金属矿占总数的8.13 铜阀门>>铜电磁阀>>黄铜丝口电磁阀 产品名 称： 黄铜丝口电磁阀 产品型 号： 2L 产品口 径： DN20-65 产品压 力： 1.6-6.4Mpa 产品材 质： 铸钢、不锈钢、合金钢等 产品概括：生产标准：国家标准GB、机械标准JB、化工标准HG、美标API、ANSI、德标DIN、日本JIS、JPI、英标BS生产。阀体材质：铜、铸铁、铸钢、碳钢、WCB、WC6、WC9、20#、25#、锻钢、A105、F11、F22、不锈钢、304、304L、316、316L、铬钼钢、低温钢、钛合金钢等。工作压力1.0Mpa-50.0Mpa。工作温度：-196℃-650℃。连接方式：内螺纹、外螺纹、法兰、焊接、对焊、承插焊、卡套、卡箍。驱动方式：手动、气动、液动、电动。 产品详细信息■型号规格说明
■电磁阀技术参数 型号2W16 0-10 2W16 0-15 2W20 0-20 2W25 0-25 2W35 0-35 2W40 0-40 2W50 0-50 符号 使用液体空气、水、油、瓦斯 动作方式直动式 形式常闭式 流量孔径mm 1.6 20 25 35 40 50 CV值 4.8 7.6 12 24 29 48 接管口径3/8" 1/2" 3/4" 1" 1 1/4" 1 1/2" 2" 使用流体黏滞度20CST以下 使用压力**kg/cm2 水0.5 空气0~7 油0~7 最大耐压力kg/cm2 10 工作温度-5~80 使用电压范围±10% 本体材质黄铜 油封材质NBR，EPDM或VITON ■电磁阀技术参数 型号2L170 -10 2L170 -15 2L170 -20 2L200 -25 2L300 -35 2L300 -40 符号 使用液体蒸汽、水、空气 动作方式引导式（先导式）形式常闭式流量孔径mm 17 25 30 50 CV值 4.8 12 20 接管口径3/8" 1/2" 3/4" 1" 1 1/4" 1 1/2" 2使用流体黏滞度20CST以下 使用压力**kg/cm2 蒸汽、热空气、油0.5~15 蒸汽、热空气、
调节阀压差的确定
调节阀压差的确定 一、概述 在化工过程控制系统中，带调节阀的控制回路随处可见。在确定调节阀压差的过程中，必须考虑系统对调节阀操作性能的影响，否则，即使计算出的调节阀压差再精确，最终确定的调节阀也是无法满足过程控制要求的。 从自动控制的角度来讲，调节阀应该具有较大的压差。这样选出来的调节阀，其实际工 有人会问，一般控制条件在流程确定之后即要提出，而管道专业的配管图往往滞后，而且配管时还需要调节阀的有关尺寸，怎样在提调节阀控制条件时先进行管系的水力学计算呢？怎样进行管系的水力学计算，再结合系统前后总压差，最终在合理范围内确定调节阀压差，这就是本文要解决的问题。 二、调节阀的有关概念 为了让大家对调节阀压差确定过程有一个清楚的认识，我们需要重温一下与调节阀有关的一些基本概念。 1、调节阀的工作原理 如图1所示，根据柏努力方程，流体流经调节阀前后1-1和2-2截面间的能量守恒关系如下式所示。 ) 1(222 2 222111------+++=++f h g U rg P H g U rg P H
由于H 1=H 2,U 1=U 2，则有： 在流体阻力计算时，还有： 则有： 2 1当调节阀单位相对开度变化引起的相对流量变化是一个常数时，称调节阀具有直线流量特性。其数学表达式为： 其积分式为： 代入边界条件l=0时， Q=Qmin; l=lmax 时, Q=Qmin 。得： )2(2 1-------= rg P P h f 2)10(max max ------=l l kd Q Q d )11(max max -------+=常数l l k Q Q max min 1Q Q k - =max min Q Q = 常数
动态压差平衡阀的工作原理及使用方法
动态压差平衡阀的工作原理及使用方法 发布时间：2010-5-27 编辑：wenjie 来源：直接进论坛 动态压差平衡阀，亦称自力式压差控制阀、差压控制器、压差平衡阀等，它是用压差作用来调节阀门的开度，利用阀芯的压降变化来弥补管路阻力的变化，从而使在工况变化时能保持压差基本不变，它的原理是在一定的流量范围内，可以有效地控制被控系统的压差恒定，即当系统的压差增大时，通过阀门的自动关小动作，它能保证被控系统压差增大反之，当压差减小时，阀门自动开大，压差仍保持恒定。 动态压差平衡阀的工作原理： 该阀由阀体，阀盖，阀芯弹簧，控制导管，调压器组成，阀门安装在供热管路的回水管上，阀门上的工作腔通过控制管与供水管连接。消除外网压力波动引起的流量偏差，当供水压力P1增大，则供水压差P1-P3增大，感压膜带动阀芯下移关小阀口，使P2增大,从而维持P1-P2的恒定。当供水压力P1减小则感压膜带动阀芯上移，P2减小，使P1-P2恒定不变。无论管路中压力怎样变化，动态压差平衡阀均可维持施加于被控对象压差和流量恒定。 动态压差平衡阀的使用方法： 1、介质流动方向应与阀体箭头方向一致； 2、该阀应安装在回水管上，阀上接导压管，导压管的另一端与供水管连接，建议在导压管供水端安装1/2"球阀，以便启动消除堵塞功能； 3、在导压管前的供水管上应安装过滤网，避免水质太差造成该阀失去自动调节功能； 4、供水管和该阀前的回水管应分别装设压力表，便于调节控制压差; 5、如发现该系统流量过大或过小，可能的原因是管道元件安装时的杂物卡阻在阀塞上，可将1/2"球阀关闭3—5分钟，这时如果是较轻堵塞，即可自动消除，如还不能消除，则要拆开阀门[1]检查消除堵塞物； 6、控制压差调节方法：逆时针方向调节调压阀杆，观察压差。
中央空调压差旁通阀的介绍及作用
压差旁通阀 电动压差旁通阀 压差旁通阀分自力式压差旁通阀和电动压差旁通阀2种。 电动压差旁通阀是通过控制压差旁通阀的开度控制冷冻水的旁通流量，从而使供回水干管两端的压差恒定。广泛应用于中央空调集分水器之间,热力泵供回水之间,可有效保持设备不被损坏。 电动压差旁通阀常用于气体或液体系统，控制气体或液体管路与回路之间的压差。把电动压差旁通阀安装在系统水泵附件的旁通管路中，当系统压差增大而超过控制阀设定值时，阀门则进而开大，使更多的水流经旁通阀，从而使系统压差减小。相反，压差的减小导致阀门开度减小从而使系统压差增加。 自力式压差旁通阀 旁通阀又名自力式旁通压差阀，自力式自身压差控制阀 自力式自身压差控制阀（旁通式-C）在控制范围内自动阀塞为关闭状态，阀门两端压差超过预设值，阀塞即自动打开。并在感压膜的作用下自动调节开度，保持阀门两端压差相对恒定，依靠自身的压差工作，不需任何外来动力，性能可靠。 性能特点： 自力式自身压差控制阀为电动压差控制阀替代产品。 为安全可靠，解决了电动压差控制阀对电的信赖和电路出现问题造成机组损伤的机率，并且自力式自身压差控制阀便于安装，节省费用。 自力式自身压差控制阀的用途： 此经过，以保证机组流量不小于限制值。 自力式自身压差控制阀应用于集中供热系统中以保证某处散热设备不超压或不倒空。比如某系统高低差较大，且不分高低区系统，这时如按高处定压，低处散热设备可能压爆；如按低处定压，高处倒空。
这种情况如热源在低外可在进入高区分支水管加增压泵，回水管加压差阀使高区压力经过提升后，由阀门再降到低区回水压力；如热源在高处可进入低区供水管加装压差阀，回水加增压泵，使通过阀门压力降低的循环水能回到系统中。空调系统中旁通阀的作用和原理： 空调系统的的压差旁通阀是用在冷水机组的集水器与分水器之间的主管道上的，其原理是通过压差控制器感测集水器与分水器两端水压力，然后根据测试到的压力计算出差值，再由压差控制器根据计算出的差值与预先设定值进行比较决定输出方式，以控制阀门是增加开度或减少开度，从而来调节水量，以达到平衡主机系统的水压力的目的。 自力式自身压差控制阀的性能参数： 控制压差在 依靠压差自动工作，无须外接动力，运行安全稳定可靠。 介质温度：0--150℃。 公称压力：1.6Mpa 。 自力式自身压差控制阀的安装调试： 适用于分集水器之间 旁通管安装保护冷热源 适用于高层建筑分区供暖，安装于高区回水管避免高 区倒空和水垂 1、热源 2、循环水泵 3、系统补给水泵 4、自力式 自身压差控制阀 5、加压水泵 6、止回阀 7、后部补水压力调节阀 8、热用户
压差旁通阀的选择计算
压差旁通阀的选择计算
为保证空调冷冻水系统中冷水机组的流量基本恒定；冷冻水泵运行工况稳定，一般采用的方法是：负荷侧设计为变流量，控制末端设备的水流量，即采用电动二通阀作为末端设备的调节装置以控制流入末端设备的冷冻水流量。在冷源侧设置压差旁通控制装置以保证冷源部分冷冻水流量保持恒定，但是在实际工程中，由于设计人员往往忽视了调节阀选择计算的重要性，在设计过程中，一般只是简单的在冷水机组与用户侧设置了旁通管，其旁通管管径的确定以及旁通调节阀的选择未经详细计算，这样做在实际运行中冷水机组流量的稳定性往往与设计有较大差距，旁通装置一般无法达到预期的效果，为将来的运行管理带来了不必要的麻烦，本文就压差调节阀的选择计算方法并结合实际工程作一简要分析。 一压差调节装置的工作原理 压差调节装置由压差控制器、电动执行机构、调节阀、测压管以及旁通管道等组成，其工作原理是压差控制器通过测压管对空调系统的
供回水管的压差进行检测，根据其结果与设定压差值的比较，输出控制信号由电动执行机构通过控制阀杆的行程或转角改变调节阀的开度，从而控制供水管与回水管之间旁通管道的冷冻水流量，最终保证系统的压差恒定在设定的压差值。当系统运行压差高于设定压差时，压差控制器输出信号，使电动调节阀打开或开度加大，旁通管路水量增加，使系统压差趋于设定值；当系统压差低于设定压差时，电动调节阀开度减小，旁通流量减小，使系统压差维持在设定值。 二选择调节阀应考虑的因素 调节阀的口径是选择计算时最重要的因素之一，调节阀选型如果太小，在最大负荷时可能不能提供足够的流量，如果太大又可能经常处于小开度状态，调节阀的开启度过小会导致阀塞的频繁振荡和过渡磨损，并且系统不稳定而且增加 了工程造价。 通过计算得到的调节阀应在10％－90％的开启度区间进行调节,同时还应避免使用低于
压差平衡阀的作用原理是什么
压差平衡阀的作用原理是什么? 压差平衡阀，亦称自力式压差控制阀，是一种不需外来能源依靠被调介质自身压力变化进行自动调节的阀门，适用于分户计量或自动控制系统中。 压差平衡阀为双瓣结构，结构紧凑，用于供热（空调）水系列中，恒定被控制系统的压差，并有以下的特点： 1、恒定被控制系统压差； 2、支持被控系统内部自主调节； 3、吸收外网压差波动； 4、采用先进的无级调压结构，控制压差可调比可达25：1； 5、具备自动消除堵塞功能; 6、法兰尺寸符合GB4216.2中灰铸铁法兰尺寸。 压差平衡阀的使用方法： 1、介质流动方向应与阀体箭头方向一致； 2、压差平衡阀应安装在回水管上，阀上接导压管，导压管的另一端与供水管连接，建议在导压管供水端安装1/2"球阀，以便启动消除堵塞功能； 3、在导压管前的供水管上应安装过滤网，避免水质太差造成该阀失去自动调节功能； 4、供水管和该阀前的回水管应分别装设压力表，便于调节控制压差; 5、如发现该系统流量过大或过小，可能的原因是管道元件安装时
的杂物卡阻在阀塞上，可将1/2"球阀关闭3—5分钟，这时如果是较轻堵塞，即可自动消除，如还不能消除，则要拆开阀门检查消除堵塞物； 6、控制压差调节方法：逆时针方向调节调压阀杆，观察压差。 压差平衡阀选型说明： 按式KV=G/式中（G-M3/h），根据最大流量和可能的最小工作压差计算所需的最大KV值，应小于阀门的最大KV值；根据最小流量和可能的最大工作压差计算所需的最小KV值，应大于阀门的最小KV值，如G=3-10M/h，△P"最大=200KPa，△P"最小=20KPa，KV最大=10/=25，KV最小=3/=2.12，选择DN50即符合要求，建议尽量不变径选用阀门。 压差平衡阀的用途： 为何室内安装自控装置必须安装压差平衡阀原因如下： 1.如果不安装压差平衡阀，近端用户由于压差过大，当近端用户室内温度达到设置值时，由于感温包的膨胀推力是有限的使恒温阀无法关断，使近端用户室内温度超标。 2.如果不安装压差平衡阀，近端用户压差过大，远端用户压差小，外网压差不平衡，造成近端和远端用户室内温度产生时序，如果采用间接性供暖方式，由于时序过长造成远端用户还未达到用户需求时就到了供暖的间歇时间，使远端用户无法达到供暖要求，如变频变流量调节时由于时序过长远端用户还未达到用户需求时即到了热源循环水泵的转数调小的时候，使变频装置无法发挥应有的功效。 3.如果不安装压差平衡阀当各用户调节时会相互干扰，如果一个
调节阀的流量计算
调节阀的流量计算 调节阀的流量系数Kv，是调节阀的重要参数，它反映调节阀通过流体的能力，也就是调节阀的容量。根据调节阀流量系数Kv的计算，就可以确定选择调节阀的口径。为了正确选择调节阀的口径，必须正确计算出调节阀的额定流量系数Kv值。调节阀额定流量系数Kv的定义是：在规定条件下，即阀的两端压差为10Pa，流体的密度为lg/cm，额定行程时流经调节阀以m/h或t/h的流量数。 1．一般液体的Kv值计算 a．非阻塞流 判别式：△P＜FL（P1－FFPV） 计算公式：Kv＝10QL 式中： FL－压力恢复系数，见附表 FF－流体临界压力比系数，FF＝－ PV－阀入口温度下，介质的饱和蒸汽压（绝对压力），kPa PC－流体热力学临界压力（绝对压力），kPa QL－液体流量m/h ρ－液体密度g/cm P1－阀前压力（绝对压力）kPa P2－阀后压力（绝对压力）kPa b．阻塞流 判别式：△P≥FL（P1－FFPV） 计算公式：Kv＝10QL 式中：各字符含义及单位同前 2．气体的Kv值计算 a．一般气体 当P2＞时
当P2≤时 式中： Qg－标准状态下气体流量Nm/h Pm-(P1+P2)/2(P1、P2为绝对压力)kPa △P＝P1－P2 G －气体比重（空气G＝1） t －气体温度℃ b．高压气体（PN＞10MPa） 当P2＞时 当P2≤时 式中：Z-气体压缩系数，可查GB/T 2624-81《流量测量节流装置的设计安装和使用》 3．低雷诺数修正（高粘度液体KV值的计算） 液体粘度过高或流速过低时，由于雷诺数下降，改变了流经调节阀流体的流动状态，在Rev<2300时流体处于低速层流，这样按原来公式计算出的KV值，误差较大，必须进行修正。此时计算公式应为： 式中：Φ―粘度修正系数，由Rev查FR－Rev曲线求得；QL－液体流量 m/h 对于单座阀、套筒阀、角阀等只有一个流路的阀 对于双座阀、蝶阀等具有二个平行流路的阀 式中：Kv′―不考虑粘度修正时计算的流量系 ν ―流体运动粘度mm/s FR －Rev关系曲线 FR-Rev关系图 4．水蒸气的Kv值的计算
压差阀
压差阀 目录 ZYC型自力式压差控制阀 低真空电磁压差充气阀DYC-Q 压差旁通平衡阀-800X压差旁通平衡阀 压差旁通平衡阀 压差旁通阀-800X压差旁通阀 无压差电磁阀-ZCT无压差电磁阀 电磁真空压差式充气阀DYC-JQ、GYC-JQ 自力式压差控制阀-ZYC自力式压差控制阀 自力式压差控制阀ZYC 自力式差压调节阀-ZZV自力式差压调节阀 自力式差压调节阀-ZZYW型自力式差压调节阀
ZYC型自力式压差控制阀 一、产品[自力式压差控制阀]的详细资料： 产品型号：ZYC型 产品名称：自力式压差控制阀 产品特点：ZYC型自力式压差控制阀，是一种利用介质自身的压力变化进行自我控制而保持流经该被控系统介质压差不变的阀门。适用于供暖方式采用双管系统的压差控制，保证系统基本不变，降低噪音，平衡阻力，消除热网和水力失调。 二、主要技术参数： 型号公称压力壳体实验压力 压差控制范围 定压差型可调压差型ZYC-16一H3T16MPa 2.4MPa10KPa、20KPa、30KPa10.30KPa 三、ZYC型自力式压差控制阀主要外型尺寸(法兰连接尺寸按GB4216规定)： DN mm 连接方式 L mm H(mm)流量 m3／h 适用介质介质温度 主要零 件材料定压差型可调压差型 15 螺纹1109514502-1 水0～100℃ 阀体、上盖和 下盖 为铸铁、阀芯 201101101500.3-1.5 2511513016505-2
为铜、膜片为尼龙强化橡胶、弹簧为不锈钢 32 法兰1301401901-440 20019034015-650 2152053552-865 2302403903-1280 2753005005-20100 29035055010-3012531038058015-45订货须知： 一、①ZYC 型自力式压差控制阀产品名称与型号②ZYC 型自力式压差控制阀口径③ZYC 型自力式压差控制阀是否带附件二、若已经由设计单位选定公司的ZYC 型自力式压差控制阀型号，请按ZYC 型自力式压差控制阀型号 三、当使用的场合非常重要或环境比较复杂时,请您尽量提供设计图纸和详细参数， 相关产品： WM341系列隔膜可调式减压阀 波纹管式减压阀 T44H/Y 型波纹管减压阀 YZ11X 直接作用薄膜式水用减压阀 直接作用薄膜式减压阀 内螺纹活塞式蒸汽减压阀 Y45H/Y 型手动双座蒸汽减压阀 Y945H/Y 型电动双座蒸汽减压阀 YB43X 固定比例式减压阀 比例式减压阀 高灵敏度蒸汽减压阀
调节阀选型计算
?调节阀计算与选型指导（一） ?2010-12-09 来源：互联网作者:未知点击数：588 ?热门关键词：行业资讯 【全球调节阀网】 人们常把测量仪表称之为生产过程自动化的“眼睛”；把控制器称之为“大脑”；把执行器称之为“手脚”。自动控制系统一切先进的控制理论、巧秒的控制思想、复杂的控制策略都是通过执行器对被控对象进行作用的。 调节阀是生产过程自动化控制系统中最常见的一种执行器，一般的自动控制系统是由对象、检测仪表、控制器、执型器等所组成。调节阀直接与流体接触控制流体的压力或流量。正确选取调节阀的结构型式、流量特性、流通能力；正确选取执行机构的输出力矩或推力与行程；对于自动控制系统的稳定性、经济合理性起着十分重要的作用。如果计算错误，选择不当，将直接影响控制系统的性能，甚至无法实现自动控制。 控制系统中因为调节阀选取不当，使得自动控制系统产生震荡不能正常运行的事例很多很多。因此，在自动控制系统的设计过程中，调节阀的设计选型计算是必须认真考虑、将设计的重要环节。 正确选取符合某一具体的控制系统要求的调节阀，必须掌握流体力学的基本理论。充分了解各种类型阀的结构型式及其特性，深入了解控制对象和控制系统组成的特征。选取调节阀的重点是阀径选择，而阀径选择在于流通能力的计算。流通能力计算公式已经比较成熟，而且可借助于计算机，然而各种参数的选取很有学问，最后的拍板定案更需要深思熟虑。 二、调节阀的结构型式及其选择 常用的调节阀有座式阀和蝶阀两类。随着生产技术的发展，调节阀结构型式越来越多，以适应不同工艺流程，不同工艺介质的特殊要求。按照调节阀结构型式的不同，逐步发展产生了单座调节阀、双座调节阀、角型阀、套筒调节阀（笼型阀）、三通分流阀、三通合流阀、隔膜调节阀、波纹管阀、O型球阀、V型球阀、偏心旋转阀（凸轮绕曲阀）、普通蝶阀、多偏心蝶阀等等。 如何选择调节阀的结构型式？主要是根据工艺参数（温度、压力、流量），介质性质（粘度、腐蚀性、毒性、杂质状况），以及调节系统的要求（可调比、噪音、泄漏量）综合考虑来确定。一般情况下，应首选普通单、双座调节阀和套筒调节阀，因为此类阀结构简单，阀芯形状易于加工，比较经济。如果此类阀不能满足工艺的综合要求，可根据具体的特殊要求选择相应结构型式的调节阀。现将各种型式常用调节阀的特点及适用场合介绍如： （1）单座调节阀（VP，JP）：泄漏量小（额定K v值的0.01%）允许压差小，JP型阀并且有体积小、重量轻等特点，适用于一般流体，压差小、要求泄漏量小的场合。 （2）双座调节阀（VN）：不平衡力小，允许压差大，流量系数大，泄漏量大（额定K值的0.1%），适用于要求流通能力大、压差大，对泄漏量要求不严格的场合。 （3）套简阀（VM.JM）：稳定性好、允许压差大，容易更换、维修阀内部件，通用性强，更换套筒阀即可改变流通能力和流量特性，适用于压差大要求工作平稳、噪音低的场合。 （4）角形阀（VS）：流路简单，便于自洁和清洗，受高速流体冲蚀较小，适用于高粘度，含颗粒等物质及闪蒸、汽蚀的介质；特别适用于直角连接的场合。 （5）偏心旋转阀（VZ）：体积小，密封性好，泄漏量小，流通能力大，可调比宽R=100，允许压差大，适用于要求调节范围宽，流通能力大，稳定性好的场合。 （6）V型球阀（VV）：流通能力大、可调比宽R=200~300，流量特性近似等百分比，v型口与阀座有剪切作用，适应用于纸浆、污水和含纤维、颗粒物的介质的控制。 （7）O型球阀（VO）：结构紧凑，重量轻，流通能力大，密封性好，泄漏量近似零，调节范围宽R=100~200，流量特性为快开，适用于纸浆、污水和高粘度、含纤维、颗粒物的介质，要求严密切断的场合。 （8）隔膜调节阀（VT）：流路简单，阻力小，采用耐腐蚀衬里和隔膜有很好的防腐性能，流量特性近似为快开，适用于常温、低压、高粘度、带悬浮颗粒的介质。 （9）蝶阀（VW）：结构简单，体积小、重量轻，易于制成大口径，流路畅通，有自洁作用，流量特性近似等百分比，适用于大口径、大流量含悬浮颗粒的流体控制。
空调冷冻水系统压差调节阀的选择计算
空调冷冻水系统压差调节阀的选择计算在中央空调管路中，对于冷水机组来说冷冻水流量的减小是相当危险的。在蒸发器设计中，通常一个恒定的水流量（或较小范围的波动）对于保证蒸发器管内水流速的均匀是重要的，如果流量减小，必然造成水流速不均匀，尤其是在一些转变（如封头）处更容易使流速减慢甚至殂成不流动的“死水”由于蒸发温度极低在蒸发器不断制冷的过程中，低流速水或“死水”极容易产生冻结的情况，从而对冷水机组造成破坏。因此，冷水机能的流量我们要求基本恒定的。但从另一方面，从末端设备的使用要求来看，用户则要求水系统作变化量运行以改变供冷（热）量的多少。这两者构成了一对矛盾，解决此矛盾最常用的方法是在供回水管上设置压差旁通阀，压差旁通阀工作原理是：在系统处于设计状态下，所有设备都满负荷运行时，压差旁通阀开度为零（无旁通水流量），这时压差控制器两端接口处的压力差（又称用户侧供，回水压差）P0即是控制器的设定压差值。当末端负荷变小后，末端的两通阀关小，供回水压差P0将会提高而超过设定值，在压差控制器的作用下，压差旁通阀将自动打开，由于压差旁通阀与用户侧水系统并联，它的开度加大将使供回水压差P0减小直至达到P0时才停止，部分水从旁通阀流过而直接进入回水管，与用户侧回水混合后进入水泵和冷水机组，这样通过冷水机组的水量是不变化的。水泵的运行有个高工作效率点，流量的变化使电机在高效率点处左右移动，但最终的结果，只要管路特性不变化，水泵会自动调节到高效率工作点，我们可以通过调节管路特性去改变水泵的工作效率点，这样也就是说，在流量的变化的时候，水泵要不断的改变自己的运行状态，这导致了电流不段的变化（变大或者变小），这对电机的运行都是有害的，变频泵的电机容易烧毁也就是这个结果，因此，在一般的情况下，最好能使水泵在一个稳定的状态运行，这就要求我们用旁通，无论上面的负荷怎样变化，水泵都能在稳定的流量下运行，而不会导致电机的电流不段变化，使电机的寿命降低！ 为保证空调冷冻水系统中冷水机组的流量基本恒定；冷冻水泵运行工况稳定，一般采用的方法是：负荷侧设计为变流量，控制末端设备的水流量，即采用电动二通阀作为末端设备的调节装置以控制流入末端设备的冷冻水流量。在冷源侧设置压差旁通控制装置以保证冷源部分冷冻水流量保持恒定，但是在实际工程中，由于设计人员往往忽视了调节阀选择计算的重要性，在设计过程中，一般只是简单的在冷水机组与用户侧设置了旁通管，其旁通管管径的确定以及旁通调节阀的选择未经详细计算，这样做在实际运行中冷水机组流量的稳定性往往与设计有较大差距，旁通装置一般无法达到预期的效果，为将来的运行管理带来了不必要的麻烦，本文就压差调节阀的选择计算方法并结合实际工程作一简要分析。 一、压差调节装置的工作原理 压差调节装置由压差控制器、电动执行机构、调节阀、测压管以及旁通管道等组成，其工作原理是压差控制器通过测压管对空调系统的供回水管的压差进行检测，根据其结果与设定压差值的比较，输出控制信号由电动执行机构通过控制阀杆的行程或转角改变调节阀的开度，从而控制供水管与回水管之间旁通管道的冷冻水流量，最终保证系统的压差恒定在设定的压差值。当系统运行压差高于设定压差时，压差控制器输出信号，使电动调节阀打开或开度加大，旁通管路水量增加，使系统压差趋于设定值；当系统压差低于设定压差时，电动调节阀开度减小，旁通流量减小，使系统压差维持在设定值。 二、选择调节阀应考虑的因素
实验室房间压差控制系统的工作原理
实验室房间压差控制系统： 直接压差显示 压差控制器持续地监测房间的实际压差值，并以直观的数字进行显示，以便实验室操作人员随时掌握室内压差的状态，提高了实验室周围环境的安全系数。 时刻监控压差状态 室内排风和房间补风及窗户、门开关等因素引起的房间压差的变动，通过精密传感器的监控在2 秒内将房间压差恢复设定值范围内，维持压差保持在最佳状态，防止了因气流变化导致的有毒气体的溢出。 安全报警 如果房间压差超出安全范围，声音及警灯将报警。 紧急处理 当门外未关状态时，系统将自动将房间补风调至设定的风量值，保证房间处于负压中，防止室内有害气体的溢出。 控制元气组件： 房间压差控制器
房间压差传感器 VAV变风量阀 门磁感应开关 控制电源 以上就是木人给大家的简单介绍，如果您还想了解其他更多内容可以拨打我们的热线电话，或者点击官网咨询我们，或者点击在线咨询我们。 深圳市木人实验室环境技术有限公司（原深圳市木人科技实业有限公司）创立于2004年，是一家专业从事于实验室前期建筑咨询，系统规划设计、施工、实验室家具设计制作的股份制有限公司。 作为改革开放之都的实验室建设行业的先行者，我们致力于引进国际上先进的实验室技术，并予以吸收国产化，先后推出了欧式，美式实验台，VAV变风量控制系统，实验室智能化系统，由此获得广大客户的认可。 我们:
改革开放的前沿-设计之都-深圳 十五年的实验室设计施工经验 装饰、暖通、结构、家具等各个专业的设计师团队 20年项目管理经验的建造师 10000平方的实验室家具设计制造中心 上千个工程案例（华为技术、富士康科技集团，中兴通讯，深圳大学，南昌大学，深圳市人民医院，完美集团，深圳市检察院等） 实验室建设行业正经历一场前所未有的变革，由手工化进入智能化时代，木人不会做变革的观众，木人的使命将使我们如催化剂一般积极参与变革！
压差旁通阀的作用是什么
压差旁通阀的作用是什么，管径如何确定？ 压差旁通阀的作用是什么，管径如何确定？ 答：对于冷水机组来说冷冻水流量的减小是相当危险的。在蒸发器设计中，通常一个恒定的水流量（或较小范围的波动）对于保证蒸发器管内水流速的均匀是重要的，如果流量减小，必然造成水流速不均匀，尤其是在一些转变（如封头）处更容易使流速减慢甚至殂成不流动的“死水”由于蒸发温度极低在蒸发器不断制冷的过程中，低流速水或“死水”极容易产生冻结的情况，从而对冷水机组造成破坏。因此，冷水机能的流量我们要求基本恒定的。但从另一方面，从末端设备的使用要求来看，用户侧要求水系统作变化量运行以改变供冷（热）量的多少。这两者构成了一对矛盾，解决此矛盾最常用的方法是在供回水管上设置压差旁通阀，其工作原理是：在系统处于设计状态下，所有设备都满负荷运行时，压差旁通阀开度为零（无旁通水流量），这时压差控制器两端接口处的压力差（又称用户侧供，回水压差）P0即是控制器的设定压差值。当末端负荷变小后，末端的两通阀关小，供回水压差P0将会提高而超过设定值，在压差控制器的作用下，旁通阀将自动打开，由于旁通阀与用户侧水系统并联，它的开度加大将使供回水压差P0减小直至达到P0时才停止，部分水从旁通阀流过而直接进入回水管，与用户侧回水混合后进入水泵和冷水机组，这样通过冷水机组的水量是不变化的。 水泵的运行有个高工作效率点，流量的变化使电机在高效率点处左右移动，但最终的结果，只要管路特性不变化，水泵会自动调节到高效率工作点，我们可以通过调节管路特性去改变水泵的工作效率点，这样也就是说，在流量的变化的时候，水泵要不断的改变自己的运行状态，这导致了电流不段的变化（变大或者变小），这对电机的运行都是有害的，变频泵的电机容
调节阀的口径计算
调节阀口径计算 1 口径计算原理 在不同的自控系统中，流量、介质、压力、温度等参数千差万别，而调节阀的流量系数又是在100KPa压差下,介质为常温水时测试的，怎样结合实际工作情况决定阀的口径呢？显然，不能以实际流量与阀流量系数比较（因为压差、介质等条件不同），而必须进行Kv值计算。把各种实际参数代入相应的Kv值计算公式中，算出Kv值，即把在不同的工作条件下所需要的流量转化为该条件下所需要的Kv值，于是根据计算出的Kv值与阀具有的Kv值比较，从而决定阀的口径，最后还应进行有关验算，进一步验证所选阀是否能满足工作要求。 2 口径计算步骤 从工艺提供有关参数数据到最后口径确定，一般需要以下几个步骤： （1）计算流量的确定。根据现有的生产能力、设备负荷及介质的状况，决定计算的最大工作流量Qmax和最小工作流量Qmin。 （2）计算压差的决定。根据系统特点选定S值，然后决定计算压差。 （3）Kv值计算。根据已决定的计算流量、计算压差及其它有关参数，求出最大工作流量时的Kvmax。 （4）初步决定调节阀口径，根据已计算的Kvmax，在所选用的产品型式系列中，选取大于Kv-max并与其接近的一档Kv值，得出口径。
（5）开度验算。 （6）实际可调比验算。一般要求实际可调比应大于10。 （7）压差校核（仅从开度、可调比上验算还不行，这样可能造成阀关不死，启不动，故我们增加此项）。 （8）上述验算合格，所选阀口径合格。若不合格，需重定口径（及Kv值），或另选其它阀，再验算至合格。 3 口径计算步骤中有关问题说明 1）最大工作流量的决定 为使调节阀满足调节的需要，计算时应考虑工艺生产能力、对象负荷变化、预期扩大生产等因素，但必须防止过多地考虑余量，使阀口径选大；否则，不仅会造成经济损失、系统能耗大，而且阀处小开度工作，使可调比减小，调节性能变坏，严重时还会引起振荡，使阀的寿命缩短，特别是高压调节阀，更要注意这一点。现实中，绝大部分口径选大都是此因素造成的。 2）计算压差的决定——口径计算的最关键因素 压差的确定是调节阀计算中的关键。在阀工作特性讨论中知道：S值越大，越接近理想特性，调节性能越好；S值越小，畸变越厉害，因而可调比减小，调节性能变坏。但从装置的经济性考虑时，S小，调节阀上压降变小，系统压降相应变小，这样可选较小行程的泵，即从经济性和节约能耗上考虑S值越小越好。综合的结果，一般取S＝0.1～0.3（不是原来的0.3～0.6）。对高压系统应取小值，可小至S
动态压差平衡型电动调节阀
动态压差平衡型电动调节阀 张家口帝达购物中心使用了宏田公司的蒸发式中央空调后，与原来集中式单风道系统比较（以每天运行12小时计）：整个系统每天消耗电能约2856KW/h，消耗水量为24.5吨/天，每年运行按3个月计，共 计消耗电能25.7万KW.h左右，消耗水2682吨，每年的维修费用约1-2万元。该购物中心的工作人员讲，使用过去的系统，一直不能达到理想效果，夏季场内闷热难耐，几次改造均不理想。使用宏田的蒸发 式中央空调系统后，保留了原来的两台离心风机，改变了风道的用途，出口温度在18到21度之间，相对湿度60%左右，总运行动力为81KW，比原来减少142.5KW（还不包括停用每层角落7.5匹的分体空调
一、材质： 阀体球墨铸铁电动执行器外壳铝合金 阀套不锈钢阀芯黄铜 二、动态平衡电动调节阀技术参数： 产品型号阀门形式规格 压差范围 (KPa) 流量范围 (m0/h) 工作 压力 流量 误差 流体 温度A/D-EDRV1 二通 DN2530-3000.2-2.9 PN165％ 0-100 ℃A/D-EDRV2DN3230-3000.5-4-7 A/D-EDRV3DN4030-3001-7-7 A/D-EDRV4DN5030-3002-12.1 A/D-EDRV8DN6530-3003-20.4 A/D-EDRV9DN8030-3005-30.8 A/D-EDRV10DN1OO30-30010-45.3 A/D-EDRV11DN12530-30015-70-7 A/D-EDRV12DN15030-30020-101.8 A/D-EDRV13DN20033-300 5.0-360 A/D-EDRV14DN25022-210 4.O-460 ※注： A-EDRV动态平衡电动调节阀配直行程电动执行器 D-EDRV动态平衡电动调节阀配角行程电动执行器三、动态平衡电动调节阀尺寸参数： 产品型号 阀门形 式 规格 外形及安装尺寸 (mm) L H1H2 D(φ)法 兰 G螺纹A/D-EDRV1 二通 丝口 DN2516026570G1 A/D-EDRV2DN3218027570G1-1/4 A/D-EDRV3DN4030029090G1-1/2 A/D-EDRV4DN5030029090G2 A/D-EDRV5 二通 法兰 DN32160220701OO A/D-EDRV6DN40200235110110 A/D-EDRV7DN50215230115125 A/D-EDRV8DN65230238120145 A/D-EDRV9DN80275275146160
伺服阀工作原理
（1）电液伺服阀的组成 伺服阀由力矩马达、液压放大器、反馈机构三部分组成 （2）力矩马达的工作原理 力矩马达的作用是把输入的电气控制信号转换为力矩。它由永久磁铁、上导磁体、下导磁体、衔铁、控制线圈、弹簧管等组成。衔铁固定在弹簧管上端，由弹簧管支承在上、下导磁体的中间位置，可绕弹簧管的转动中心作微小的转动。 永久磁铁将上、下导磁体磁化，一个为N级，另一个为S级。无信号电流时，衔铁在上、下导磁体的中间位置，由于力矩马达结构是对称的，使磁铁两端所受的电磁力相同，力矩马达无力矩输出。当有信号电流通过线圈时，控制线圈产生控制磁通，其大小和方向取决于信号电流的大小和方向电磁力矩的大小与信号电流的大小成比例，衔铁的转角也与信号电流成比例。
力矩马达磁路原理图 对于上图的磁路分析： 对分支点A 和B 应用磁路基尔霍夫第一定律可得衔铁磁通 12a φφφ=- 整理后得到 g 2g 2()2l 1()l g c a x x φφφ+=- 由于2g (x/l )1 《，上式化简a g 2l c g g x N i R φφ=+?，考虑到x a θ≈，上式写成 a g 2l c g g a N i R φφθ=+? 由控制磁通和极化磁通的相互作用在衔铁上产生电磁力矩d 14=2a(F -F )T ，考
虑到衔铁转角θ很小，故有,,x tg x a a θθθ=≈≈则上式可写成： 2 2222g 22g (1)(1)l (1)l c t m g d x K i K T x φθφ+?++=-， 式中t K 为力矩马达的中位电磁力矩系数，g 2l t c g a K N φ= m K 为力矩马达的中位磁弹簧刚度，22g 4()l m g g a K R φ= 由上式可以看出，力矩马达的输出力矩具有非线性。为了改善线性度和防 止衔铁被永久磁铁吸附，力矩马达一般都设计成g x/l <1/3，即2g (x/l )1 《和2(/) 1c g φφ《。则接着化简成： t d m T K i K θ=?+ 上式中，t i K ?是衔铁在中位时，由控制电流i ?产生的电磁力矩，称为中位电磁力矩。m K θ是由于衔铁偏离中位时，气隙发生变化而产生的附加电磁力矩，它使衔铁进一步偏离中位。这个力矩与转角成比例，相似于弹簧的特性，称为电磁弹簧力矩。 （3） 液压放大器 液压放大器的运动去控制液压能源流向液压执行机构的流量或压力。力矩马达的输出力矩很小，在阀的流量比较大时，无法直接驱动功率级阀运动，此时需要增加液压前置级，将力矩马达的输出加以放大，再去控制功率级阀，功率级阀采用三位四通滑阀，这就构成了电液伺服阀。 三级电液伺服阀实质上是由通用型双喷嘴力反馈两级伺服阀和第三级滑阀组成,第三级滑阀的阀芯位移由电反馈来实现闭环控制。 伺服射流管先导阀主要由力矩马达、喷嘴挡板和接收器组成。当线圈中有电流通过时，产生的电磁力使挡板偏离中位。这个偏离和特殊形状的喷嘴设计使得当挡板偏向一侧时造成先导阀的接收器产生偏差。此压差直接导致阀芯两侧驱动