调节阀选型、动作特性选择
调节阀的正确选型及应用

调节阀的正确选型及应用点击次数:45 发布时间:2011-10-13目前在自动控制领域中,一个工艺过程是否能满足各项工艺控制指标,控制过程是否平稳,超调量、衰减比、扰动是否在规定范围内,是否稳、快、准,除了工艺设计合理,设备先进外,重要的一点就是调节阀能否根据主体的意识而准确动作,使过程主体的控制意识体现为物料能量和流量精确变化。
在许多自动控制中,因为调节阀质量不过关、流量特性差、渗漏大、动作不可靠而使自动控制失去了高品质调节,给生产带来了重大经济损失,并且增加了劳动强度。
因为调节阀安装在工艺管道上,直接与操作介质接触,长期受到高温、高压、腐蚀和摩擦等恶劣工作条件的影响。
所以,调节阀选择的好坏,对系统控制作用关系很大。
因此,正确合理的选择、安装调节阀就是显得尤为重要。
1 调节阀的选择1.1 调节阀类型的选择主要是根据现场介质的特点、控制要求、安装环境等因素结合调节阀本身的流量特性和结构而进行选择,如表1所示。
表1调节阀种类及结构特点阀门名称结构特点结构简单、装配方便、泄漏小,但受流体冲击直通单座调节阀不平衡力大,适用于小口径D≤25mm的场合。
直通双座调节阀受流体冲击不平衡力影响小,但关不严,渗漏较大,适用于大口径官道的场合。
角形阀角形阀的阀体受流体的冲击小,体内不易结污,对粘度高、有悬浮物和颗料物的流体尤为适用,并且调节稳定性较好。
蝶阀流阻小,适用于低差压大流量的气体及含有固体悬浮物的介质,通常流量特性与等百分比相似。
隔膜调节阀用于强腐蚀性、粘度高、带纤维的介质,但不耐高温和高压。
阀体分离阀用于强腐蚀性介质,但不耐高温和高压。
三通调节阀适用于介质三个方向的流通。
分三通合流阀和三通分流阀。
对于三个系统的分合流控制非常有效。
凸轮挠曲阀属新结构阀,阀体为直流型阀,阻力小、密封好、可调节、通用性强,对于粘度大的介质调节非常有效。
套筒调节阀新型结构阀,因不平衡力小、可调性好、通用性强、维护方便,广泛用于生产中,特别是高温高粘度,含颗料结构的介质中。
调节阀的特性及选择

调节阀的特性及选择调节阀是一种在空调控制系统中常见的调节设备,分为两通调节阀和三通调节阀两种。
调节阀可以和电动执行机构组成电动调节阀,或者和气动执行机构组成气动调节阀。
电动或气动调节阀安装在工艺管道上直接与被调介质相接触,具有调节、切断和分配流体的作用,因此它的性能好坏将直接影响自动控制系统的控制质量。
本文仅限于讨论在空调控制系统中常用的两通调节阀的特性和选择,暂不涉及三通调节阀。
1.调节阀工作原理从流体力学的观点看,调节阀是一个局部阻力可以变化的节流元件。
对不可压缩的流体,由伯努利方程可推导出调节阀的流量方程式为()()21221242P P D P P AQ -=-=ρζπρζ式中:Q——流体流经阀的流量,m 3/s ;P1、P2——进口端和出口端的压力,MPa ;A——阀所连接管道的截面面积,m 2; D——阀的公称通径,mm ;ρ——流体的密度,kg/m 3; ζ——阀的阻力系数。
可见当A 一定,(P 1-P 2)不变时,则流量仅随阻力系数变化。
阻力系数主要与流通面积(即阀的开度)有关,也与流体的性质和流动状态有关。
调节阀阻力系数的变化是通过阀芯行程的改变来实现的,即改变阀门开度,也就改变了阻力系数,从而达到调节流量的目的。
阀开得越大,ζ将越小,则通过的流量将越大。
2.调节阀的流量特性调节阀的流量特性是指流过调节阀的流体相对流量与调节阀相对开度之间的关系,即⎪⎭⎫⎝⎛=L l f Q Q max 式中:Q/Q max ——相对流量,即调节阀在某一开度的流量与最大流量之比; l/L ——相对开度,即调节阀某一开度的行程与全开时行程之比。
一般说来,改变调节阀的阀芯与阀座之间的节流面积,便可控制流量。
但实际上由于各种因素的影响,在节流面积变化的同时,还会引起阀前后压差的变化,从而使流量也发生变化。
为了便于分析,先假定阀前后压差固定,然后再引申到实际情况。
因此,流量特性有理想流量特性和工作流量特性之分。
调节阀的选型

调节阀的选型、维修与校验在电厂自动控制系统中调节阀是最常见的一种执行器,一般自动控制系统由对象、监测仪表、控制器、执行器等组成。
正确选取调节阀的结构型式、流量特性、流通能力及执行机构的输出力矩、推力与行程,对于自动控制系统的安全性、稳定性、经济性和可靠性有着十分重要的作用。
如果选择不当,将直接影响控制系统性能,甚至无法实现自动控制,进而影响整台机组的安全经济运行。
调查发现在这些事例中约95%属于选型不当造成,而计算错误造成的问题不到5%。
实践证明计算与选型相比,选型难度更大,出现的问题更多,对此应特别重视。
1 调节阀的选型1.1 选型应考虑的主要因素(1)要满足生产过程的温度、压力、液位及流量要求;(2)阀的泄漏及密封性要求;(3)阀的工作压差<需用压差;(4)对提高阀使用寿命和可靠性的考虑;(5)对阀动作速度、流量特性的考虑;(6)对阀作用方式和流向的考虑;(7)对执行机构型式、输出力矩、刚度及弹簧范围的考虑;(8)对材质及阀经济性的考虑(选型不当价格会相差3~4 倍)。
1.2 选型的一般原则在满足过程控制要求的前提下,所选的阀应尽量简单、可靠、价廉、寿命长、维修方便和备件来源及时可靠。
要尽力避免单纯追求好的结构、好的材质、多带附件,而忽略了对可靠性、经济性的考虑。
从可靠性观点来看,结构越简单,其可靠性就越高;材质选择过高,将造成不必要的价格投入。
1.3 选型应提供的工艺参数及系统要求(1)工艺参数:温度、压力、正常流量时压差及切断时的压差。
(2)流体特性:腐蚀性、粘度、温度变化对流体特性的影响。
(3)系统要求:泄漏量、可调比、动作速度与频率、线性及噪音。
1.4 调节阀的分类及选择调节阀按结构特征大致可分为如下9大类:(1)直通单座调节阀:该阀应用最广,具有泄漏小、许用压差小、流路复杂、结构简单的特点,故适用于泄漏要求严、工作压差小的干净介质场合,但小规格阀(DN<20mm)也可用于压差较大的场合。
气动调节阀选型及计算

气动调节阀选型及计算一、气动调节阀选型要考虑的因素1.工作条件:包括工作压力、温度、流量范围等。
根据工作条件选择耐压和耐温能力的阀门。
2.流体性质:包括流体介质、粘度、颗粒物含量等。
选择合适的材质和结构,以满足流体的要求。
3.阀门类型:包括截止阀、调节阀、蝶阀、球阀等。
根据需要选择适合的阀门类型。
4.尺寸:包括阀门的通径、连接方式等。
根据管道系统的尺寸,选择合适的阀门尺寸。
5.控制方式:包括手控、气动控制、电动控制等。
根据控制方式选择合适的气动调节阀。
二、气动调节阀计算方法1.流量计算:根据管道系统的需求,计算流体的流量。
流量的单位一般为标准立方米/小时(Nm3/h)或标准立方米/秒(Nm3/s)。
2.压力损失计算:根据流量和流体性质,计算气动调节阀的压力损失。
根据流量和压力损失曲线,选择合适的阀门型号。
3.动态特性计算:根据管道系统的要求,计算气动调节阀的开启时间、关闭时间、超调量等动态特性。
通过调节阀的参数和控制系统的调节,使阀门的动态特性满足要求。
4.使用寿命计算:根据气动调节阀的材料、结构和工作条件,计算阀门的使用寿命。
一般根据阀门的设计寿命和工作条件的要求,选择合适的气动调节阀。
总结:气动调节阀选型及计算是一个复杂的过程,需要考虑多个因素。
通过对工作条件、流体性质、阀门类型和尺寸等因素的综合分析,可以选择合适的气动调节阀。
在计算过程中,需要考虑流量、压力损失、动态特性和使用寿命等因素。
根据计算结果,选择合适的阀门型号和参数,以满足管道系统的要求。
调节阀的选型依据

调节阀的选型依据
调节阀是工业现场不可或缺的流量调节设备之一,那么如何选择
一款适合自己需要的调节阀呢?下面就为大家介绍调节阀的选型依据:首先,根据流体介质的特性选型。
流体包括气体、液体和蒸汽,
在选型前需要了解流体的温度、粘度、密度、压力变化等参数,以便
进行匹配选择。
其次,根据流量变化情况选型。
通常,流量调节阀的调节范围是10:1或20:1,而超调范围在±5%~±10%之间,因此在选型前,需要
清楚了解实际工况下的流量范围,以便选择合适的调节阀。
第三,考虑阀门的执行机构。
阀门的执行机构根据不同的使用环
境可以分为手动、气动、电动等多种,需要根据现场实际情况进行选择。
如果环境复杂,需要远程控制,那么选择气动或电动阀门会更为
便捷。
第四,考虑安装环境。
调节阀的安装环境通常需要考虑阀门的防
爆等级、密封性、承压能力、安装方式等因素。
例如,在液化气体工
况下,需选用防爆等级较高的调节阀,比如说防爆设计的角行程式控
制阀。
第五,考虑配套件的选择。
配套的附件包括阀门定位器、阀门位
置传感器、防爆限位器、加热器等,也需要根据实际情况选择。
综上所述,对于调节阀的选型,需要综合考虑流体介质的特性、流量变化情况、阀门执行机构、安装环境、配套附件等多重因素,以达到最佳匹配。
调节阀流量特性及选择分析

调节阀流量特性及选择分析摘要:调节阀在稳定生产、优化控制等方面发挥着重要作用,是保证调节系统安全和平稳运行的关键。
本文主要通过对调节阀的流量特性进行分析,讨论调节阀的选型问题。
关键词:调节阀;流量特性;阀门特性;选型1 引言根据《火力发电厂热工控制设计技术规定 DL/T 5175-2003》7.1.3 条规定:对选用的控制阀的配置情况应按下列要求进行校核。
阀门开度:开度为85%‐90%时应满足运行的最大需要。
阀门差压:对泄漏量有严格要求时,宜取流量为零时的最大差压;对泄漏量无特殊要求时,宜取最小流量下的最大差压,其值应不大于该阀门的最大允许差压。
阀门特性:控制阀门的工作流量特性应满足工艺系统的控制要求;阀门配套的附件应能满足控制系统的接口要求。
正确的选择和使用调节阀,不仅直接关系到整个自动控制系统的控制质量,而且还将对生产秩序的稳定产生重要的影响。
自动控制系统不能正常投入运行有2/3 以上是由于调节阀的选型不当造成的,因此,如何正确选择合适的调节阀,应引起仪控技术人员的重视。
2 调节阀流量特性分析2.1工作原理根据流体力学可知,调节阀是一个局部阻力可以变化的节流元件。
对不可压缩流体,调节阀的流量式中 p1——调节阀前压力;p2——调节阀后压力;A ——节流截面积;ξ——调节阀阻力系数;ρ——流体密度。
由式(1)可知,当A一定,Δp= p1-p2也恒定时,通过阀的流量Q随阻力系数ξ变化,即阻力系数ξ愈大,流量愈小。
而阻力系数ξ则与阀的结构和开度有关。
所以调节器输出信号控制阀门的开或关,可改变阀的阻力系数,从而改变被调介质的流量。
2.2调节阀的流动特性2.2.1调节阀理想流量特性调节阀理想流量特性是指给定压差下,阀门开度和通过阀门的流量之间的关系,对在自动控制中应用的调节阀而言,有三种基本的流量特性:快开、线形、等百分比。
开流量特性的阀门,较小的阀门开度可以达到很大的流量改变。
例如50%的开度可以达到阀门最大流量的65%至90%。
调节阀的选型依据

调节阀的选型依据引言调节阀是一种用来调节流体介质流量、压力和温度的重要设备,在工业生产中具有广泛的应用。
正确选型的调节阀能够确保系统的稳定运行,提高生产效率和产品质量。
本文将从工作介质、工艺参数、工作条件和设备特性等方面,对调节阀的选型依据进行全面探讨。
工作介质1.确定工作介质的性质和特点,包括流体性质、温度、压力、浓度等。
2.根据介质的物理和化学特性,选择适用的材料,如不锈钢、碳钢、铸铜等。
3.考虑介质的腐蚀性、粘度、黏度等因素,选择合适的阀内件材料和密封材料。
工艺参数1.确定工艺参数,如流量、压力降、温度变化范围等。
2.根据实际需求,选择合适的流量调节方式,如直接调节、比例调节或开关调节。
3.考虑工艺参数的变化范围和变化速率,选择合适的调节阀动作方式和响应速度。
工作条件1.考虑工作环境的温度、湿度、震动等因素,选择合适的阀体结构和密封方式,确保阀门的稳定性和密封性。
2.根据工作条件确定阀门的安装方式,如立式安装、卧式安装或倾斜安装。
3.考虑工作条件的特殊要求,如防爆、防火、防静电等,选择符合要求的调节阀型号和认证标准。
设备特性1.考虑调节阀的调节范围和流通特性,选择适合工艺要求的调节阀型号,如直线特性、等百分比特性等。
2.根据设备的用途和工艺流程,选择合适的流道形式和结构,如直通式、角式或蝶式。
3.考虑设备的可靠性和维护性,选择通用型或特殊型调节阀。
选型方法1.根据前述的工作介质、工艺参数、工作条件和设备特性,列出各项要求。
2.确定各项要求的重要性和优先级,进行权衡和取舍。
3.根据要求和现有的调节阀资料,进行筛选和比较。
4.选择满足要求且性价比最高的调节阀型号。
结论调节阀的选型依据包括工作介质、工艺参数、工作条件和设备特性等方面。
在选型过程中,需要综合考虑各种因素,并进行合理的权衡和取舍。
正确选型的调节阀能够确保系统的稳定运行,提高生产效率和产品质量。
因此,在实际应用中,需要根据具体情况和要求,选择合适的调节阀型号。
调节阀的特性及选择(DOC)

调节阀的特性及选择调节阀是一种在空调控制系统中常见的调节设备,分为两通调节阀和三通调节阀两种。
调节阀可以和电动执行机构组成电动调节阀,或者和气动执行机构组成气动调节阀。
电动或气动调节阀安装在工艺管道上直接与被调介质相接触,具有调节、切断和分配流体的作用,因此它的性能好坏将直接影响自动控制系统的控制质量。
本文仅限于讨论在空调控制系统中常用的两通调节阀的特性和选择,暂不涉及三通调节阀。
1.调节阀工作原理从流体力学的观点看,调节阀是一个局部阻力可以变化的节流元件。
对不可压缩的流体,由伯努利方程可推导出调节阀的流量方程式为()()21221242P P D P P AQ -=-=ρζπρζ式中:Q——流体流经阀的流量,m 3/s ;P1、P2——进口端和出口端的压力,MPa ;A——阀所连接管道的截面面积,m 2; D——阀的公称通径,mm ;ρ——流体的密度,kg/m 3; ζ——阀的阻力系数。
可见当A 一定,(P 1-P 2)不变时,则流量仅随阻力系数变化。
阻力系数主要与流通面积(即阀的开度)有关,也与流体的性质和流动状态有关。
调节阀阻力系数的变化是通过阀芯行程的改变来实现的,即改变阀门开度,也就改变了阻力系数,从而达到调节流量的目的。
阀开得越大,ζ将越小,则通过的流量将越大。
2.调节阀的流量特性调节阀的流量特性是指流过调节阀的流体相对流量与调节阀相对开度之间的关系,即⎪⎭⎫⎝⎛=L l f Q Q max 式中:Q/Q max ——相对流量,即调节阀在某一开度的流量与最大流量之比; l/L ——相对开度,即调节阀某一开度的行程与全开时行程之比。
一般说来,改变调节阀的阀芯与阀座之间的节流面积,便可控制流量。
但实际上由于各种因素的影响,在节流面积变化的同时,还会引起阀前后压差的变化,从而使流量也发生变化。
为了便于分析,先假定阀前后压差固定,然后再引申到实际情况。
因此,流量特性有理想流量特性和工作流量特性之分。
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1阀门选型1.1调节阀选型、动作特性选择1.1.1阀门选用原则生产过程中,被控介质的特性千差万别,有高压的,高粘度的,强腐蚀的;流体的流动状态也各不相同,有流量小的,有流量大的,有分流的,有合流的。
因此,必须根据流体的性质、工艺条件和过程控制要求,并参照各种阀门结构的特点进行综合考虑,同时兼顾经济性来最终确定合适的结构型式。
(1)调节阀选用的原则①调节前后压差较小,要求泄漏量小,一般可选用单座阀。
②调节低压差、大流量气体可选用蝶阀。
③调节强腐蚀性介质,可选用隔膜阀、衬氟单座阀。
④既要求调节,又要求切断时,可选用偏心旋转阀。
其他有此功能的还有球阀、蝶阀、隔膜阀。
⑤噪音较大时,可选用套筒阀。
⑥控制高粘度、带纤维、细颗粒的介质可选用偏心旋转阀或V型球阀。
⑦特别适用于浆状物料的调节阀有球阀、隔膜阀、蝶阀等。
(2)常用调节阀介绍以下介绍常用于工业生产的几种调节阀,除此之外,还有某些特殊用途的调节阀,比如高压阀、三通阀等。
总而言之,用于调节的阀门要求它的调节范围大,调节灵活省力.开得彻底,关得严密。
有时还必须耐热、耐腐蚀、耐高压,此外对其流量特性也有要求。
单座阀:优点是全关时比较严密,可以做到不泄漏。
但是当阀门前后压力差很大时,介质的不平衡力作用在阀芯上,会妨碍阀门的开闭,口径越大或压力差越大影响尤其严重。
因此,它只适用在口径小于25mrn的管路中,或压力差不大的情况下。
双座阀:要想关闭时完全不泄漏,必须两个阀芯同时和间座接触,但这只能在加工精度有保证的情况下才能做到,所以双座阀的制造工艺要求高。
此外,即使常温下确实不漏,但在高温下难免因间杆和同座膨胀不等仍然会引起泄漏。
虽然设计时要考虑到材抖的膨服系数,终难使热膨胀程度配合得十分完美。
而且双座间的流路比较复杂,不适合高粘度或含纤维的流体。
角形阀:有两种,流体的流路有底进侧出的和侧进底出的。
前者流动稳定性好,调节性能好,常被采用。
隔膜调节阀:用于腐蚀性介质的阀门常采用隔膜调节阀,这种阀用柔性耐腐蚀隔膜与阀座配合以调节流最,介质与外界隔离,能有效地防止介质外泄。
而且结构简单,流通阻力小,适用于强酸、强碱、高粘度或含颗粒的流体。
隔膜阀的耐高温高压能力较差,一般只能在温度低于150℃,压力低于1 MPa的条件下使用。
另外还有一个特点,在开度超过60%以后,流量基本上不再增大,所以流量调节范围小,限制了它的应用。
蝶阀:全开时的流通阻力小,结构又很简单,金属材料消耗也少,而且容易做成大口径的调节阀。
但是,它的主要缺点是全关时的泄漏量较大,不能用在要求关闭严密的场合。
凸轮挠曲阀:也叫“偏心旋转阀”,在阀门全关时,可挠性轴有使阀芯和阀座自动对中的作用,将阀芯紧压在阀座上,使得泄漏很小,仅占全开时流量的o. 01%左右。
开启时,轴的转动使阀芯横向离开阀座,所以压力差形成的阻力不大,在较高差压的管道里也能应用。
球阀:流体压力在球阀上产生的不平衡力小,转动灵活。
若采用良好的密封材料,防漏也较易解决,所以用V形球阀调节流量的也逐渐多起来。
1.1.2阀门的选型、计算(1)执行器的选择原则执行器是自动控制系统的终端控制元件之一,它的正确选择是满足工艺操作条件和控制系统质量要求的重要保证。
影响执行器工作的因素很多,在选择和使用执行器时,通常考虑以下几个方面的内容:①根据工艺条件,选择合适的结构类型;②根据工艺对象的特点,选择合适的流量特性;③根据介质及工艺参数,计算流量系数和选择阀门口径;④根据阀杆受力情况,选择执行机构;⑤根据工艺要求,选择合适的附件。
(2)调节阀流量特性的选择调节阀的理想流量特性,在生产中常用的是直线、等百分比和快开三种,抛物线的流量特性介于直线和等百分比之间,一般可用等百分比来代替,快开特性主要用于二位调节及程序控制中,因此调节阀的特性选择主要是如何选择直线和等百分比流量特性。
①选择流量特性主要从以下几个方面考虑。
A、从调节系统的调节质量考虑:应使一个调节系统在负荷变动的情况下,仍能保持预定的品质指标,即它总的放大系数在调节系统整个操作范围内应保持不变。
但在实际生产过程中,被控对象的放大系数却总是随着操作条件和负荷的变化而变化,所以对象特性往往是非线性的。
因此,适当地选择调节阀的特性,以阀的放大倍数变化来补偿被控对象放大倍数的变化,使控制系统的总放大系数保持不变或近似不变。
例如,对于放大系数随负荷的加大而变小的对象,选用放大系数随负荷加大而变大的等百分比特性调节阀,便能使两者非线性互相抵消,最终使系统的总放大系数保持不变,近似于线性。
B、从工艺配管情况考虑:调节阀总是与管道、设备等连在一起使用,由于配管阻力的存在,引起调节阀上压降的变化,因此阀的理想流量特性畸变为工作流量特性。
实际应用中应先根据系统的特点确定希望得到的工作流量特性,然后再考虑工艺配管情况来选择相应的理想特性。
S是调节阀全开时阀上的压差与系统压力损失总和之比,也称为阻力比。
当S=1-0.6时,所选理想特性与工作特性一致,当S=0.6-0.3之间时,若要求工作特性是线性的,那么理想特性应选等百分比的,这是因为理想特性为等百分比特性的调节阀经畸变的工作特性已经近于线性了。
当要求的工作特性为等百分比时,那么其理想曲线应比它更凹一些,此时可通过阀门定位器凸轮外廓曲线来补偿或采用双曲线特性来的调节阀来解决。
当s<0.3时,直线特性已严重畸变为快开特性,不利于调节。
即使是等百分比理想特性,工作特性也以严重偏离理想特性,接近于直线特性,虽然仍能调节,但调节范围已大大减少,所以一般不希望s值小于0.3。
确定阀阻比s的大小应从两方面考虑,首先考虑调节性能,s值愈大,工作特性畸变越小,对调节有利;另一方面,s越大调节阀上的压差损失越大,造成不必要的动力消耗。
一般设计时取s=0.3-0.5。
对于高压系统,考虑到节约动力,允许s=0.15。
对于气体介质,因阻力损失小,一般s值都大于0.5。
为了节能,现已经生产出低s值节能调节阀,它利用特殊的阀芯轮廓曲线,使调节阀在s=0.1时,其安装流量特性为线性或等百分比,以补偿对象的非线性特性或非等百分比特性。
C、从负荷变化情况分析:直线特性调节阀在小开度时流量相对变化值大,过于灵敏,容易振荡,阀芯、阀座易于破坏,在、道小、负荷变化幅度大的场合,不宜采用。
等百分比特性调节阀的放大系数随阀门行程增加而增加,流量相对变化值是恒定不变的,因此,它对负荷波动有较强的适应性,无论在全负荷或半负荷生产时都能很好的调节;从制造角度看也并不困难,在生产过程自动化中,等百分比特性应用最为广泛。
如果系统非常稳定,调节阀位移变动很小,阀的特性刘调节质量影响很小,也可任意选用。
D、流量特性的初步选择:a 、S >0.6时选对数特性。
b 、小开度工作、不平衡力变化大时选对数特性。
c 、要求的被调参数反映速度快时选直线,慢时选对数。
d 、压力调节系统可选直线特性。
e 、液位调节系统可选直线特性。
②调节阀的理想流量特性、工作流量特性A 、调节阀的流量特性-----指介质流过阀门的相对流量与阀门相对开度之间的关系即:Q/Qmax=f (l/L ),它是调节阀最重要的特性。
Q/Qmax-----相对流量,即调节阀某一开度流量Q 与全开流量Q max 之比 l/L----相对开度,即调节阀某一开度行程l 与全行程L 之比B 、理想流量特性-----就是在调节阀前后压差一定的情况下(△p =常数)得到的流量特性。
它取决于阀芯的形状。
阀芯形状有快开、直线、抛物线、等百分比四种,相应有四种流量特性。
直线流量特性:线性流量特性是指调节阀的相对开度与相对流量为直线关系,即:Q/Qmax=K (l/L )+C ,用l=0,Q=Q min代入,得:C=1/R , R 为阀门可调比,即R=Qmax/Qmin 。
对数特性:等百分比流量特性又称对数流量特性,是指相对行程的变化所引起的相对流量的变化,与该点的相对流量成正比关系,即:Q/Qmax=R抛物线特性:即Q/Qmin 与l/L 之间是抛物线关系。
快开特性:在开度较小时就有较大流量,随开度增大,流量很快到最大。
理想流量特性 1-快开,2-直线,3-抛物线,4-等百分比C 、工作流量特性-----实际工作时调节阀前后的压差是变化的,此时调节阀的相对流量与阀芯相对位移之间的关系称为工作流量特性。
因为调节阀总是与工艺设备、管道等串联或并联使用,调节阀前后压差因阻力损失变化而变化,致使理想()2max 111⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=L l R R Q Q(l/L-1)流量特性畸变成工作流量特性。
a、串联管道时的工作流量特性通常阀门总是和其他设备一起串联在管道里,设备和管道都有阻力,阻力引起流体的压力损失。
若阀门全开时阀前后的压力差为△p1,整个系统总压力差为△P,两者的比值为S,即:S=△p1/△P设系统中无其他设备和管道时,阀门全开的最大流量为Qmax,有串联设备和管道,阀门全开的最大流量为Q1,根据流量公式可以得出:Q1=S×Qmax。
因为S是个小于1的数,由此式可知,S值越小对串联管道中的实际流量影响越明显。
调节阀的理想特性为直线时,串联管道情况下的实际工作特性将随着S 的减小,直线变成曲线,接近快开特性了。
如果原有理想特性是等百分比的,随着S的减小,逐渐变为接近直线特性。
若总压差△P不变,调节阀开度一旦加大,流量增加,必然引起管道压差△P2的增大,分配到调节阀上的压差△P1必定相应地减小。
系统的总压差全部降落在调节阀上,实际工作特性和理想工作特性是一致的。
随着S的减小,管道阻力损失增加,不仅调节阀全开时的流量减小,而且流量特性曲线也发生很大的畸变,成为一系列向外拱的曲线。
直线特性趋近于快开特性,等百分比特性趋近于直线特性。
使小开度时放大系数变大,调节不稳定;大开度时放大系数减小,调节迟钝,影响调节质量。
因此,在实际使用中,希望阀阻比S最小不低0.3-0.5。
在实际应用中,如果调节阀选的过大,或生产处于低负荷状态时,调节阀必然在小开度工作。
有时,为了提高工作点位置,使调节阀有一定的开度,往往把工艺阀门关小一些以增加管道阻力,使调节阀的流量降低,这样调节阀随有较大的位移,但因为、值的下降,流量特性发生严重的畸变,造成调节质量恶化。
b、并联管道时的工作流量特性若把调节阀接在旁通管路上,用调节分流流量的办法改变流过设备的流量,x为阀门全开时流过阀门的流量与总管里最大流量Qmax之比,这个比值越小,说明阀的分流作用越小,对与之并联的设备上的流量影响少。
理想特性为直线的阀来说,虽然实际特性依然是直线,但是随着x的减小,直线的左端抬高了。
这意味着,即使阀全关,流过设备的流量依然很大,调节阀没起多大作用。
等百分比特性的阀,并联后的实际工作特性和理想特性的差别是很大的。