调节阀流量特性1 ppt课件
阀门流量特性曲线图结构

用
途
阀门是一种管路附件。 改变通路断面和介质流动方向,控制输送介质流动的一种装置。
1. 接通或截断管路中的介质。 2. 调节、控制管路中介质的流量和压力。
3. 改变管路中介质流动的方向。 4. 阻止管路中的介质倒流。 5. 分离介质。 6. 指示和调节液面高度。 7. 其他特殊用途。
阀体 阀盖 启闭件 阀芯、阀瓣 阀座 密封面 阀杆 填料函
密封性能—阀杆
阀杆是带动启闭件使阀门开启和关闭的重要部件,因 为阀杆是可动件。所以是最易产生外漏的部件。因此,阀 杆密封对于阀门来讲是非常重要的。
阀杆的密封通常用压缩填料。压缩填料是指压入填 料函内使阀杆周围密封的软质材料。
材质
1.壳体:铜(黄铜、青铜)、铸铁、球墨铸铁、铸钢 2.内件:铜、不锈钢 3.密封:EPDM、NBR、PTFE
阀门流量特性曲线图结构
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概念、用途
阀门是流体输送系统中的控制部件,具有截断、调 节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。
阀门零部件
参数--公称通径
阀门的公称通径是管路系统中所有管路附件用数字表 示的尺寸。公称通径是供参考用的一个方便的圆整数,与加 工尺寸呈不严格的关系。
公称通径用字母“DN”后跟一个数字标志。
各种参数—压力
1.公称压力 阀门的公称压力PN是一个用数字表示的与压力有关的标示代号,是仅供参考用的一 个方便的圆整数。
2.试验压力 ⅰ阀门的壳体试验压力是指对阀门的阀体和阀盖等联结而成的整个阀门外壳进行试 验的压力,其目的是检验阀体和阀盖的致密性及包括阀体与阀盖联结处在内的整个壳体的 耐压能力。 ⅱ阀门的密封和上密封试验压力是检验启闭件和阀体密封副密封性能和阀杆与阀盖 密封副密封性能的试验压力。
调节阀流量特性介绍

调节阀流量特性介绍1. 流量特性调节阀的流量特性是指被调介质流过调节阀的相对流量与调节阀的相对开度之间的关系。
其数学表达式为式中:Qmax-- 调节阀全开时流量L---- 调节阀某一开度的行程Lmax-- 调节阀全开时行程调节阀的流量特性包括理想流量特性和工作流量特性。
理想流量特性是指在调节阀进出口压差固定不变情况下的流量特性,有直线、等百分比、抛物线及快开4种特性(表1)流量特性性质特点直线调节阀的相对流量与相对开度呈直线关系,即单位相对行程变化引起的相对流量变化是一个常数①小开度时,流量变化大,而大开度时流量变化小②小负荷时,调节性能过于灵敏而产生振荡,大负荷时调节迟缓而不及时③适应能力较差等百分比单位相对行程的变化引起的相对流量变化与此点的相对流量成正比①单位行程变化引起流量变化的百分率是相等的②在全行程范围内工作都较平稳,尤其在大开度时,放大倍数也大。
工作更为灵敏有效③ 应用广泛,适应性强抛物线特性介于直线特性和等百分比特性之间,使用上常以等百分比特性代之①特性介于直线特性与等百分比特性之间②调节性能较理想但阀瓣加工较困难快开在阀行程较小时,流量就有比较大的增加,很快达最大①在小开度时流量已很大,随着行程的增大,流量很快达到最大②一般用于双位调节和程序控制在实际系统中,阀门两侧的压力降并不是恒定的,使其发生变化的原因主要有两个方面。
一方面,由于泵的特性,当系统流量减小时由泵产生的系统压力增加。
另一方面,当流量减小时,盘管上的阻力也减小,导致较大的泵压加于阀门。
因此调节阀进出口的压差通常是变化的,在这种情况下,调节阀相对流量与相对开度之间的关系。
称为工作流量特性[1]。
具体可分为串联管道时的工作流量特性和并联管道时的工作流量特性。
(1)串联管道时的工作流量特性调节阀与管道串联时,因调节阀开度的变化会引起流量的变化,由流体力学理论可知,管道的阻力损失与流量成平方关系。
调节阀一旦动作,流量则改变,系统阻力也相应改变,因此调节阀压降也相应变化。
仪表调节阀基础知识课件 PPT

球阀
球阀
最大特点是流路最简单、损失最小,“自洁”性 能最好。 “O”形球阀无阻调节,Kv(流量系数即:欧美标准称为Cv 值,国际标准称为:KV值) 值最大,通常用于不干净介 质的两位切断。 “V”形球阀提供近似对数流量特性的调节特性, “V”形球阀与阀座相对转动时产生剪切作用,尤 其适用于高粘度、悬浮液、纸浆等不干净、含纤 维介质的调节、切断。
蝶阀
蝶阀
阀大致分为普通蝶阀、高性能蝶阀、三偏心蝶阀 具有体积小、重量轻,特别适应于大口径的场 有较好的近似对数流量特性,调节性能好。因其 阀体又兼阀座功能,能很好地利用节流的冲刷有 效地对阀体内壁进行冲洗,又带来较好的“自洁 ”性能 最适用于大口径、大流量、低压力、不干净介质 的场合。随着工艺参数的强化,口径的不断增大 蝶阀的应用将越来越广泛。
调节阀=阀体+执行机构
① 阀体
阀体部件是调节阀的调节部分,它直接与介质 接触,通过执行机构推杆的位移,改变调节阀的节 流面积,达到调节的目的。
阀体
按照阀体类型来区分调节阀,目前使用的调节 还有以下几种 直通单座阀 直通双座阀 套筒阀 角行阀 三通阀 隔膜阀 蝶阀 球阀 偏心旋转阀等
图一
阀体内只有一个阀芯和阀座,是目前化工装置 使用较广的气动调节阀之一,其使用特点如下: 由于只有一个阀芯,容易保证密封,泄漏量小, 但不能完全切断,因此适用于泄漏量要求小的场合 。 正因为只有一个阀芯,压差对阀芯产生的不平衡 推力大。 因阀体流路较复杂,加之导向处易被固体卡住, 不适用于高粘度、悬浮液、含固体颗粒等易沉淀、 易堵塞的场合。
按压力分类
真空阀 工作压力低于标准大气压的阀门 低压阀 公称压力PN<1.6MPa的阀门 中压阀 公称压力PN<2.5~6.4Mpa的阀门 高压阀 公称压力PN10.0~80.0Mpa的阀门 超高压阀 公称压力PN≥100Mpa的阀门
阀门的流量特性曲线PPT课件

相对行程%
0
10 20 30 40
50
60
70
80
90 100
相对流量 %
示例说明,线性流量特性的控制阀在小开度时,流量小,但相对变化
量大,灵敏度很高,行程稍有变化就会引起流量的较大变化,因此在小开度
时容易发生震荡。在大开度时,流量大,但流量的相对变化量小,灵敏度很低
,行程要有较大变化才能够时流量有所变化,因此,在大开度时控制呆滞,调
节不及时,容易超调,使过渡过程变慢。
相对行程 0
大而增大。
等百分比流量特性控制阀的相对流量与相对行程的函数关系是
dq=Kv2qdι
两边积分,并带入边界条件,可得到等百分比流量特性的函数关系是
q=Q/Qmax=R(L/Lmax-1)=R(ι-1)
上式表明,等百分比流量特性控制阀的相对行程与相对流量的对数成比
例关系。即在半对数坐标上,流量特性曲线成直线,或在制宪坐标上流量特性
的相对变化量?
3
解:不同行程ι时的相对的流量如下表
.
相对流量变化10%时,
在相对流量10%处,相对流量的变化量为(22.67-13)/13=74.38%;
在相对流量50%处,相对流量的变化量为(61.33-51.7)/51.7=18.62%;
在相对流量90%处,相对流量的变化量为(100-90.33)/90.33=10.71%。
2
1。线性流量特性
.
线性流量特性关系是指平衡阀的相对流量与相对位移成直线关系。
即单位位移变化所引起的流量变化是常数。用函数的关系描述为
dq=Kv2dι 两边积分,并带入边界条件
L=0 Q=Qmax L=Lmax Q=Qmax
阀的流量特性

(5)调节阀前、后两端压力差为
p p1 p2 0.09MPa
(6)蒸汽的压缩系数ε为
p2 0.2 0.5 p1 0.29
故调节阀的蒸汽流动为亚临界流动。
制 冷 装 置 及 其 自 动 化 课 件 设 计
p 1 0.46 0.802 p1
制 冷 装 置 及 其 自 动 化 课 件 设 计
调节阀流量特性及其选择计算 调节阀和调节蝶阀与风门是制冷空调系 统中的两种调节机关。 在自动调节系统中如何选择调节机关, 是一个很重要的问题。必须根据整个调节系 统慎重选择调节机关。 在选择调节阀时,必须考虑下列两个因 素: 第一为调节阀的调节范围; 第二为调节阀的工作流流量特性指介质流过阀门的相 对流量与阀门的相对开度之间的关系,即
q q max l f L
制 冷 装 置 及 其 自 动 化 课 件 设 计
调节阀的流量特性分为理想流量特性和 工作流量特性。
理想流量特性
调节阀在前后两端压差一定的情况下, 得到的流量特性,称为理想流量特性。调节 阀的理想流量特性取决于阀心形状,见图2- 84。
(7)按最大流量计算流通能力Cmax为
Cmax qmax 31 100 p1
式中ρ1=1.57——阀前p1状态的饱和蒸汽密度。 (8)按最小流量计算流通能力Cmin为
Cmin qmin 6.96 100 p1
制 冷 装 置 及 其 自 动 化 课 件 设 计
查调节阀产品目录资料,选择直通单座, 通径Dg=0.05m,口径dg=0.05m,行程 S=0.025m,阀的流通能力C=32。 (9)验算
q’min=210kg/h,调节阀阀前压力约0.19MPa(表
调节阀流量特性

② 随着S的减小,管道总阻力增大,控制阀全开 时的最大流量相应减小,使实际可调比 R f 下降。 RS f 之间的关系为 实际可调比 与
Rf » R S
③ 随着S的减小,控制阀的流量特性发生畸变,线 性理想流量特性渐渐接近快开特性;等百分比理 想流量特性趋向于线性特性。 在实际使用中,S值选得过大或过小都有不妥之处。 选得过大,阀上的压降很大,消耗能量过多;选 得过小,则控制阀流量特性畸变严重,对控制不 利。因此,一般希望S值最小不低于0.3。设计中的 S通常为0.3~0.6。
1-永久磁钢;2-导磁体;3-主杠杆(衔铁);4-平衡弹簧; 5-反馈凸轮支点; 6-反馈凸轮;7-副杠杆;8-副杠杆支点;9-薄膜执行机构; 10-反馈杆;11一滚轮; 12-反馈弹簧;13-调零弹簧;14-挡板;15-喷嘴;16-主杠杆支点; 17-放大器 图2.39 电-气阀门定位器动作原理
系统总压差:
p pV p f
p pV p f
压力比系数S: S的定义为,控制阀全开时,阀两端的压 降占系统总压降的比值。
pv min S= p
图2.34
串联管道时控制阀的工作流量特性
在S≤1,串联管道中控制阀特性曲线的畸变规律如下:
① 当系统压降全部损失在控制阀上时(管道阻力 损失为零),S=1,这时工作流量特性与理想流量 特性相同。
不同流量特性的阀芯曲面形状
1-线性;2-等百分比;3-快开;4-抛物线
(1)线性流量特性 或叫直线流量特性 线性流量特性是指控制阀的相对流量与相对开度 成直线关系。
q d q 其数学表达式为: max K l d L q l
将上式积分得 q =K L +C max 根据已知边界条件在l=0时,q=qmin 则C=qmin/qmax l=L时,q=qmax 则K=1-C=1-(1/R)
调节阀的特点及流量特性

调节阀的特点及流量特性调节阀(controlvalve)用于调节介质的流量、压力和液位。
根据调节部位信号,自动控制阀门的开度,从而达到介质流量、压力和液位的调节。
调节阀分电动调节阀、气动调节阀和液动调节阀等。
调节阀由电动执行机构或气动执行机构和调节阀两部分组成。
调节并通常分为直通单座式和直通双座式两种,后者具有流通能力大、不平衡办小和操作稳定的特点,所以通常特别适用于大流量、高压降和泄漏少的场合。
流通能力Cv是选择调节阀的主要参数之一,调节阀的流通能力的定义为:当调节阀全开时,阀两端压差为0.1MPa,流体密度为1g/cm3时,每小时流径调节阀的流量数,称为流通能力,也称流量系数,以Cv表示,单位为t/h,液体的Cv值按下式计算。
根据流通能力Cv值大小查表,就可以确定调节阀的公称通径DN。
调节阀的流量特性,是在阀两端压差保持恒定的条件下,介质流经调节阀的相对流量与它的开度之间关系。
调节阀的流量特性有线性特性,等百分比特性及抛物线特性三种。
三种注量特性的意义如下:(1)等百分比特性(对数)等百分比特性的相对行程和相对流量不成直线关系,在行程的每一点上单位行程变化所引起的流量的变化与此点的流量成正比,流量变化的百分比是相等的。
所以它的优点是流量小时,流量变化小,流量大时,则流量变化大,也就是在不同开度上,具有相同的调节精度。
(2)线性特性(线性)线性特性的相对行程和相对流量成直线关系。
单位行程的变化所引起的流量变化是不变的。
流量大时,流量相对值变化小,流量小时,则流量相对值变化大。
(3)抛物线特性流量按行程的二方成比例变化,大体具有线性和等百分比特性的中间特性。
从上述三种特性的分析可以看出,就其调节性能上讲,以等百分比特性为最优,其调节稳定,调节性能好。
而抛物线特性又比线性特性的调节性能好,可根据使用场合的要求不同,挑选其中任何一种流量特性。
认识阀门的性能参数密封性能阀门的密封性能是指阀门各密封部位阻止介质泄漏的能力,它是阀门最重要的技术性能指标。
调节阀流量特性1 ppt课件

结论
串、并联管道使理想流量特性发生畸变,串联管道的影响尤为 严重; 串、并联管道式调节阀可调比降低,并联管道更为严重; 串联管道使系统总流量减少,并联管道使系统总流量增加; 串联管道调节阀开度小时放大系数增加,开度大时则减少,并 联管道调节阀的放大系数在任何开度下总比原来的减少。
电-气转换器的动作原理是力矩平衡原理。当4-20mA 的直流信号通入测量线圈之后,载流线圈在磁场中产生 电磁力,改电磁力与正、负反馈力矩平衡杠杆平衡,于 是输出信号就与输入电流成为一一对应的关系,从而把 电流信号变成对应的20-100kPa的气压信号。
调调节节阀阀流的量特附性1件
工作原理
I ↑ 吸力Fi↑ 杠杆偏转 挡板与喷嘴间隙↓ 背压↑ 放大器输入↑ 输出压力P ↑ 杠杆 的反馈力Ff ↑ 杠杆平衡 P∝I
10%时: [(20-10)/10]×100%=100% 50%时: [(60-50)/50]×100%=20% 80%时: [(90-80)/80]×100%=12.5%
调节阀调节的阀流流量特量性1 特性
Q/Q100
s=1 L/Lmax
(2) 等百分比(对数)流量特性
单位相对行程变化所引起的相对流量变化与 此点的相对流量成正比关系:
调调节节阀阀流的量特附性1件
I↑杠杆上端右移 挡板靠近喷嘴 P压力↑ 阀杆下移反馈凸轮 右转 反馈弹簧右拉 杠杆平衡
调调节节阀阀流的量特附性1件
➢图1-5-35表示一种双向电 -气 阀门定位器的工作原理。它是按 力矩平衡原理工作的,它与气动 阀门定位器有两个明显的区别, 一个是把波纹管组件换成力矩马 达,一个是把单相放大器改为双 向放大器。当信号点流通入到力 矩马达1的线圈两端时,它与永 久磁钢作用后,对主杠杆产生一 个力矩,于是挡板靠近喷嘴,经 放大器放大后的输出压力送入到 活塞式执行机构2的气缸,通过 反馈凸轮拉伸放反馈弹簧,弹簧 对主杠杆的反馈力矩与输入电流 作用在主杠杆上的力矩相平衡时, 仪表达到平衡状态,此时,一定 的输入电流就对应一定的阀门位 置。
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3
1 2
4
其中Qmin不是指阀门全关时的泄漏量,而是阀门能平稳控 制的最小流量,约为最大流量的2~4%一般阀门的可调比R=30。
在小开度时,流量相对变化值大,灵敏度高,不易控制,甚 至发生震荡;在大开度时,流量相对变化值小,调节缓慢。
调节调节阀阀流的量特流性1 量特性
❖ 直线阀的流量放大系数在任何一点上都是相同的,但 其对流量的控制力却是不同的。
P
调节阀
管路及设备
△PT
△PT
△PG
△
P
△
△P
PGQBiblioteka 调节调阀节阀的流量流特性量1 特性
以Qmax表示串联管道阻力为零时(s=1),阀全开时达 到的最大流量。可得串联管道在不同s值时,以自身Qmax作 参照的工作流量特性。
❖ 流量特性畸变: s ↓
直线阀变为快开阀 对数阀变为直线阀
调节调阀节阀的流量流特性量1 特性
各种阀门都有自己特定的流量特性,如隔 膜阀的流量特性近于快开特性,蝶阀的流量特性接 近于等百分比特性。选择阀门时应该注意各种阀门 的流量特性。
对隔膜阀和蝶阀,由于它的结构特点,不 可能用改变阀芯的曲面形状来改变其特性。因此, 要改善其流量特性,只能通过改变阀门定位器反馈 凸轮的外形来实现。
调节调阀节阀的流量流特性量1 特性
调节阀的流量特性及附件
调节阀流量特性1
➢5.2.1调节阀的流量特性 调节阀的阀芯位移与流量之间的关系,对控制
系统的调节品质有很大影响。 流量特性的定义: 被控介质流过阀门的相对流量与阀门的相对开
度(相对位移)间的关系称为调节阀的流量特性。
Q
l
= f( )
Qm a x
L
Q/Qmax —相对流量 l/L — 相对开度
例:管道并联时的工作流量特性 有的调节阀装有旁路,便于手动操作和维护。
当生产能力提高或其他原因引起调节阀的最大流量 满足不了工艺生产的要求时,可以把旁路打开一些, 这时调节阀的理想流量特性就成为工作流量特性。
调节调节阀阀流的量特流性1量特性
在图1-5-30所示的并联管路中, 有
式中
q qmax
=
百分比流量特性的调节阀通过的流量
大。
3
1 2
4
调节调节阀阀流的量特流性1 量特性
❖ 等百分比阀在各流量点的放大系数不同,但对 流量的控制力却是相同的。
同样以10%、50%及80%三点为例,分别增加 10%开度,相对流量变化的比值为:
10%处: (6.58%-4.68%)/4.68%≈41% 50%处: (25.7%-18.2%)/18.2%≈41% 80%处: (71.2%-50.6%)/50.6%≈41%
为了便于分析,先将阀前后压差固定,然后再引伸到实际工作 情况,于是有固有流量特性与工作流量特性之分。
1、固有(理想)流量特性 在将控制阀前后压差固定时得到的流量特性称为固有流量特性。 它取决于阀芯的形状。
(1)直线特性
(2)等百分比特性
33 1
(3)快开特性 (4)抛物线特性
4
2
3
1 2
4
调节调节阀阀流的量特流性1量特性
调节调节阀阀流的量特流性1量特性
Q/Q100
s=1 L/Lmax
(3)快开特性 开度较小时就有较大流量,随开度的增大,流
量很快就达到最大,故称为快开特性。适用于迅速 启闭的切断阀或双位控制系统。
3
(4) 抛物线流量特性
特性曲线为抛物线, 介于直线和对数曲线之间, 使用较少。
1
2 4
调节调阀节阀的流量流特性量1 特性
Q
调节调节阀阀流的量特流性1量特性
从串联管道中调节阀两端压差△PT的变化曲线
可看出,调节阀全关时阀上压力最大,基本等于系
统总压力;调节阀全开时阀上压力降至最小。
为了表示调节阀两端压差△PT的变化范围,以 阀权度s表示调节阀全开时,阀前后最小压差△PTmin 与总压力△ P之比。 s =PTmin / △ P
控制力:阀门开度改变时,相对流量的改变比值。
例如在不同的开度上,再分别增加10%开度,相对流 量的变化比值为
10%时: [(20-10)/10]×100%=100% 50%时: [(60-50)/50]×100%=20% 80%时: [(90-80)/80]×100%=12.5%
调节阀调节的阀流流量特量性1 特性
(1)直线流量特性
控制阀的相对流量与相对开度成直线关系,即 单位位移变化所引起的流量变化是常数。用数学式
表示为:
3
Q
1l 1
(1- )
Qmax
RL R
1
R — 调节阀 的可调比系数。
2 4
调节调节阀阀流的量特流性1 量特性
可调比R为调节阀所能 控制的最大流量与最小流量 的比值。
R = Qmax / Qmin
调节阀的调节流阀流量量特特性1性
精品资料
相对流量Q/Qmax 是控制阀某一 开度流量Q与全开时流量Qmax之比;
相对开度l/L 是控制阀某一开度
行程l与全开行程L之比。
L
Q
l
= f( )
Qm a x
L
调节阀的流量特性不仅与阀门 的结构和开度有关,还与阀前后的
Q
压差有关,必须分开讨论。
调节调节阀阀流的量特流性1量特性
➢ 由图1-5-31可以看出,并联管道中,阀本身的流量特性变化不大, 但可调比降低了。实际应用中,为使调节阀有足够的调节能力,旁路 流量不能超过总流量的20%,即X值不能低于0.8。
Xƒ(
l) L
+(1-X)
q——并联管道的总流量,即:q= q1+ q2;
qmax——管路总流量的最大值;ƒ——调节阀的理想流量特性;
l/L——阀芯相对位移;
X——调节阀全开时最大流量和总管流量之比,即
X= q1max qmax
➢ 上式表示并联管道的工作流量特性。理想流量特性为直线及等百分 比的调节阀,在不同的X值时,工作流量特性如图1-5-31所示。
2、调节阀的工作流量特性
实际使用时,调节阀装在具有阻力的管道系统 中。管道对流体的阻力随流量而变化,阀前后压差 也是变化的,这时流量特性会发生畸变。
例:管道串联时的工作流量特性
如图,管道系统总压力ΔP等于管路系统的压降
ΔPG与控制阀的压降ΔPT之和。
P
调节阀
管路及设备
△PT
△PT
△PG
△
P
△
△P
PG
Q/Q100
s=1 L/Lmax
(2) 等百分比(对数)流量特性
单位相对行程变化所引起的相对流量变化与 此点的相对流量成正比关系:
Q
l ( -1)
=R L
Qmax
❖ 曲线斜率(放大系数)随行程
的增大而增大。流量小时,流量变化
小;流量大时,流量变化大。
❖ 等百分比特性在直线特性下方,
在同一位移时,直线流量特性阀比等