蒸汽知识与资源

STEAM KNOWLEDGE AND RESOURCES

蒸汽知识与资源

你的位置:首页 > 蒸汽知识与资源 > 蒸汽知识与资源
7.4 控制阀的固有流量特性
发布时间:2016-11-10 16:23:05

一、理想可调比

调节阀前后压差保持不变时的可调比,称为理想可调比,其计算公式为R=Qmax/Qmin=Kvmax/Kvmin。可以看出,理想可调比等于Kvmax(最大流量系数)与Kvmin(最小流量系数)之比。它反映了调节阀调节能力的大小。如果单从自控角度考虑,希望可调比越大越好,但由于受到调节阀阀瓣结构设计和加工工艺的限制,Kvmin不能太小,一般国内设计取R=30或R=50,维远的控制阀均为R=50。

二、流量特性

控制阀流量特性是流体通过控制阀的相对流量和相对行程(位移)之间的函数关系。

用数学的方式表示q=Q/Qmax=f(L/Lmax)=f(l),式中Q是行程在L时的流量,Qmax是阀门的最大流量; L是某开度时的行程,Lmax是最大流量时的行程;因此,Q/Qmax表示相对流量,无量纲,即调节阀在某一开度时流量Q与全开流量Qmax之比; L/Lmax为相对行程(位移),无量纲,即调节阀在某一开度时阀芯位移L与全开位移Lmax之比。

根据控制阀两端的压降,控制阀流量特性分为固有流量特性和工作流量特性。固有流量特性是控制阀两端压降恒定时的流量特性,亦称为理想流量特性。工作流量特性是在工作状况下(压降变化)控制阀的流量特性。控制阀出厂所提供的流量特性指固有流量特性。

控制阀的结构特性是阀芯的位移与流体通过的截面积之间的关系,它不考虑阀两端的压降,因此,只与阀芯的形状、大小等几何因子有关。但在实际工况中,由于多种因素的影响,通过阀门的流量可能随压降而变化。为了便于分析,设定阀门的压降不变,然后再引申到真实情况进行分析,前者称为阀门固有流量特性,后者称为阀门工作流量特性。

固有流量特性是控制阀制造厂商在控制阀出厂时检查的特性,有线性、等百分比(对数)、抛物线、双曲线、快开、平方根等不同类型。常用的固有流量特性有线性、等百分比、快开等几种。

1、线性流量特性:控制阀在不同的行程,如果行程变化量相同,则流量的相对变化量不同。

线性流量特性的控制阀在小开度时,流量小,但流量相对变化量大,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振荡。在大开度时,流量大,但流量相对变化量小,灵敏度很低,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,调节不及时,容易超调,使调节过程变慢。

2、等百分比流量特性:也称为对数流量特性,因为控制阀相对流量的对数与相对行程成正比。等百分比流量特性的控制阀在不同开度下,相同的行程变化引起流量的相对变化是相等的,因此,称为百分比流量特性。在全行程范围内具有相同的控制精度。在小开度时,增益较小,因此,调节平缓,在大开度时,增益较大,能够有效进行调节,使调节及时。

3、快开流量特性:这种流量特性的控制阀,在小开度时就有较大流量,再增大开度,流量变化已很小,因此称为理想快开流量特性。通常有效调节的行程在1/4阀座直径处。对于需要快速切断或位置控制的场合,常选用快开流量特性。

三、流量特性的选择原则

  生产过程中常用的调节阀的理想流量特性有直线、等百分比和快开三种。抛物线流量特性介于直线与百分比之间,一般可用等百分比来代替,而快开特性主要用于二位调节及程序控制中。因此,调节阀的特性选择实际上是指如何选择直线和等百分比流量特性。调节阀流量特性的选择可以通过理论计算,但使用的方法和方程都很复杂,而且由于干扰的不同,高阶响应方程计算就更加繁杂。目前对调节阀流量特性的选择多采用经验准则。

1、若用于控制温度,则选用等百分比特性;

2、若用于控制流量,当负荷变化时,采用等百分比特性;当设定值变化时,采用线性;

3、 若用于控制液位或压力,当控制阀两端▽Pv恒定时,选用线性,其他情况选用等百分比。

由此可见,实际工况中,应该绝大部分工况都需要选用等百分比控制阀。

[返回列表]
上一方案:7.3 Kv值计算方法
下一方案:7.5控制阀应用
广州维远工业控制设备有限公司 维远 广州维远 波纹管截止阀 自由浮球疏水阀 杠杆浮球疏水阀 先导式减压阀 气动控制阀 气动截止阀 汽水分离器 过滤器 止回阀
2016 @ 版权所有 广州维远工业控制设备有限公司 粤ICP备16069890号