控制阀的工作流量特性

控制阀的工作流量特性
    在实际生产中，控制阀前后压差总是变化的，这时的流量特性称为工作流量特性。
    (1)串联管道的工作流量特性  以图5-1-5所示串联系统为例来讨论，系统总压差△p等于管路系统(除控制阀外的全部设备和管道的各局部阻力之和)的压差△p2与控制阀的压差△p1之和如图5-1-6所示。以S表示控制阀全开时阀上压差与系统总压差(即系统中最大流量时压力损失总和)之比。以Qmax二表示管道阻力等于零时控制阀的全开流量，此时阀上压差为系统总压差。于是可得串联管道以Qmax作参比值的工作流量特性，如图5-1-7所示。
    
    图中S=1时，管道阻力损失为零，系统总压差全降在阀上，工作特性与理想特性一致。随着S值的减小，直线特性渐渐趋近于快开特性，等百分比特性渐渐接近于直线特性。所以，在实际使用中一般希望S值不低于0.3~0.5。
    在现场使用中.如控制阀选得过大或生产在小负荷状态，控制阀将工作在小开度。有时，为r使控制阀有一定的开度而把工艺阀门关小些以增加管道阻力，使流过控制阀的流量降低，这样，S值下降.使流量特性崎变，控制质量恶化。
    (2)并联管道的工作流量特性  控制阀一般都装有旁路，以便手动操作和维护。当生产量提高或控制阀选小了时，只好将旁路阀打开一些，此时控制阀的理想流量特性就改变成为工作特性。
并联管道时的情况如图5-1-8所示。显然这时管路的总流量Q是控制阀流量Q1与旁路流量Q2之和，即Q=Q1+Q2。

    若以x代表并联管道时控制阀全开时的流量Q1max与总管最大流量Qmax之比，可以得到在压差△P为一定，而x为不同数值时的工作流量特性，如图5-1-9所示。图中纵坐标流量以总管最大流量Qmax为参比值。
由图可见，当x=1，即旁路阀关闭、Q2=0时，控制阀的工作流量特性与它的理想流量特性相同。随着x值的减小，即旁路阀逐渐打开，虽然阀本身的流量特性变化不大，但可调范围大大降低了。控制阀关死，即l/L=0时，流量Qmin比控制阀本身的Q1min大得多。同时，在实际使用中总存在着串联管道阻力的影响，控制阀上的压差还会随流量的增加而降低，使可调范围下降得更多些，控制阀在工作过程中所能控制的流量变化范围更小，甚至几乎不起控制作用。所以，采用打开旁路阀的控制方案是不好的，一般认为旁路流量最多只能是总流量的百分之十几，即x值最小不低于0.8。

    综合串、并联管道的情况，可得如下结论：
    1)串、并联管道都会使阀的理想流量特性发生畸变，串联管道的影响尤为严重。
    2)串、并联管道都会使控制阀的可调范围降低，并联管道尤为严重。
    3)串联管道使系统总流量减少，并联管道使系统总流量增加。
    4)串、并联管道会使控制阀的放大系数减小，即输入信号变化引起的流量变化值减少。串联管道时控制阀若处于大开度，则S值降低对放大系数影响更为严重；并联管道时控制阀若处于小开度，则x值降低对放大系数影响更为严重。

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