大多数的调节过程都是使用线性、等百分比或者改良的流量特性阀门。改良的流量特性一般是图1所示的介于线性和等百分比特性之间。线性的固定流量特性是指流量变化与阀杆行程也即是与加到阀门的讯号成线性关系的特性。这种线性关系表面上看来似乎是最理想的调节特性,因为它在恒压降下的整个行程中产生一个恒定的阀门增益,然而,阀门包含到连结有配管、设备和控制回路的系统中就导致考虑通常最广泛使用的等百分比特性。等百分比特性是行程变化所引起的流量变化,它是变化前流量的一个恒定的百分数。
在假定泵压头是恒定的条件下,尼斯尔[4]研究得出一个安装流量特性的公式:
其中,对于线性固有特性:
而对于等百分比的固有特性:
式中CV=全开时的阀门流量系数;
C=在X行程时的阀门流量系数;
X=阀门行程,全开度的分数;
CO=阀门和配管的综合流量系数
方程(2)和(3)是以阀门可调范围30为基础的。把这两个方程式依次地代入方程(1)就得到图8[4]所示的阀门安装特性图形。图6、7、8的图形表明,当调节阀上的压力降只占系统压力降较小的比例时,线性固有特性形成快开特性的形状。因此,在这些情况下,线性特性成为比较不合乎调节要求的了。而另一方面,等百分比的固有特性随着阀门压降比减少更接近于直线。因此,比较合乎调节的要求。这些图形和文献[5、6、7]中的其它类似研究得出一个选择流量特性的最简单规则:如果(a)在阀门上不能得到调节阀系统的大部分压降;或者(b)在低流量时,压力降是高的和高流量时压力降低,建议采用等百分比特性。
图6 具有线性固有流量特性的安装流量特性[7] 图7具有等百分比固有流量特性的安装流量特性[7
图8 对于可调范围为30:1和(a)线性特性(b)等百分比特性的阀门总流通系数占阀门流通系数的百分数与阀门行程百分数的关系
博格[5]阐明了并联流路对于固有的特性的影响,这对于评价在旁路阀打开的条件下阀门的调节能力是重要的
图9 系统差压恒定并联[5]。伴着旁路阻力减少(λ=PR)总的调节流量减少
图9(a)和(b)表示出系统压力降恒定的并联阻力布置。这样,旁路流量是恒定的。由调节阀可调范围的减少,旁路将必变最小流量和减少调节能力。然而,阀门流量仍然显晃出它的固有特性类型。
流线型阀内件的影响是产生一种不稳定的流量特性。温[18]指出,由于流线型减少磨损,从而提供了压力恢复能力,增加了预定的流量特性的复杂性。在阀座的下面具有环形渐扩恢复部分的角型阀流量特性深刻表明了压力恢复的影响,如图10所示。流关方向的特性(具有压力恢复的优点)与流开方向的特性大不相同,流开方向的角形结构没有压力恢复能力。
作为这种基本的调查研究的结果,已经开发了改善恢复能力阀门(例如蝶阀、球阀)的口径计算技术。基本上,这种新发展的计算技术包括通用的阀门口径计算公式,它容纳了压力恢复因子[19]和二元系数[20]。而这些不断努力已得到更可靠的计算技术成果,发表了少量有关高恢复影响流量特性的资料。
安装特性的考虑也强调了阀门的可调范围和调节比之间的差别。
图10 在这种角形阀里,流开与流关之间的Cv值差甚大
这样,调节比随着阀门所占系统压降比的降低而减少。因为较小的压力降表示阀门尺寸较大和一个较大的最小可调流量。

(来源:中国泵阀第一网)
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