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调节阀的理想流量特性分类

调节阀的流量特性概述:
  
  以适应不同的系统特性要求,流量特性反映调节阀开度与流量的变化关系。如对流量调节系统反映速度快需对数特性;对温度调节系统反映速度慢,需直线流量特性流量特性反映了调节阀调节品质。
  
  理想流量特性主要有:直线、等百分比(对数),抛物线及快开等四种。
  
  直线流量特性
  
  直线特性是指调节阀的相对流量与相对开度成直线关系,即单位行程变化引起的流量变化是常数,用数学式表达为:
  
  式中:K——常数,即为调节阀的放大系数。
  
  将上式积分得:
  
  式中:C——积分常数。
  
  代入边界条件=0时,Q=Qmin, =L时,Q=Qmax,从积分式中解出常数项为:
  
  最后得
  
  ………………….(6-18)
  
  上式表明,Q/Qmax与l/L这间呈直线关系,在直角坐标上得到一条直线。因R=30,当 /L=0时,Q/Qmax= =0.033;当 /L=1,即全开时Q/Qmax=1。
  
  连接上述两点即得直线特性曲线,见图6-12之2。从图中看出直线特性调节阀的曲线斜率是常数,即放大系数是一常数。
 

 
  从公式中看出,当开度ι/L变化10%时,所引起的相对流量的增量总是9.67%,但相对流量的变化量却不同。我们以开度10%、50%、80%三点为例,其相对的流量见表6-10,则:
  
  在10%开度时,流量相对变化值为:
  
  在50%开度时,流量相对变化值为:
  
  在80%开度时,流量相对变化值为:
  
  可见,直线特性的阀门在小开度工作时,流量相对变化太大,调节作用太强,易产生超调,引起振荡;而在大开度进,流量相对变化小,调节太弱,不够及时。
  
  为解决上述问题,希望在任意开度下的流量相对变化不变,产生了对数特性。
  
  表6-10   流量特性的相对开度和对应流量(R=30)

相对开度  
相对流量  
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
直线流量特性
3.3
13.0
22.7
32.3
42.0
51.7
61.3
71.0
80.6
90.3
100
等百分比流量特性
3.3
4.67
6.58
9.26
13.0
18.3
25.6
36.2
50.8
71.2
100
快开流量特性
3.3
21.7
38.1
52.6
65.2
75.8
84.5
91.3
96.13
99.03
100
抛物线流量特性
3.3
7.3
12
18
26
35
45
57
70
84
100