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
|