1 调压阀基础知识
调压阀做为过程管理的终端设备元器件，已广泛运用于生产过程中，其工艺和使用条件较为完善，但因为生产中不确定因素多，目标的性能又各种各样，促使调压阀的使用比较复杂，而且调压阀的性能参数怎样又直接关系到过程管理的品质好与坏，特别是流量特性的明确。在这里，就调压阀理想化流量特性的选择问题开展讨论。
2 调压阀的流量特性
调压阀在出厂时所标出的是理想化流量特性，是按阀两边压力降固定不动不会改变的满意情况设计的，关键带图1[1]所显示的直线式、多数型、双曲线型和快开型4种方式。图上的l/L表明相对性开启度，qV/qVmax表明相对性总流量。
但实践应用情况下，因为各种要素的危害，如管路内腔压力降、管材局部阻力压力降等的存有和转变，促使调压阀在不一样开启度下的压力降产生变化，理想化的流量特性会崎变为工作中流量特性。即便同样的调压阀，当用于不一样的管线系统软件里时，其运行特点一般都是不一样的。通常用压力降比S来体现流量特性的崎变水平。
式中ΔpV开全--调压阀全开落阀里的气体压力；
Δps总--包含调压阀以内的所有管道系统软件的总压力降。 生产过程中，因为调压阀一般串连在管道系统软件中，阀门开度的转变当然会造成用户流量的转变。依据流体动力学基本原理，管路中液体工作压力的损害与水流量的平方米正相关。因而，调压阀的开启度一旦更改，总流量便会转变，管道系统软件各个地方的气体压力都相对地转变，其变动状况如下图2[2]所显示。 由调压阀上压力差的变化量ΔpVi，压力差ΔpV，开启度l/L及压力降比S的关联公式计算 式中qVmax--管道压力降等于零时调压阀的开全总流量；
qV--调压阀在l/L开启度时的总流量。 从上式看得出，调压阀的工作中流量特性是受S直接关系的。在S=1时，管路摩擦阻力降至零，体系的总压力降所有着陆在调节阀上，具体的工作中流量特性与理想化流量特性一致。但由于管路摩擦阻力降的提升，S值缩小，不但调压阀全开落的总流量降低，曲线图下沉，并且流量特性也发生了非常大崎变，理想化的平行线特点崎变为快开工作中特点，理想化的多数特点崎变为平行线工作中特点，如下图3[3]所显示。 3 调压阀理想化流量特性的选取方式 依据一般目标的特点，调压阀流量特性的选择问题，实际上就是怎么选择直线式和多数型流量特性的难题。应首要依据工艺过程状况明确工作中特点，随后依据工作中特点和管道系统软件的配制等状况挑选适合自己的调压阀理想化流量特性。 3.1 明确调压阀的工作中流量特性 关于工作特点的明确，应符合在整体调整情况下，目标特点的转变可以通过调压阀的特点转变获得赔偿，使调节系统中理论目标的特点尽量平稳，确保调整品质。 假如忽视目标动态特性的转变，则调压阀的运行特点明确理应能使理论目标总体放大系数为稳定值，即适度选择阀的特点，以阀的放大系数的变动来赔偿目标放大系数的转变，进而维持理论目标的静特点呈线形。 假如目标的动态特性不可以忽视，则不但要了解放大系数的赔偿，还要考虑到动态特性的赔偿，即还需要考虑到用阀的放大系数的变动来赔偿系统软件动态特性的转变，以保持系统软件应该有的可靠性。如目标的落后、稳态值伴随着负载的扩大而减少时，系统的稳定性便会减少，这时调压阀的放大系数应随着缩小才可以使系统的稳定性获得修复。 实践应用情况下，目的是为了依据目标的静态特性明确调压阀的运行特点。图4提示是指不一样负载下的目标特性曲线。 1）当目标的工作部位相对稳定、调压阀两边的压力差也相对稳定时，闸阀的开启度大部分维持在一个固定不动的部位上，闸阀的放大系数KV转变并不大，目标的放大系数Ko也转变并不大，此类前提下，无论是线形特点或是多数特点都能够。
2）调压阀两边的压力差是具体的影响时，要确保工作点的平稳，则需要根据更改阀门开度来保持调整物质的总流量平稳，而且KV还不可产生变化。 针对线形阀，它流量特性方程式： 式中k--常量。 但考虑到闸阀两边的压力差是首要影响，造成ΔqVmax产生变化。因而，KV也发生了转变。 针对多数阀，流量特性方程是 式中k′--常量。 因为qV规定不会改变，尽管闸阀的开启度出现了转变，但KV并没变化。因而，当阀两边的压力差是首要影响时，应当采用工作中特点为多数型的闸阀。 3）当用以转向系统软件时，即给出值是关键功效时，应较为同一负载但不一样被调自变量测量值下的Ko值，如下图4里的1，2，3点。假如Ko值较为稳定，则选线形工作中特点；假如Ko值是随调整物质总流量的提升而降低的，则选多数工作中特点，不然选快开特点。
4）当用以时间常数系统软件，且负载是首要影响时，应较为在同一被调自变量测量值可是不一样负载下的目标放大系数Ko值，如下图4里的1，4，5点。闸阀特点的选用好似以上转向系统软件的情形一样。 ♂ 因为具体情况繁杂，影响因素多，调压阀挑选时要把握住基本矛盾，考虑到最基本的外界功效。依据理论分析，联系实际生产经验，汇总出调压阀工作中流量特性的挑选如表1所述。 表1 调压阀的工作中流量特性明确表
3.2 根据管路状况和工作中特点推论阀的理想化流量特性
当S=0.6~1.0时，理想化流量特性的崎变尚未比较严重，这时，必须什么样的工作特点就挑选怎么样的理想化流量特性。
当S=0.3~0.6时，理想化特点有一定程度的崎变，线形的运行特点应挑选多数的满意特点；多数的运行特点则依然挑选多数的满意特点。
当S<0.3时，理想化特点崎变比较严重，具体的调压阀工作中特点针对确保调整特性不再适合。但能通过下列办法开展解决。
1）调整阀心斜面，使之理想化特性曲线弯折的更甚，以达到低S值下对工作中特点的需要。
2）选用串级控制系统软件，用1个总流量调整的副控制回路替代单一的调压阀，只需将副控制回路整定值得能够工作中就能够。这时，阀的流量特性针对主被测自变量的调整不会再造成显著的危害。 实际工作情况下，在系统的调整性能要求不是很强的前提下，还可以立即根据被测自变量与全过程情况挑选调压阀的理想化流量特性，如表2[1]列出。 表2 调压阀理想化特点采用表
4 特点挑选时需要注意的情况[2，4]
1）因为可提供选择的调压阀的理想化流量特性的方式比较有限，因而，目标特点的转变难以做到彻底赔偿，这时候可以选择根据阀门定位器的意见反馈凸轮轴开展改进。
2）对使用主要参数不可以精确明确的新设计工艺设备，或调压阀的测算数据信息过度传统时，最好是采用多数理想化特点的调压阀。由于多数特点的闸阀具备很弱的适应能力。
3）当调压阀常常运行在小月儿度时，应取用多数特点的阀；当调压阀的使用期限是关键考虑到的要素时，应取用理想化特点为垂直的调压阀。
4）有时候，因为流体输送机械的能力有限，调压阀务必工作中在低s值下运作。
5）因为构造里的缘故，阀体两边的压力降不可以超出一定的规定值，由于髙压差下的调压阀非常容易损坏。这时候通常容许加限流孔板，适度开展分压电路，这时S值也需要减少。
6）近些年，环保节能难题愈来愈受到重视，减小S值有益于节省耗能。如针对高压系统，充分考虑节省驱动力，容许S=0.15。 5 结语 调压阀的流量特性与生产中全过程的情况密不可分，合理地采用其理想化特点，针对提升过程管理品质很有利。由于控制系统和操控方式的飞速发展，调压阀特点受过程管理要素的干扰可大量地利用线上整定值和赔偿来摆脱。这一方面降低了对调压阀性能参数的标准，减少了选择的复杂性，使调压阀能够更好地融入过程管理的规定；另一方面又降低了耗能，节省了电力能源，有益于提升经济收益。 论文参考文献： 1 叶昭驹.化工自动化基本.北京市：化工出版社出版，1984.245~255
2 明赐东.调节阀门运用.重庆市：四川科技出版社出版，1989.17~24
3 夏焕彬.气动式调节仪表.北京市：化工出版社出版，1980.17O~181
4 杜晓峰.赵岩.仪表设计中电动执行机构的采用.化工自动化及仪表盘，2002，（5）：86~89
Δps总--包含调压阀以内的所有管道系统软件的总压力降。 生产过程中，因为调压阀一般串连在管道系统软件中，阀门开度的转变当然会造成用户流量的转变。依据流体动力学基本原理，管路中液体工作压力的损害与水流量的平方米正相关。因而，调压阀的开启度一旦更改，总流量便会转变，管道系统软件各个地方的气体压力都相对地转变，其变动状况如下图2[2]所显示。 由调压阀上压力差的变化量ΔpVi，压力差ΔpV，开启度l/L及压力降比S的关联公式计算 式中qVmax--管道压力降等于零时调压阀的开全总流量；
qV--调压阀在l/L开启度时的总流量。 从上式看得出，调压阀的工作中流量特性是受S直接关系的。在S=1时，管路摩擦阻力降至零，体系的总压力降所有着陆在调节阀上，具体的工作中流量特性与理想化流量特性一致。但由于管路摩擦阻力降的提升，S值缩小，不但调压阀全开落的总流量降低，曲线图下沉，并且流量特性也发生了非常大崎变，理想化的平行线特点崎变为快开工作中特点，理想化的多数特点崎变为平行线工作中特点，如下图3[3]所显示。 3 调压阀理想化流量特性的选取方式 依据一般目标的特点，调压阀流量特性的选择问题，实际上就是怎么选择直线式和多数型流量特性的难题。应首要依据工艺过程状况明确工作中特点，随后依据工作中特点和管道系统软件的配制等状况挑选适合自己的调压阀理想化流量特性。 3.1 明确调压阀的工作中流量特性 关于工作特点的明确，应符合在整体调整情况下，目标特点的转变可以通过调压阀的特点转变获得赔偿，使调节系统中理论目标的特点尽量平稳，确保调整品质。 假如忽视目标动态特性的转变，则调压阀的运行特点明确理应能使理论目标总体放大系数为稳定值，即适度选择阀的特点，以阀的放大系数的变动来赔偿目标放大系数的转变，进而维持理论目标的静特点呈线形。 假如目标的动态特性不可以忽视，则不但要了解放大系数的赔偿，还要考虑到动态特性的赔偿，即还需要考虑到用阀的放大系数的变动来赔偿系统软件动态特性的转变，以保持系统软件应该有的可靠性。如目标的落后、稳态值伴随着负载的扩大而减少时，系统的稳定性便会减少，这时调压阀的放大系数应随着缩小才可以使系统的稳定性获得修复。 实践应用情况下，目的是为了依据目标的静态特性明确调压阀的运行特点。图4提示是指不一样负载下的目标特性曲线。 1）当目标的工作部位相对稳定、调压阀两边的压力差也相对稳定时，闸阀的开启度大部分维持在一个固定不动的部位上，闸阀的放大系数KV转变并不大，目标的放大系数Ko也转变并不大，此类前提下，无论是线形特点或是多数特点都能够。
2）调压阀两边的压力差是具体的影响时，要确保工作点的平稳，则需要根据更改阀门开度来保持调整物质的总流量平稳，而且KV还不可产生变化。 针对线形阀，它流量特性方程式： 式中k--常量。 但考虑到闸阀两边的压力差是首要影响，造成ΔqVmax产生变化。因而，KV也发生了转变。 针对多数阀，流量特性方程是 式中k′--常量。 因为qV规定不会改变，尽管闸阀的开启度出现了转变，但KV并没变化。因而，当阀两边的压力差是首要影响时，应当采用工作中特点为多数型的闸阀。 3）当用以转向系统软件时，即给出值是关键功效时，应较为同一负载但不一样被调自变量测量值下的Ko值，如下图4里的1，2，3点。假如Ko值较为稳定，则选线形工作中特点；假如Ko值是随调整物质总流量的提升而降低的，则选多数工作中特点，不然选快开特点。
4）当用以时间常数系统软件，且负载是首要影响时，应较为在同一被调自变量测量值可是不一样负载下的目标放大系数Ko值，如下图4里的1，4，5点。闸阀特点的选用好似以上转向系统软件的情形一样。 ♂ 因为具体情况繁杂，影响因素多，调压阀挑选时要把握住基本矛盾，考虑到最基本的外界功效。依据理论分析，联系实际生产经验，汇总出调压阀工作中流量特性的挑选如表1所述。 表1 调压阀的工作中流量特性明确表
| 调节系统 | 关键影响 | 附带条件 | 工作中特点 |
| 液位仪通道调整 | 给出值 | 直线式 | |
| 机器设备出入口摩擦阻力 | 直线式 | ||
| 液位仪出入口调整 | 给出值 | 多数型 | |
| 机器设备出入口总流量 | 直线式 | ||
| 工作压力 | 给出值 | 液态 | 多数型 |
| 监测点在调压阀以前 | 液态 | 多数型 | |
| 管材及机器设备摩擦阻力 | 液态 | 多数型 | |
| 监测点在调压阀以后 | 液态 | 多数型 | |
| 给出值 | 汽体 | 多数型 | |
| 监测点在调压阀以前 | 汽体 | 多数型 | |
| 管材及机器设备摩擦阻力 | 汽体 | 多数型 | |
| 监测点在调压阀以后 | 汽体 | 平方根型 | |
| 总流量 | 给出值 | 有开根号器 | 直线式 |
| 无开根号器 | 平方根型 | ||
| 调压阀压力差 | 有开根号器 | 多数型 | |
| 无开根号器 | 多数型 | ||
| 环境温度 | 给出值 | 直线式 | |
| 调压阀压力差 | 多数型 | ||
| 调整物质的环境温度 | 多数型 | ||
| 被调物质的环境温度 | 直线式 | ||
| 被调物质的总流量 | 多数型 |
2）选用串级控制系统软件，用1个总流量调整的副控制回路替代单一的调压阀，只需将副控制回路整定值得能够工作中就能够。这时，阀的流量特性针对主被测自变量的调整不会再造成显著的危害。 实际工作情况下，在系统的调整性能要求不是很强的前提下，还可以立即根据被测自变量与全过程情况挑选调压阀的理想化流量特性，如表2[1]列出。 表2 调压阀理想化特点采用表
| 被测自变量 | 运行状态 | 理想化特点 |
| 液位仪 | PV平稳 | 线性型 |
| PV（qVmax）<0.2 PV（qVmm） | 多数型 | |
| PV（qVmax）> 2PV（qVmm） | 快开型 | |
| 工作压力 | 快全过程 | 多数型 |
| 慢过程 | 线性型 | |
| 慢过程PV（qVmax）<0.2PV（qVmm） | 多数型 | |
| 总流量 | 预设值转变线形（线形智能变送器） | 线性型 |
| 负载转变（线形智能变送器） | 线性型 | |
| 串连，负载转变（离散系统智能变送器） | 多数型 | |
| 旁通联接（离散系统智能变送器） | 多数型 | |
| 环境温度 | 多数型 |
2）对使用主要参数不可以精确明确的新设计工艺设备，或调压阀的测算数据信息过度传统时，最好是采用多数理想化特点的调压阀。由于多数特点的闸阀具备很弱的适应能力。
3）当调压阀常常运行在小月儿度时，应取用多数特点的阀；当调压阀的使用期限是关键考虑到的要素时，应取用理想化特点为垂直的调压阀。
4）有时候，因为流体输送机械的能力有限，调压阀务必工作中在低s值下运作。
5）因为构造里的缘故，阀体两边的压力降不可以超出一定的规定值，由于髙压差下的调压阀非常容易损坏。这时候通常容许加限流孔板，适度开展分压电路，这时S值也需要减少。
6）近些年，环保节能难题愈来愈受到重视，减小S值有益于节省耗能。如针对高压系统，充分考虑节省驱动力，容许S=0.15。 5 结语 调压阀的流量特性与生产中全过程的情况密不可分，合理地采用其理想化特点，针对提升过程管理品质很有利。由于控制系统和操控方式的飞速发展，调压阀特点受过程管理要素的干扰可大量地利用线上整定值和赔偿来摆脱。这一方面降低了对调压阀性能参数的标准，减少了选择的复杂性，使调压阀能够更好地融入过程管理的规定；另一方面又降低了耗能，节省了电力能源，有益于提升经济收益。 论文参考文献： 1 叶昭驹.化工自动化基本.北京市：化工出版社出版，1984.245~255
2 明赐东.调节阀门运用.重庆市：四川科技出版社出版，1989.17~24
3 夏焕彬.气动式调节仪表.北京市：化工出版社出版，1980.17O~181
4 杜晓峰.赵岩.仪表设计中电动执行机构的采用.化工自动化及仪表盘，2002，（5）：86~89
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