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調節(jié)閥的理想流量特性分類

調節(jié)閥的流量特性概述:
  
  以適應不同的系統(tǒng)特性要求,流量特性反映調節(jié)閥開度與流量的變化關系。如對流量調節(jié)系統(tǒng)反映速度快需對數(shù)特性;對溫度調節(jié)系統(tǒng)反映速度慢,需直線流量特性流量特性反映了調節(jié)閥調節(jié)品質。
  
  理想流量特性主要有:直線、等百分比(對數(shù)),拋物線及快開等四種。
  
  直線流量特性
  
  直線特性是指調節(jié)閥的相對流量與相對開度成直線關系,即單位行程變化引起的流量變化是常數(shù),用數(shù)學式表達為:
  
  式中:K——常數(shù),即為調節(jié)閥的放大系數(shù)。
  
  將上式積分得:
  
  式中:C——積分常數(shù)。
  
  代入邊界條件=0時,Q=Qmin, =L時,Q=Qmax,從積分式中解出常數(shù)項為:
  
  最后得
  
  ………………….(6-18)
  
  上式表明,Q/Qmax與l/L這間呈直線關系,在直角坐標上得到一條直線。因R=30,當 /L=0時,Q/Qmax= =0.033;當 /L=1,即全開時Q/Qmax=1。
  
  連接上述兩點即得直線特性曲線,見圖6-12之2。從圖中看出直線特性調節(jié)閥的曲線斜率是常數(shù),即放大系數(shù)是一常數(shù)。
 

 
  從公式中看出,當開度ι/L變化10%時,所引起的相對流量的增量總是9.67%,但相對流量的變化量卻不同。我們以開度10%、50%、80%三點為例,其相對的流量見表6-10,則:
  
  在10%開度時,流量相對變化值為:
  
  在50%開度時,流量相對變化值為:
  
  在80%開度時,流量相對變化值為:
  
  可見,直線特性的閥門在小開度工作時,流量相對變化太大,調節(jié)作用太強,易產(chǎn)生超調,引起振蕩;而在大開度進,流量相對變化小,調節(jié)太弱,不夠及時。
  
  為解決上述問題,希望在任意開度下的流量相對變化不變,產(chǎn)生了對數(shù)特性。
  
  表6-10   流量特性的相對開度和對應流量(R=30)

相對開度  
相對流量  
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
直線流量特性
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
快開流量特性
3.3
21.7
38.1
52.6
65.2
75.8
84.5
91.3
96.13
99.03
100
拋物線流量特性
3.3
7.3
12
18
26
35
45
57
70
84
100