調節閥流量特性

 1 調節閥的流量特性
    調節閥的流量特性是指被調介質(zhì)流過(guò)調節閥的相對流量與調節閥的相對開(kāi)度之間的關(guān)系，也就是調節閥的靜態(tài)特性。相對流量是指調節閥在某一開(kāi)度下的流量與全開(kāi)度下*大流量之比；相對開(kāi)度是指調節閥在某一開(kāi)度下的行程與全行程之比，調節閥的流量特性就是相對流量與相對開(kāi)度成函數關(guān)系。調節閥的流量特性有理想流量特性和工作流量特性之分，理想特性是指假定調節閥前后壓差不變的情況下的流量特性（即調節閥開(kāi)度變化調節閥前后壓差不變），但是，實(shí)際上由于各種因素的影響，在調節的閥芯和閥座間的節流面積改變的同時(shí)，會(huì )發(fā)生閥前后壓差的變化，而壓差的變化也會(huì )引起流量的變化。
    2 理想流量特性
    常用的調節閥的理想流量特性有如下4種。
    （1）等百分比特性
    等百分比特性也稱(chēng)為對數特性，是指閥門(mén)的開(kāi)度增加同樣的值時(shí)，通過(guò)的調節閥的流*按照等百分比增加。調節閥在同樣開(kāi)度變化值下，流量小時(shí)，流量的變化也小，調節作用緩和平穩；流量大時(shí)．流量的變化也大，調節作用靈敏而有效。等百分比特性的閥門(mén)在全行程閥門(mén)內的控制精度是不變的。
    （2）直線(xiàn)特性
    直線(xiàn)特性是指調節閥的相對流量和相對開(kāi)度的比值，為常數。調節閥在同樣開(kāi)度變化值下，流量小時(shí)，流量的變化值相對較大，凋節作用較強，容易產(chǎn)生超調和引起振蕩；流量大時(shí)，流量的變化值相對較小，調節作用不夠靈敏。
    （3）拋物線(xiàn)特性
    拋物線(xiàn)特性是指調節閥的相對流量與相對開(kāi)度的二次方根成正比。拋物線(xiàn)特性介于直線(xiàn)特性和等百分比特性之間，改善了直線(xiàn)特性在小開(kāi)度時(shí)調節性能差的缺點(diǎn)。
    （4）快開(kāi)特性
    快開(kāi)特性是指調節閥在開(kāi)度很小時(shí)流量就已經(jīng)較大，隨著(zhù)開(kāi)度增加，流量很快達到*大值。
    從調節閥的流量特性可以看出，調節閥的流量特性對選用調節閥有非常重要的意義，直接影響到自動(dòng)控制系統的質(zhì)量和穩定性，因此，必須正確合理選擇調節閥的流量特性。在工程應用中，選用*多的是等百分比特性，對于壓差變化小、可調范圍小、開(kāi)度變化小的場(chǎng)合，也可以選用直線(xiàn)特性的調節閥，V型球閥一般選用拋物線(xiàn)特性。
    在調節系統中被控對象的變化特別是其放大系數的變化一般是由調節設備和調節閥的放大系數變化的特性來(lái)補償的（在常規儀表調節系統中，是由DCS系統和調節閥共同補償被調對象的特性變化的），調節閥的流量特性即是由調節閥放大系數所體現它的特性。調節閥的理想流量特性，當調節閥前后壓差不變時(shí)，即為一個(gè)常數。因此流量特性的改變是其放大系數的特性變化。
    調節閥相對開(kāi)度的變化引起相對流量變化，等百分比流量特性的放大系數與流量成正比，流量越大，放大系數也越大；快開(kāi)特性的放大系數隨閥門(mén)開(kāi)度的增加而減小，成反比，這類(lèi)調節閥在接近全關(guān)點(diǎn)時(shí)放大系數小，工作得很緩和平穩，而在接近全開(kāi)時(shí)放大系數大，工作得靈敏有效；直線(xiàn)調節閥在全行程范圍內具有不變的放大系數值，這種調節閥在小開(kāi)度時(shí)放大系數大，使調節性能不穩定，不容易控制，往往會(huì )產(chǎn)生振蕩，而在大開(kāi)度時(shí)，放大系數又不夠大，使調節過(guò)于遲鈍；對于快開(kāi)對特調節閥，其調節性能更差，它的放大系數與調節閥的開(kāi)度成反比，在實(shí)際工作中，這種調節閥不常用，一般只用在兩位式調節系統中。
    從控制系統的角度看，希望在調節閥全行程范圍內有相同的變化流量，來(lái)保證調節系統在各種負荷下有相同的調節品質(zhì)精度。否則，調節系統不穩定，品質(zhì)精度不能保證。在調節閥的4種特性中，等百分比調節閥具有這種特性，拋物線(xiàn)閥次之，直線(xiàn)閥要差一些，快開(kāi)閥*差，不能應用到連續調節系統中，只能適用于斷續的位式調節。
    3 工作流量特性
    通常，調節閥前后的壓差會(huì )隨輔助設備的影響而變化。在這種情況下，調節閥相對流量與相對開(kāi)度之間的關(guān)系就不是理想狀態(tài)而是工作狀態(tài)下的流量特性，被稱(chēng)為“工作流量特性”。在實(shí)際應用中，人們所關(guān)心和難掌握的是工作流量特性。雖然我們根據具體被控對象具體要求選擇閥門(mén)的工作流量特性，然后再按配管情況由所需的工作流量特性來(lái)選擇調節閥的理想流量特性和理想的調節設備而組成一套完整的調節系統，但是，在運行中往往不能得到很好的品質(zhì)精度，有的調節系統區間性的品質(zhì)精度不能達到要求，有時(shí)，在生產(chǎn)過(guò)程中，為了調節的品質(zhì)來(lái)改變調節閥的并聯(lián)閥或是串聯(lián)閥的開(kāi)度來(lái)修補調節精度。
    調節閥安裝在管道系統中，由于管道系統的壓力損失隨流過(guò)管道的流量平方值成正比，當該系統兩端總壓差一定時(shí)，調節閥上的壓差就會(huì )隨著(zhù)流量的增加而減少，此時(shí)，調節閥的流量特性就會(huì )發(fā)生變化，調節閥前后的壓差與管道的壓差比，也就是壓降比數，其值越大，說(shuō)明串聯(lián)于管道的調節閥前后壓差占管道系統總壓的比例越大，當調