閥門的流量特性曲線

1、閥門的流量特性曲線 根據(jù)閥門兩端的壓降，閥門流量特性分固有流量特性和工作流量特性。固有流量特性是閥門兩端壓降恒定時(shí)的流量特性，亦稱為理想流量特性。工作流量特性是在工作狀態(tài)下（壓降變化）閥門的流量特性，閥門出廠所提供的流量特性為固有流量特性閥的結(jié)構(gòu)特性是閥芯的位移與流體通過的截面積之間的關(guān)系，他不考慮閥兩端的壓降。因此，只與閥芯的形狀、大小等幾何因子有關(guān)閥門的流量特性，有線性、等百分比、拋物線、雙曲線、快開、平方根等不同類型。常用的固有流量特性有線性、等百分比、快開等幾種。1。線性流量特性 線性流量特性關(guān)系是指平衡閥的相對流量與相對位移成直線關(guān)系。即單位位移變化所引起的流量變化是常數(shù)。用函數(shù)的關(guān)

2、系描述為 dq=Kv2d 兩邊積分，并帶入邊界條件 L=0 Q=Qmax L=Lmax Q=Qmax 如果定義控制閥的固有可調(diào)比 R=Qmax/Qmin 則帶入積分常數(shù)后，線性流量特性表示 q=Q/Qmax=1/R1+(R-1)L/Lmax=(R-1/R)+1/R 上式表明，線性流量特性平衡閥的相對流量與相對行程呈現(xiàn)線性關(guān)系，直線的斜率是（R-1)/R,截距是1/R.因此，線性流量特性控制閥的增益Kv2（即直線方程的斜率）與可調(diào)比R有關(guān)；與最大流量Qmax和流過閥門的流量Q無關(guān)。Kv2 是常數(shù)。即增益Kv2=1-1/R.可調(diào)比R不同，表示最大流量與最小流量之比不同，從相對流量坐標(biāo)看，表示為相對

3、行程為零時(shí)的起點(diǎn)不同，起點(diǎn)的相對流量是1/R。由于最大行程時(shí)獲得最大流量，因此，相對行程為1時(shí)的相對流量為1。線性流量特性控制閥在不同的行程，如果行程變化相同，則流量的相對變化量不同。例：計(jì)算R=30時(shí)線性流量特性控制閥，行程變化量為10%時(shí)，不同行程位置的相對變化量？相對行程%0102030405060708090100相對流量%3.3313.022.6732.3342.051.761.3371.080.6790.33 100解：不同行程時(shí)的相對的流量如下表 相對流量變化10%時(shí)， 在相對流量10%處，相對流量的變化量為(22.67-13)/13=74.38%； 在相對流量50%處，相對流量

4、的變化量為(61.33-51.7)/51.7=18.62%； 在相對流量90%處，相對流量的變化量為（100-90.33)/90.33=10.71%。 示例說明，線性流量特性的控制閥在小開度時(shí)，流量小，但相對變化量大，靈敏度很高，行程稍有變化就會引起流量的較大變化，因此在小開度時(shí)容易發(fā)生震蕩。在大開度時(shí)，流量大，但流量的相對變化量小，靈敏度很低，行程要有較大變化才能夠時(shí)流量有所變化，因此，在大開度時(shí)控制呆滯，調(diào)節(jié)不及時(shí)，容易超調(diào)，使過渡過程變慢。2。等百分比流量特性 等百分比流量特性是指單位相對位移變化所引起的相對流量變化與此點(diǎn)的相對流量變化成正比關(guān)系。即控制閥的放大系數(shù)是變化的，它隨相對流量

5、的增大而增大。 等百分比流量特性控制閥的相對流量與相對行程的函數(shù)關(guān)系是 dq=Kv2qd 兩邊積分，并帶入邊界條件，可得到等百分比流量特性的函數(shù)關(guān)系是 q=Q/Qmax=R(L/Lmax-1)=R(-1) 上式表明，等百分比流量特性控制閥的相對行程與相對流量的對數(shù)成比例關(guān)系。即在半對數(shù)坐標(biāo)上，流量特性曲線成直線，或在制憲坐標(biāo)上流量特性曲線是一條對數(shù)曲線，由上式可知lnq,即相對流量的對數(shù)與相對行程成正比。 等百分比流量特性控制閥的增益 Kv2=(Q/Lmax)lnR 等百分比流量特性控制閥的增益Kv2與流量Q成正比，又因 Q/Q=R-1,則當(dāng)相對行程變化量相同時(shí)，流量也變化相同的百分比，因此稱

6、為等百分比流量特性。例：計(jì)算R=30時(shí)等百分比流量特性控：根據(jù)q=R(-1)計(jì)算不同相對行程和相對流量q。行程變化量為10%時(shí)，不同行程位置的相對變化量。解：根據(jù)q=R(-1)計(jì)算不同相對行程和相對流量q相對行程變化10% 。在相對行程10%處，相對流量的變化量(6.58-4.68)/4.68=40.50%在相對行程50%處，相對流量的變化量（25.65-18.26)/18.28=40.50%在相對行程90%處，相對流量的變化量（100-71.17)/71.17=40.50% 示例說明，等百分比流量特性的控制閥在不同開度下，相同的行程變化引起流量的相對變化是相等的，因此稱之為等百分比流量特性，

7、它在全行程范圍內(nèi)具有相同的控制精度。它在小開度時(shí)，增益較小，因此調(diào)節(jié)平緩；在大開度時(shí)，增益較大，能夠有效地進(jìn)行調(diào)節(jié)。相對行程%0102030405060708090100相對流量%3.334.686.589.2512.9918.2625.6536.0550.6571.171003。快開流量特性 此種流量特性的控制閥在開度較小時(shí)就有較大的流量，隨著開度的增大，流量很快就達(dá)到最大；此后再增加開度，流量變化很小，故稱快開性流量特性。 它的相對流量與相對行程的函數(shù)關(guān)系用下式描述： dq=Kv2q-1d 代入邊界條件，求解得到快開流量特性的函數(shù)關(guān)系是 q=Q/Qmax=(1/R)1+(R2-1)L/Lm

8、ax=(1/R)1+(R2-1) 快開流量特性控制閥的增益Kv2與流量的倒數(shù)成正比，或Kv21/Q,隨流量增大，增益反而減小。 由于這種流量特性的控制閥在小開度時(shí)就有較大流量，在增大開度，流量變化已很小，因此稱之為快開流量特性。通常有效行程在1/4閥座直徑。 快開流量特性的增益： Kv2=(Q2max-Q2min)/2Lmax1/R 工廠實(shí)際使用的快開流量特性的函數(shù)關(guān)系如下 q=Q/Qmax=1-(1-1/R)(1-L/Lmax)2=1-(1-1/R)(1-)2 實(shí)際快開流量特性的增益 Kv2=2Qmax/Lmax(1-1/R)(1-L/Lmax) 快開流量特性控制閥相對行程和相對流量關(guān)系（R=30)相對行程%0102030405060708090100相對流量%理想快開%3.3331.7844.8