執(zhí)行設(shè)備培訓資料課件

——給排水工程儀表與控制執(zhí)行設(shè)備第一頁，共四十五頁。abc主要的執(zhí)行設(shè)備有各種泵，如離心泵，往復式計量泵；各種閥門，如調(diào)節(jié)閥，電磁閥等電磁閥起對管路的通斷控制作用，相當于管路開關(guān)調(diào)節(jié)閥起流量的調(diào)節(jié)作用，改變調(diào)節(jié)閥的開啟度就可以改變通過的液體流量執(zhí)行設(shè)備第二頁，共四十五頁。Part

1往復泵及其調(diào)節(jié)離心泵及其調(diào)節(jié)Part

2其他執(zhí)行設(shè)備Part

4調(diào)節(jié)閥基本特性Part

3第三頁，共四十五頁。往復泵及其調(diào)節(jié)4321往復泵的結(jié)構(gòu)和工作原理往復泵的基本特性往復泵的工程計算計量泵與隔膜泵第四頁，共四十五頁。往復泵的結(jié)構(gòu)和工作原理

往復泵的結(jié)構(gòu)如右圖所示，主要部件包括：泵缸、活塞，活塞桿及吸入閥、排出閥。其中吸入閥與排出閥均為單向閥。高壓往復泵第五頁，共四十五頁。往復泵的結(jié)構(gòu)和工作原理工作原理活塞由電動的曲柄連桿機構(gòu)帶動，把曲柄的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)榛钊耐鶑瓦\動;或直接由蒸汽機驅(qū)動，使活塞做往復運動當活塞從左向右運動時，泵缸內(nèi)形成低壓，排出閥受排出管內(nèi)液體的壓力而關(guān)閉；吸出閥由于受池內(nèi)液壓的作用而打開，池內(nèi)液體被吸入缸內(nèi)當活塞從右往左運動時，由于缸內(nèi)液體壓力增加，吸入閥關(guān)閉，排出閥打開向外排液第六頁，共四十五頁。往復泵的結(jié)構(gòu)和工作原理213往復泵是依據(jù)活塞的往復運動直接以壓力能的形式向液體提供能量；單動泵，活塞往復運動一次，吸、排液交替進行各一次，輸送液體不連續(xù)；雙動泵，活塞兩側(cè)都裝有閥室，活塞的每一次行程都在吸液和向管路排液，銀耳供液連續(xù)；為了耐高壓，活塞與連桿往往用柱塞代替。說明：第七頁，共四十五頁。Clickheretoaddyourtitle123456自吸能力強額定排出壓力與泵的尺寸和轉(zhuǎn)速無關(guān)往復泵的基本特性7流量不均勻?qū)σ后w污染度不很敏感結(jié)構(gòu)較復雜，易損件較多轉(zhuǎn)速不宜太快理論流量與工作壓力無關(guān)，只取決于轉(zhuǎn)速、泵缸尺寸及作用數(shù)第八頁，共四十五頁。往復泵的主要特點是：①效率高而且高效區(qū)寬。②能達到很高壓，壓力變化幾乎不影響流量，因而能提供恒定的流量。③具有自吸能力，可輸送液、氣混合物，特殊設(shè)計的還能輸送泥漿、混凝土等。④流量和壓力有較大的脈動，特別是單作用泵，由于活塞運動的加速度和液體排出的間斷性，脈動更大。通常需要在排出管路上（有時還在吸入管路上）設(shè)置空氣室使流量比較均勻。采用雙作用泵和多缸泵還可顯著地改善流量的不均勻性。⑤速度低，尺寸大，結(jié)構(gòu)較離心泵復雜，需要有專門的泵閥，制造成本和安裝費用都較高。

活塞泵主要用于給水，手動活塞泵是一種應(yīng)用較廣的家庭生活水泵。柱塞泵用于提供高壓液源，如水壓機的高壓水供給，它和活塞泵都可作為石油礦場的鉆井泥漿泵、抽油泵。隔膜泵特別適合于輸送有劇毒、放射性、腐蝕性的液體、貴重液體和含有磨礫性固體的液體。隔膜泵和柱塞泵還可當作計量泵使用。第九頁，共四十五頁。往復泵的工程計算往復泵的工程計算1、往復泵流量1.1理論平均流量

在曲柄連桿機構(gòu)的往復泵中，當曲柄以不變的角速度旋轉(zhuǎn)時，活塞是作變速運動，所以往復泵的流量也是隨時間而變化。但是，對于使用者來說，往往要知道在一定時間內(nèi)往復泵所輸送液體的體積。因此，就需要研究往復泵的理論平均流量。

活塞在一個往復行程中所排出液體的體積在理論上應(yīng)該等于活塞在一個行程中所掃過的體積。因此，理論平均流量QT為：第十頁，共四十五頁。1.2實際平均流量Q為：第十一頁，共四十五頁。2、往復泵壓頭往復泵的工程計算往復泵的工程計算因為是靠擠壓作用壓出液體，往復泵的壓頭理論上可以任意高。但實際由于構(gòu)造材料的強度有限，泵內(nèi)的部件有泄漏，故往復泵的壓頭仍有一限度。而且壓頭過大，也會使電機或傳動機構(gòu)負載過大而損壞。往復泵理論流量是由單位時間內(nèi)活塞掃過的體積決定，而與管路的特性無關(guān)。而往復泵提供的壓頭則只是與管路的情況有關(guān)，與泵的情況無關(guān)，管路的阻力大，則排出閥在較高的壓力下才能開啟，供液壓力必然增大；反之，壓頭減小。這種壓頭與泵無關(guān)，只取決于管路情況的特性稱為稱為正位移特性。第十二頁，共四十五頁。3、往復泵的操作要點

往復泵的效率一般都在70%以上，它適用于所需壓頭較高的液體輸送。往復泵可以輸送黏度很大的液體，但不宜直接用來輸送腐蝕性的液體和有固體顆粒的懸浮液，因泵內(nèi)閥門，活塞受腐蝕或被顆粒磨損、卡住，都會導致嚴重的泄露。1）由于往復泵是靠貯池液面上的大氣壓來吸入液體，因而安裝高度有一定限制2）往復泵有自吸作用，啟動前無需灌泵。3）一般出口不設(shè)閥，即使有出口閥，也不能在其關(guān)閉時啟動。

往復泵的工程計算往復泵的工程計算第十三頁，共四十五頁。3、往復泵的流量調(diào)節(jié)

a、用旁路閥調(diào)節(jié)流量。b、改變電機轉(zhuǎn)速或行程。這兩種方式都易于實現(xiàn)自動控制，而且在被調(diào)參數(shù)與輸出之間具有良好的線性關(guān)系：往復泵的工程計算往復泵的工程計算第十四頁，共四十五頁。往復泵的工程計算往復泵的工程計算若采用變頻調(diào)速的方式進行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，在電源頻率與電機轉(zhuǎn)速之間存在如下關(guān)系：第十五頁，共四十五頁。往復泵的工程計算計量泵與隔膜泵1.計量泵計量泵，也稱定量泵或比例泵

，是一種可以滿足各種嚴格的工藝流程需要，流量可以在0-100%范圍內(nèi)無級調(diào)節(jié)，用來輸送液體（特別是腐蝕性液體）一種特殊容積泵。計量泵是流體輸送機械的一種,其突出特點是可以保持與排出壓力無關(guān)的恒定流量。使用計量泵可以同時完成輸送、計量和調(diào)節(jié)的功能,從而簡化生產(chǎn)工藝流程。使用多臺計量泵,可以將幾種介質(zhì)按準確比例輸入工藝流程中進行混合。工作原理：電機經(jīng)聯(lián)軸器帶動蝸桿并通過蝸輪減速使主軸和偏心輪作回轉(zhuǎn)運動，由偏心輪帶動弓型連桿的滑動調(diào)節(jié)座內(nèi)作往復運動。當柱塞向后死點移時，泵腔內(nèi)逐漸形成真空，吸入閥打開，吸入液體；當柱塞向前死點移動時，此時吸入閥關(guān)閉，排出閥打開，液體在柱塞向進一步運動時排出。在泵的往復順還工作形成連續(xù)有壓力、定量的排放液體。第十六頁，共四十五頁。其特點有：⒈該泵性能優(yōu)越，其中隔膜式計量泵絕對不泄露，安全性能高，計量輸送精確，流量可以從零到最大定額值范圍能任意調(diào)節(jié)，壓力可從常壓到最大允許范圍內(nèi)任意選擇。⒉調(diào)節(jié)直觀清晰，工作平穩(wěn)、無噪聲、體積小、重量輕、維護方便，可并聯(lián)使用。⒊該泵品種多、性能全、適用輸送-30度到450度，粘度為0-800mm/s，最高排出壓力可達64Mpa，流量范圍在0.1-20000L/h，計量精度在±1%以內(nèi)。⒋根據(jù)工藝要求該泵可以手動調(diào)節(jié)和變頻調(diào)節(jié)流量，亦可實現(xiàn)遙控和計算機自動控制。適用范圍：適用于高壓、低壓、強（弱）腐蝕性且計量精確度高的場合；第十七頁，共四十五頁。計量泵與隔膜泵2.隔膜泵計量泵與隔膜泵隔膜泵又稱控制泵，是執(zhí)行器的主要類型，通過接受調(diào)制單元輸出的控制信號。隔膜泵借助動力操作去改變流體流量。隔膜泵其有四種材質(zhì)：塑料、鋁合金、鑄鐵、不銹鋼。電動隔膜泵其有四種材質(zhì)：塑料、鋁合金、鑄鐵、不銹鋼。隔膜泵根據(jù)不同液體介質(zhì)分別采用丁腈橡膠、氯丁橡膠、氟橡膠、聚偏氟乙烯、聚四六乙烯。以滿足需要。安置在各種特殊場合，用來抽送各種常規(guī)泵不能抽吸的介質(zhì)。工作原理

隔膜泵是容積泵中較為特殊的一種形式。它是依靠一個隔膜片的來回鼓動而改變工作室容積來吸入和排出液體的。第十八頁，共四十五頁。其特點有：1、無軸封、無泄漏、流道寬敞,所以輸送含顆粒，高粘度〔粘度可達1萬厘泊〕，易揮發(fā)和腐蝕性介質(zhì)時，不會造成環(huán)境污染和危害人身安全。2、無旋轉(zhuǎn)部件，通過性能好，允許通過最大顆粒直徑達10毫米。液體無剪切流動，泵自身部件磨損小。對輸送物損傷小，可輸送污泥和生命體如小魚苗之類。3、不需灌引水，自吸能力強，吸程高達7米，長時間干呼吸，對泵不損壞。一旦超負荷，泵便會自動停機，負荷恢復正常時，能自動啟動運行，具有自我保護功能〔電動泵無此功能〕。4、氣動泵揚程達50米，電動泵達30米，出口壓力最大可達0.6兆帕。電動泵無此功能，進口需裝調(diào)節(jié)閥控制。5、氣動泵可以浸沒在介質(zhì)中工作，無電源通過，安全可靠〔電動泵無此性能〕。6、氣動泵不需電源，更適合易燃、易爆場合的介質(zhì)輸送。第十九頁，共四十五頁。離心泵及其調(diào)節(jié)4221離心泵的變頻調(diào)速規(guī)律離心泵的變頻調(diào)節(jié)精度第二十頁，共四十五頁。離心泵的變頻調(diào)速規(guī)律離心泵的變頻調(diào)速規(guī)律

分析最一般的非恒壓非恒流工況，水泵特性曲線隨轉(zhuǎn)速變化，而管路特性曲線則固定不變，工況點沿管路特性曲線變動，如圖1。管路特性曲線可用下式表示：第二十一頁，共四十五頁。離心泵的變頻調(diào)速規(guī)律離心泵的變頻調(diào)速規(guī)律

水泵特性曲線與管路特性曲線的交點，即水泵工況點，聯(lián)立（1）（2）得：H0+sgQ2=Hbi-sQ2——（3）可以證明，水泵在變速條件下工作摩阻s不變，Hbi是轉(zhuǎn)速n的函數(shù)。任取兩種轉(zhuǎn)速n1和n2，可近似的表達為：Hb1/Hb2=(n1/n2)2

——（4）取Hb1=Hb，對應(yīng)于n1=n0；在任一轉(zhuǎn)速n2=n下，有：Hb2=Hb·（n/n0）2——（5）將（5）代入（3），有：Q2=1/(sg+s)·【Hb·（n/n0）2-H0】

——（6）第二十二頁，共四十五頁。離心泵的變頻調(diào)速規(guī)律離心泵的變頻調(diào)速規(guī)律

式中Hb、n0——水泵在額定轉(zhuǎn)速下的相應(yīng)參數(shù)。對（6）進行規(guī)范化處理，令a=（H0/Hb）1/2,b=（H0/sg+s）1/2，有:n2/a2-Q2/b2=1

——（7）以變頻方式調(diào)速是，頻率與轉(zhuǎn)速有下列關(guān)系:n=kf

——（8）式中k——與電機極數(shù)和轉(zhuǎn)差率有關(guān)的系數(shù)；f——電源頻率。于是（7）可以改寫為：f2/（a/k）2-Q2/b2=1

——（9）第二十三頁，共四十五頁。離心泵的變頻調(diào)速規(guī)律離心泵的變頻調(diào)速規(guī)律

式（7）（8）表達的是離心泵在變速運行條件下，流量與轉(zhuǎn)速或電源頻率的基本關(guān)系，即離心泵的變頻調(diào)速規(guī)律。式中a、b、k是與水泵、管路及電機特性有關(guān)的系數(shù)。流量與轉(zhuǎn)速或頻率之間遵循雙曲線函數(shù)關(guān)系，定義域為n≥0，f≥0，Q≥0，。離心泵降速運行有一個降速極限n1=a，可稱n1為壓力調(diào)速極限。水泵轉(zhuǎn)速低于n1后，會因泵出口壓力過低而無流量輸出。因此不考慮效率因素下，水泵可調(diào)速范圍為n1~n0之間。存在對應(yīng)的頻率極限f1，有效變頻范圍為f1~f0。實測結(jié)果可以證實上述理論規(guī)律。并且在有管路閥門開啟度越小，即管路特性曲線越陡時，頻率極限值越高第二十四頁，共四十五頁。離心泵的變頻調(diào)速規(guī)律離心泵的變頻調(diào)節(jié)精度

1、離心投藥泵的調(diào)節(jié)精度問題水處理投藥工藝往往對投藥設(shè)備的調(diào)節(jié)精度有一定的要求。一旦選定一個要求的投藥量精度指標(可以用藥劑單耗的最小可調(diào)量乙q表示,以mg/L為單位),對投藥設(shè)備的調(diào)節(jié)精度要求,亦即其可調(diào)節(jié)的最小藥液流量幅度就確定了:

ΔQ=1000Qa/(24cρ)·Δq

——（10）式中

ΔQ——藥液流量精度,(L/h);Δq一一投藥量單耗精度,(mg/L);Qa——相應(yīng)水處理系統(tǒng)產(chǎn)水量,(m3/d);C——藥液濃度,(%);ρ一一藥液密度,（kg/m3)。第二十五頁，共四十五頁。離心泵的變頻調(diào)速規(guī)律離心泵的變頻調(diào)節(jié)精度

另一方面，受變頻調(diào)速設(shè)備的輸出精度響,離心投藥泵實際能達到的流量調(diào)節(jié)精度是有限的。希望該調(diào)節(jié)精度等于或略高于實際需要的精度,亦即能達到的流量最小調(diào)節(jié)量△Q值等于或略小于式(10)的要求值。這一要求對于往復式計量投藥泵而言并不困難,該種泵的工作特性為全量程線性可調(diào),調(diào)頻范圍為0一50Hz;對于離心投藥泵卻有一定難度,因為其工作特性是非線性的,且可用調(diào)頻范圍通常只有幾個赫茲。第二十六頁，共四十五頁。離心泵的變頻調(diào)速規(guī)律離心泵的變頻調(diào)節(jié)精度

2、提高調(diào)節(jié)精度的措施從離心投藥泵的變頻調(diào)速規(guī)律出發(fā),可對其調(diào)節(jié)精度進行分析。對式(9)進行微分：ΔQ=（kb2/a·f/Q·ΔQf）

——（11）此即為離心投藥泵變頻調(diào)速精度方程,表明其流量調(diào)節(jié)精度與變頻器輸出精度Δf有關(guān),與比值f/Q有關(guān),還與參數(shù)k、a、b有關(guān)。前一個因素取決于變頻器的性能,而后兩個因素則是由水泵及管路的特性及其聯(lián)合工作狀況決定的。變頻調(diào)速器的調(diào)節(jié)精度是有限的,而且要求精度越高,變頻器價格也越高。現(xiàn)行主流型變頻調(diào)速器的模擬輸出精度多為最大輸出頻率的士0.2~0.5%。最大頻率為50Hz,則調(diào)節(jié)輸出精度△f=0.1~025Hz。在此限制條件下,合理選擇離心投藥泵的工作條件,提高調(diào)節(jié)精度則是一條經(jīng)濟可行的途徑。第二十七頁，共四十五頁。離心泵的變頻調(diào)速規(guī)律離心泵的變頻調(diào)節(jié)精度

由式(9)有:f/Q=1/(f/Q)=1/[(kb/a)2-b2/f2]1/2——（12）將式(12)及k、a、b的表達式皆代入式(11)并整理有:ΔQ=Hb/(sg+s)·Δf/[Hb-H0·（f0/f）2]1/2——（13）式(13)表明,在投藥泵、投藥系統(tǒng)及變頻器已定的條件下(△f、Hb、H0、f0、s均為定數(shù)),提高投藥泵的調(diào)節(jié)精度,即降低投藥量最小變幅△Q的可行措施有兩條:加大管路阻抗sg及提高工作頻率f0。實用中實現(xiàn)這一目的的一個簡潔辦法就是控制投藥管路上閥門的開啟度。減小開啟度既增大了管路阻抗sg又提高了工作電源頻率,圖2的幾條不同開啟度下水泵的工作曲線說明了這一問題。離心投藥泵的功率較小,因此雖然關(guān)小閥門提高工作頻率加大了能耗,但這并不構(gòu)成太大的問題,然而由此獲得的投藥量高精度調(diào)節(jié)效果所帶來的技術(shù)經(jīng)濟意義卻是重要的。第二十八頁，共四十五頁。離心泵的變頻調(diào)速規(guī)律離心泵的變頻調(diào)節(jié)精度

3、離心泵投藥的適用性及其最佳工況綜合上述因素,離心投藥泵的最佳工況應(yīng)該是:選擇適宜的閥門開啟度,使之在要求的Qmin~Qmax之間連續(xù)可調(diào),并達到規(guī)定的調(diào)節(jié)精度。應(yīng)注意的一種情況是與泵配套的控制設(shè)備的輸入輸出精度(如A/D、D/A轉(zhuǎn)換器)應(yīng)與系統(tǒng)的精度要求相協(xié)調(diào)。另一種情況是:關(guān)閥門使工作電源頻率已接近極限(f0=50Hz),調(diào)節(jié)精度仍達不到要求,這時需采取一些補充措施來提高精度,如可適當調(diào)小變頻器的輸出頻率范圍,稀釋降低藥劑的有效成份濃度以加大流量等。但這些措施都是有限的,特別是藥劑的稀釋必須以不降低藥劑性能為前提。對藥液流量調(diào)節(jié)精度的要求是同藥劑單耗及處理水量規(guī)模有關(guān)的(式(10)),平均藥劑單耗q(mg/L)越大,在相對精度(△q/q)不變的條件下,絕對精度要求△q值就可越大,對投藥泵的調(diào)節(jié)精度要求就可放寬;處理水量越大,在同樣的單耗精度要求乃q條件下,要求藥液流量的最小變幅△Q值越大,對投藥泵的調(diào)節(jié)精度要求也可放寬。第二十九頁，共四十五頁。調(diào)節(jié)閥的基本特性4321調(diào)節(jié)閥的工作原理調(diào)節(jié)閥的流量特性調(diào)節(jié)閥的可調(diào)比與流通能力調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)精度第三十頁，共四十五頁。離心泵的變頻調(diào)速規(guī)律調(diào)節(jié)閥的工作原理調(diào)節(jié)閥又名控制閥，在工業(yè)自動化過程控制領(lǐng)域中，通過接受調(diào)節(jié)控制單元輸出的控制信號，借助動力操作去改變介質(zhì)流量、壓力、溫度、液位等工藝參數(shù)的最終控制元件?！撮y體與流通介質(zhì)的關(guān)系可將調(diào)節(jié)閥分為直通式和隔膜式.

直通式：閥芯與流通介質(zhì)直接接觸隔膜式：通過耐腐蝕隔膜與流通介質(zhì)相接觸（適用于輸送含腐蝕性級懸浮顆粒的液體）——按控制信號的種類可分為氣動和電動調(diào)節(jié)閥

從流體力學的觀點看，調(diào)節(jié)閥是一個局部阻力可以變化的節(jié)流元件。第三十一頁，共四十五頁。離心泵的變頻調(diào)速規(guī)律調(diào)節(jié)閥的工作原理

對不可壓縮的流體，由伯努利方程可推導出調(diào)節(jié)閥的流量方程式為：式中：Ｑ——流體流經(jīng)閥的流量，m3/s；Ｐ1、Ｐ2——進口端和出口端的壓力，MPa；Ａ——閥所連接管道的截面面積，m2；Ｄ——閥的公稱通徑，mm；ρ——流體的密度，kg/m3；ζ——閥的阻力系數(shù)?？梢姰擜一定，(P1-P2)不變時，則流量僅隨阻力系數(shù)變化。阻力系數(shù)主要與流通面積(即閥的開度)有關(guān)，也與流體的性質(zhì)和流動狀態(tài)有關(guān)。調(diào)節(jié)閥阻力系數(shù)的變化是通過閥芯行程的改變來實現(xiàn)的，即改變閥門開度，也就改變了阻力系數(shù)，從而達到調(diào)節(jié)流量的目的。閥開得越大，ζ將越小，則通過的流量將越大。第三十二頁，共四十五頁。離心泵的變頻調(diào)速規(guī)律調(diào)節(jié)閥的流量特性

調(diào)節(jié)閥的流量特性是指流過調(diào)節(jié)閥的流體相對流量與調(diào)節(jié)閥相對開度之間的關(guān)系，即式中：Q/Qmax——相對流量，即調(diào)節(jié)閥在某一開度的流量與最大流量之比；l/L

——相對開度，即調(diào)節(jié)閥某一開度的行程與全開時行程之比。一般說來，改變調(diào)節(jié)閥的閥芯與閥座之間的節(jié)流面積，便可控制流量。但實際上由于各種因素的影響，在節(jié)流面積變化的同時，還會引起閥前后壓差的變化，從而使流量也發(fā)生變化。為了便于分析，先假定閥前后壓差固定，然后再引申到實際情況。因此，流量特性有理想流量特性和工作流量特性之分。第三十三頁，共四十五頁。離心泵的變頻調(diào)速規(guī)律調(diào)節(jié)閥的流量特性

1、調(diào)節(jié)閥的理想流量特性

調(diào)節(jié)閥在閥前后壓差不變的情況下的流量特性為調(diào)節(jié)閥的理想流量特性。調(diào)節(jié)閥的理想流量特性僅由閥芯的形狀所決定，典型的理想流量特性有直線流量特性(a)、等百分比又稱對數(shù)流量特性（b）和快開流量特性(c)和拋物線特性，如圖1)直線流量特性直線流量特性是指調(diào)節(jié)閥的相對流量與相對開度成直線關(guān)系，即單位行程變化所引起的流量變化是常數(shù)。由此可見，直線流量特性調(diào)節(jié)閥在行程變化相同的條件下所引起的相對流量變化也相同，但相對流量變化的相對值不同。即流量小時，相對流量變化的相對第三十四頁，共四十五頁。離心泵的變頻調(diào)速規(guī)律調(diào)節(jié)閥的流量特性

值大；而流量大時，相對流量變化的相對值小。也就是說，閥在小開度時控制作用太強，不易控制，易使系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩；而在大開度時，控制作用太弱，不夠靈敏，控制難于及時。(2)等百分比(對數(shù))流量特性等百分比流量特性是指單位相對行程變化所引起的相對流量變化與此點的相對流量成正比關(guān)系，即該點單位相對行程變化的百分數(shù)與相對流量變化的百分數(shù)相等，故稱為等百分比流量特性。等百分比流量特性的相對開度與相對流量成對數(shù)關(guān)系，故又稱之為對數(shù)流量特性。這種調(diào)節(jié)閥的放大系數(shù)是隨行程的增大而遞增，即在開度小時，相對流量變化小，工作緩和平穩(wěn)，易于控制；而開度大時，相對流量變化大，工作靈敏度高，這樣有利于控制系統(tǒng)的工作穩(wěn)定。第三十五頁，共四十五頁。離心泵的變頻調(diào)速規(guī)律調(diào)節(jié)閥的流量特性

(3)快開流量特性調(diào)節(jié)閥在開度較小時就有較大流量，隨開度的增大，流量很快就達到最大，故稱為快開流量特性?？扉_流量特性的閥芯是平板形的，適用于迅速啟閉的切斷閥或雙位控制系統(tǒng)。(4)拋物線特性拋物線特性是指調(diào)節(jié)閥的相對流量與相對開度的二次方根成正比。拋物線特性介于直線特性和等百分比特性之間，改善了直線特性在小開度時調(diào)節(jié)性能差的缺點.2、工作流量特性在實際使用時，調(diào)節(jié)閥總是與具有阻力的表冷器、換熱器、管道等相連接，即使能保持供、回水壓差不變，也不能始終保持調(diào)節(jié)閥前后的壓差恒定。因此，雖然在同一相對開度下，通過調(diào)節(jié)閥的實際流量將與理想特性時所對應(yīng)的流量不同。所謂調(diào)節(jié)閥的工作流量特性就是指調(diào)節(jié)閥在前后壓差隨負荷變化的工作條件下，它的相對流量與相對開度之間的關(guān)系。第三十六頁，共四十五頁。離心泵的變頻調(diào)速規(guī)律調(diào)節(jié)閥的流量特性

1)串聯(lián)管道時調(diào)節(jié)閥的工作流量特性直通調(diào)節(jié)閥與管道和設(shè)備串聯(lián)的系統(tǒng)及其壓差變化情況如圖5－7所示。調(diào)節(jié)閥安裝在串聯(lián)管道系統(tǒng)中，串聯(lián)管道系統(tǒng)的阻力與通過管道的介質(zhì)流量成平方關(guān)系。當系統(tǒng)總壓差為一定時，調(diào)節(jié)閥一旦動作，隨著流量的增大，串聯(lián)設(shè)備和管道的阻力亦增大，這就使調(diào)節(jié)閥上壓差減小，結(jié)果引起流量特性的改變，理想流量特性就變?yōu)楣ぷ髁髁刻匦浴＜僭O(shè)在無其他串聯(lián)設(shè)備阻力的條件下，閥全開時的流量為Qmax，在有串聯(lián)設(shè)備阻力的條件下，閥全開的流量為Q100，兩者關(guān)系可用下式表示：第三十七頁，共四十五頁。離心泵的變頻調(diào)速規(guī)律調(diào)節(jié)閥的流量特性

式中Pv為閥全開時，閥上的壓差與系統(tǒng)總壓差之比值，稱為閥權(quán)度，也稱為閥門能力或壓差比，即式中：ΔP1——調(diào)節(jié)閥全開時閥上的壓力降；ΔP

——包括調(diào)節(jié)閥在內(nèi)的全部管路系統(tǒng)總的壓力降。顯然，隨著串聯(lián)阻力的增大，S值減小，則Q100會減小，這時閥的實際流量特性偏離理想流量特性也就愈嚴重。以Q100作參比值，不同Pv值下的工作流量特性如圖5－8所示。由圖5－8可以看出，當S=1時，理想流量特性與工作流量特性一致；隨著S的值降低，Q100逐漸減小，所以實際可調(diào)比R(R=Qmax／Qmin)是調(diào)節(jié)閥所能控制的最大與最小畸變，也會逐漸減??；隨著S值的減小，特性曲線發(fā)生畸變，直線特性閥趨于快開特性，而等百分比特性閥趨于直線特性閥，這就使得調(diào)節(jié)閥在小開度時控制不穩(wěn)定，大開度時控制遲緩，會嚴重影響控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)質(zhì)量。因此，在實際使用時，對S值要加以限制，一般希望不低于0.3～0.5。第三十八頁，共四十五頁。離心泵的變頻調(diào)速規(guī)律調(diào)節(jié)閥的流量特性

第三十九頁，共四十五頁。離心泵的變頻調(diào)速規(guī)律調(diào)節(jié)閥的流量特性

(2)并聯(lián)管道時調(diào)節(jié)閥的工作流量特性調(diào)節(jié)閥一般都裝有旁路，以便于手動操作和維護，當負荷提高或調(diào)節(jié)閥選小了時，可以打開一些旁路閥，此時調(diào)節(jié)閥的理想特性就改變?yōu)楣ぷ魈匦?。若以X代表管道并聯(lián)時調(diào)節(jié)閥全開流量Q1與總管最大流量Qmax

之比，即

可以得到壓差為一定而X值不同時的工作流量特性，如圖5－9所示。當X=1，即旁路閥關(guān)閉時，調(diào)節(jié)閥的工作特性同理想特性一致；隨著X的減小，系統(tǒng)的可調(diào)比將大大下降。同時，在實際應(yīng)用中總有串聯(lián)管道阻力的影響，調(diào)節(jié)閥上壓差還會隨流量的增加而降低，使可調(diào)比更為下降。一般認為X值不應(yīng)低于0.5，最好不低于0.8。第四十頁，共四十五頁。離心泵的變頻調(diào)速規(guī)律調(diào)節(jié)閥的可調(diào)比與流通能力

1、調(diào)節(jié)閥的可調(diào)比調(diào)節(jié)閥的可調(diào)比就是調(diào)節(jié)閥所能控制的最大流量與最小流量之比?？烧{(diào)比也稱可調(diào)范圍，若以R來表示，則要注意最小流量Qmin和泄漏量的含義不同。最小流量是指可調(diào)流量的下限值，它一般為最大流量Qmax的2％-4％，而泄漏量是閥全關(guān)時泄漏的量，它僅為最大流量的0.1％-0.01％