过程控制第四章 阀门

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1、第四章第四章 调节阀调节阀4-1 气动调节阀结构气动调节阀结构4-2 4-2 调节阀的流量系数调节阀的流量系数4-3 4-3 调节阀结构特性和流量特性调节阀结构特性和流量特性4-44-4 气动调节阀选型气动调节阀选型4-1 气动调节阀结构气动调节阀结构阀门定位器阀门定位器气动薄膜调节阀实物图气动薄膜调节阀实物图执行机构执行机构阀阀自动调节阀自动调节阀执行机构阀体气动（能在易燃易爆环境中工作）电动（能源取用方便，信号传递迅速）液动（推力大）（直通单座阀、直通双座阀、角阀、隔膜阀、蝶阀等）阀门定位器阀门定位器气动薄膜调节阀结构简图气动薄膜调节阀结构简图执行机构执行机构阀阀公称直径公称直径Dg阀座直

2、径阀座直径dg2）阀：阀：1）执行机构：将气压）执行机构：将气压1. .各部分的作用各部分的作用l阀杆位阀杆位移移p阀杆位移阀杆位移 调节流量调节流量Ql3）阀门定位器：阀门定位器：FiFfu = k1*pib = k2*ll = K*(u-b)(1+K)*l =K*k1*pi 由于K1l k1*piu = k1*pib = k2*ll = K*(u-b)+F(1+K)*l =K*k1*pi +F由于K1l k1*pi2）阀：阀：1）执行机构：将气压）执行机构：将气压1. .各部分的作用各部分的作用l阀杆位阀杆位移移p阀杆位移阀杆位移 调节流量调节流量Ql3）阀门定位器：提高控制系统精度阀门定

3、位器：提高控制系统精度u = k1*pib = f(l)l = K*(u-b)l+K*f(l) =K*k1*pi 由于K1f(l) k1*piu = k1*pib = k2*ll = K*(u-b)(1+K)*l =K*k1*pi 由于K1l k1*pi2. .执行器及阀门配合类型执行器及阀门配合类型4-2 调节阀的流量系数调节阀的流量系数 流量系数是表示调节阀通流能力的参数。它根据流量、流量系数是表示调节阀通流能力的参数。它根据流量、阀两端的差压和流体的重度等确定。是选择阀门口径阀两端的差压和流体的重度等确定。是选择阀门口径的参数的参数 1. .流量系数流量系数C的定义及其物理意义的定义及其

4、物理意义 我国规定的调节阀流量系数我国规定的调节阀流量系数C为：在给定行程下，为：在给定行程下，阀两端压差为阀两端压差为0.1Mpa，水密度为，水密度为1g/cm3时，流经调时，流经调节阀的水的流量，以节阀的水的流量，以m3/h表示。阀全开时的流量系表示。阀全开时的流量系数为调节阀额定流量系数，以数为调节阀额定流量系数，以C100表示。它作为阀的表示。它作为阀的基本参数由制造厂家提供用户。基本参数由制造厂家提供用户。 公称直径/mm19.152025阀座直径/mm3456781012152025额定流量系数单座阀0.080.120.200.320.500.081.22.03.25.08双座阀1

5、0公称直径/mm3240506580100125150200250300阀座直径/mm3240506580100125150200250300额定流量系数单座阀1220325680120200280450双座阀1625406310016025040063010001600不可压缩流体的流量系数不可压缩流体的流量系数1121pp压力损失：压力损失：Qp1p2F:阀通流截面积阀通流截面积 : :阀阻力系数阀阻力系数：流体密度：流体密度 g:g:重力加速度重力加速度根据定义，当根据定义，当时时伯努利方程：伯努利方程：gvgvgpgvgp2222222222111不可压缩流体：不可压缩流体：设流体平均

6、速度：设流体平均速度：vvv2121gvgpp2221FQv FQvpp21221ppAFQAFCQ阻力系数阻力系数流量系数取决于流通流量系数取决于流通面积和阻力系数面积和阻力系数12() /QCpp21ppCQ已知压差、介质密度、和流量系数，可求得流量已知压差、介质密度、和流量系数，可求得流量已知压差、介质密度、和流量，可求得流量系数已知压差、介质密度、和流量，可求得流量系数同类结构的调节阀在相同的开度下具有相近的同类结构的调节阀在相同的开度下具有相近的阻力系数，口径越大流量系数也随之增大。阻力系数，口径越大流量系数也随之增大。而口径相同，类型不同的调节阀，阻力系数不而口径相同，类型不同的调

7、节阀，阻力系数不同，因而流量系数就各不一样同，因而流量系数就各不一样2. .流量系数计算公式流量系数计算公式 当流体不满足约定条件时，调节阀的流量系数就当流体不满足约定条件时，调节阀的流量系数就不能完全按照上述公式计算，可以考虑在原公式的不能完全按照上述公式计算，可以考虑在原公式的基础上进行修正。基础上进行修正。1）阻塞流对流量系数计算的影响。）阻塞流对流量系数计算的影响。气体的阻塞流气体的阻塞流液体的阻塞流液体的阻塞流液体液体 不阻塞不阻塞阻塞阻塞气体气体不阻塞不阻塞阻塞阻塞蒸汽蒸汽不阻塞不阻塞阻塞阻塞注：注：C用工程单位。即：压力为用工程单位。即：压力为kgf/cm2，Q为体积流量为体积流