费斯托FESTO电磁阀流量特性的选用问题
FESTO电磁阀作为过程控制的终端元件,已广泛应用于生产过程中,其技术和使用条件也比较成熟,但由于生产中不确定因素多,对象的特性又多种多样,使得调节阀的选用比较复杂,并且调节阀的性能指标如何又直接影响到过程控制的质量好坏,尤其是流量特性的确定。在此,就调节阀理想流量特性的选择问题进行探讨。2 调节阀的流量特性调节阀出厂时所标明的都是理想流量特性,是按阀两端压降固定不变的理想状况来设计的,主要有图1所示的直线型、对数型、抛物线型和快开型四种形式。
FESTO电磁阀的I/L(%)表示相对开度对Q/Qmax(%)表示相对流量。 但实际应用过程中,由于多种因素的影响,如管道内壁压降、管件局部阻力压降等的存在和变化,使得调节阀在不同开度下的压降发生变化,理想的流量特性会畸变为工作流量特性。即使相同的调节阀,当应用于不同的管路系统中时,其工作特性一般也是不一样的。通常用压降比s来反映流量特性的畸变程度。式中:Δpv全开表示调节阀全开时阀上的压力降;Δpv 表示包括调节阀在内的全部管路系统的压降。
生产过程中,由于调节阀通常串联在管路系统中,阀门开度的变化自然会引起流量的变化。
根据流体力学原理,管道中流体压力的损失与流速的平方成正比,因此,调节阀的开度一旦改变,流量就会变化,管路系统各处的压力降也都相应地变化,其变化情况如图2所示。由调节阀上压差的变化量△Pvi、压差△Pv、开度l/L及压降比s的关系公式式中,Qmax表示管道压力降等于零时调节阀的全开流量;Q表示调节阀在l/L开度的流量。
从上式可以看出,调节阀的工作流量特性是受压降比s直接影响的。
在s=1时,管道阻力降为零,系统的压降全部降落在调节阀上,实际的工作流量特性与理想流量特性一致。但随着管道阻力降的增加,s值变小,不仅调节阀全开时的流量减少,曲线下移,而且流量特性也发生了很大畸变,成为一系列向上拱的曲线,理想的直线特性畸变为快开工作特性,理想的对数特性畸变为直线工作特性,如图3所示。