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检测与仪表 化T-自动化及仪表，2008,35(2);58-62
ControlandInstrumentsinChemicalIndustry
泵送工艺中控制阀流量特性的研究
李梦强，王耀明
(中国纺织工业设计院，北京100037)
摘要:通过对典型的时变系统— 泵送系统的分析，建立泵出口压力与流量的函数关系。在系统变化时，
基于柏努利方程，建立最大理论流量的关系式，计算系统阻力，进而获得系统的压降比，并建立流量与相对行程的
函数关系。仿真结果表明:实际流量特性与设计流童特性并不响合，流量越大，实际流量偏离设计流量越远。此
结论为控制系统的设计与修正提供了理论依据。
关键词:控制阀;流量特性;压降比;时变系统
中图分类号:TP214 文献标识码:A 文章编号:1000-3932(2008)02-0058-05
1 引 言 却耐。
‘二AP丁 (1)
控制阀是控制系统较为重要的组成部分，由执 却,+AP-.
行机构和调节机构组成。控制过程可以分为:执行 式中:AP.— 系统总压降;却。— 控制阀两端压
机构完成的输人信号转化为推力(矩)的力(矩)转 降;API— 管道压降;APvmin— 全开时阀门两端
换环节和将推力(矩)转换为直线或角位移的位移 压降。
转换过程，以及调节机构环节将位移信号转换为阀 R为理想(固有)可调比，表示在阀门两端压降
芯和阀座之间流通面积的变化，以改变受控对象的 恒定条件下，控制阀可以调节的最大流量与最小流
量的比值。用R’表示实际可调比，即工作条件下的
操作变量。因此，控制阀增益是这三个环节增益之
积川。 可调比。
控制阀流量特性是流体流过控制阀的相对流量 AP.
NP_K (2)
与相对行程的函数关系。工业上，通常采用流量特
性来描述调节机构(调节阀)，所以，研究控制阀的 Ap,K,.j.
流量特性对于研究控制系统有重要的意义。 却.。
Q二 _。AP.m_。蜘
奴
2 控制阀流量特性的影响因素
Qm. 却v. =“，不霜一“
控制阀在阀门两端压降恒定条件下的流量特性 K,, P
称为固有流量特性，仅与阀芯的形状、大小等几何因 二R,rs (3)
素有关。控制阀在工作状态下，阀门两端的压力降 式中:Kv~— 最大流量(全开)时的流量系数;
变化，此时获得的流量特性称为工作流量特性。压 K,m.;— 最小
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