标题流量特性选择规则

气动薄膜调节阀的选型
点击次数：12 发布时间：2010-12-16 11:44:02

随着我国有色行业的迅猛发展，气动薄膜调节阀由于结构简单、操作方便、使用可靠、防火防爆等特点，广泛应用于氧化铝的生产过程。而作为自动调节系统的重要一环，它的工作状态的好坏将直接影响自动控制过程，本文以自己的工作实践为基础，详细叙述 气动薄膜调节阀 的工作原理、选型过程、安装及维修。

1 主要结构和工作原理
气动执行器由执行机构和调节机构组成。气动执行机构包括：气动薄膜、气动活塞、气动长行程三种执行机构、调节机构为：阀、闸板、调节阀等，有直、角行程 2 种。

工作原理：当 0.2~1kg/cm2 时的信号压力输人薄膜气室中，产生推力使推杆部件移动、弹簧被压缩产生的反作用力与信号压力在薄膜上产生的推力相平衡。推杆的移动即是气动薄膜执行机构的行程。正作用式：当薄膜气室的信号压力为零时，推杆部件位于下方，当薄膜气室内输人信号压力时，使推杆部件向下移动；反作用式：当薄膜气室的信号压力为零时，推杆部件位于上方，当薄膜气室内输人信号压力时，使推杆部件向上移动。

2 气动薄膜调节阀 流t特性和选型原则
流量特性是指阀位开度和流量大小的关系，直接影响调节质量和系统的稳定性，与被调参数和设备对象，工艺流程有关。

2.1 理想流量特性
调节阀两端压差不变时相对流量与相对开度（行程）的关系：Q/Qmax=f×l/L

式中，Q 为某一开度时，调节阀的流量及阀杆行程；f 为阀芯系数；Qmax、L 为调节阀全开时的最大流量及阀杆全行程。理想流量特性取决于阀芯的尺寸，不同的阀芯曲面得到不同的理想流量特性。

2.2 工作流量特性分析
调节阀前后端压差变化情况下得到的流量特性。分为直线特性、对数特点、抛物线特性等。抛物线特性介于直线和对数之间。

经计算、分析，直线特性调节阀工作在小开度时调节性强，相对流量变化率过于激烈，不易控制，小干扰大克服容易过头，引起系统振荡，而在大开度时，相对变化率下，调节性能弱，太迟钝，大的干扰不能很快克服；对数特性是指单位开度变化所引起的相对流量变化值与此点相对流量成正比．经计算、分析，对数阀在小开度时放大倍数小，缓和平衡，利于操作控制，而在大开度时放大倍数大，工作能灵敏有效，是最常用的阀门。

2.3 流量特性选择规则
工业生产中常用的调节阀如直线、对数、快开特性，一般选取直线、对数特性即可满足工艺调节要求，快开特性适应于二位调节，对于比较难控制和要求较严的对象，从以下几个方面考虑：

用调节阀的非线性去补偿过程的非线性，使系统总的增益变化较小，稳定；
工艺管道情况，考虑工艺管道阻力情况；
适应系统的负荷波动；
考虑调节阀的工作条件和使用寿命；
调节阀工作特性改善。
3 流量能力 C 值的计算方法和调节阀口径的确定
C 值的定义：我国规定在调节阀前后压差为 1kPa、液体重度为 1kPa3 的情况下，以每小时通过调节阀门的流体 m3 数值，表示流通能力 C 值的大小（以氧化铝料浆为例。）

调节阀压差：S=ΔP/（∑ΔPF+ΔP）

式中，ΔP 为调节阀差压；∑ΔPF 为最大流量时管路阻力降。

C=Q（r/ΔP）1/2=G/（ΔP * r）1/2

式中，Q、G 为工艺所提供的体积或重量流量；ΔP 为阀门前后压差；r 为重度。

C 值的选取和公称通径 Dg 及阀座直径 dg 的确定，由工艺提供的最大流量和对应的最小压差。计算出 Cmax，便可选取合适的阀。