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空压机调节阀动态特性评估

时间:2011-05-23 13:49来源:未知 作者:admin
对于空压机调节阀动态特性评估有很多知识,双螺杆空压机网就调节阀动态特性和阀门类型、动态平衡电动调节阀与传统的电动调节阀的比较来给大家详细的介绍下。

    对于空压机调节阀动态特性评估有很多知识,双螺杆空压机网就调节阀动态特性阀门类型动态平衡电动调节阀与传统的电动调节阀的比较来给大家详细的介绍下。

     多年来人们在选择控制阀时考虑的一直是若干传统因素,例如压力额定值、压力降、流动介质、温度和成本等。然而,过去10年中情况发生了很大变化,阀门设计 取得了不少进展,生产流程的成本效益特性与以前相比已大不相同,这使许多以前在选择阀门时必须考虑的传统因素的重要性已经大大削弱了。

动态特性

虽然有些传统因素仍很重要,但它们仅仅偏重于阀的“静态”性能。实际上它们是在“工作台”上对阀进行测量所获得的结果,但这样的结果很难说 明阀门在实际运行条件下将会表现出什么样的性能。传统理论认为,仔细调节静态因素将会使阀(从而也使整个回路)获得良好的性能。然而,现在我们认识到情况 并非总是如此。

研究人员和生产商进行的成千上万次性能检查证明,多达50%的在用阀(其中有许多是通过考虑传统因素而选择的)对于优化控制回路性能未能产 生多大效果。后继研究表明,阀的动态特性对于降低流程易变性起了很重要的作用。在许多关键的流程中,不同的阀门降低流程易变性的幅度即使相差1%也能够大 幅度提高生产效率并减少废物,从而可取得超过100万美元的经济效益。很显然,这样的经济效益使我们完全可以否定传统的做法,即只根据阀的最初购买价格来 决定是否购买。

其次,传统的看法总是认为,流程优化的改进总是来自于控制室控制仪表的升级。但是,测试数据表明,在使用相同控制仪表的条件 下,阀的动态特性能够对回路性能产生显著的影响。如果控制阀的精度只能达到5%,那么,花费大量的钱去配置一套其控制精度可达到0.5%的高级控制仪表系 统并不能起到多大作用。

阀门类型

在寻找一种与使用场合相匹配的阀门时,首先应考察一下4种基本型式的节流控制阀,即笼式球阀、旋转浮球阀、偏心阀与蝶形阀。

笼式球阀的调整片形式的种类非常广泛,因此能够满足大多数应用场合的需求,从而使它成为各种阀中的首选。笼式球阀调整片有很多种,包括平衡调整片、非平衡调整片、弹性座调整片、受约束调整片及全尺寸调整片等。在许多情况下,一种阀体的各种调整片配置是可以互换的。

笼式球阀也有若干缺点。一是该阀的尺寸受到限制(通常为16英寸);二是与同等规格的视线阀(如浮球阀或蝶形阀)相比,其容量比较低;三是售价较高,特别是大口径的笼式球阀。然而,在降低流程易变性方面,笼式球阀具有优异的性能,常常足以弥补这些缺陷。

旋转浮球阀的流量比同等口径的笼式球阀大。虽然旋转浮球阀的控制范围大于笼式球阀,但仍然优于大多数其他类型的阀。旋转浮球阀的允许压力降 和允许温度范围比笼式球阀小。通常它们的压力降上限为7.0x105kg/m2,适合于在温度低于398℃的场合使用。浮球阀不适用于易起空泡的液体,而 且在用于压力降较高的气体中时,常常可能发出较大的噪声。

偏心阀比浮球阀的摩擦更小,价格更低。特有的结构设计使其对于流程易变性的控制更精确。这一点从Fisher公司的新产品BV500可见一斑。除此之外,偏心阀的优缺点与浮球阀相差不大。

按阀的性能来衡量,蝶形阀属于低档阀。

蝶形阀的流量大,价格最便宜,而且有多种不同的口径。但是,蝶形阀的特性曲线只有等比例特性曲线一种,这就大大限制了蝶形阀降低流程易变性的性能。由于这 一原因,蝶形阀只能用于负载固定不变的场合中。虽然蝶形阀有多种不同的口径,并且可以用大多数铸合金来制造,但蝶形阀不符合ANSI关于面对面尺寸的要 求,也不适用于易起空泡的流体或噪声较大等场合。

动态平衡电动调节阀是区别于传统的电动调节阀的新一代产品。

暖通空调系统一般要求电动调节阀具有直线的流量特性曲线,即流量变化与阀体开度变化的比值是一个定值;对于系统负荷波动较大的变流量系统, 还要求电动调节阀具有等百分比的流量特性曲线,以满足在小流量时调节较平缓,而在大流量时调节灵敏的要求。

传统的电动调节阀理想的流量特性曲线一般都是直线的或等百分比的。但是在实际的工作过程中,特别是在系统负荷波动较大的变流量系统中,由于 调节阀进出口压差的波动,其实际的工作流量特性曲线会偏离理想的流量特性曲线,使电动调节阀的调节特性变差,调节精度降低。这种电动调节阀工作时不但受到 标准控制信号的控制,还受系统压力波动的影响,抵抗系统干扰的能力较差。在系统压力波动较大或者阀权度较小时,调节精度变差甚至无法调节,导致调节的温度 忽高忽低,达不到系统对电动调节阀调节特性的要求。

动态平衡电动调节阀是动态平衡与电动调节一体化的产品。它采用全新的设计理念,使得调节阀在系统实际工作过程中当压力波动时,能动态的平衡 系统的压力变化。因此,这种动态平衡电动调节阀工作时的流量特性曲线与理想的流量特性曲线是一致的,没有偏离。特殊的设计保证了电动阀的调节只受标准控制 信号的作用,而不受系统压力波动的影响,而且,对应电动阀的任一开度位置,其流量都是唯一和恒定的,对于暖通空调系统来说,这就意味着电动阀在任一调节位 置输送的热(冷)量都是稳定的。因此,这种电动阀特别适用在系统负荷变化较大的变流量系统中,具有抗干扰能力强,工作状态稳定,调节精度高的特点。避免了 传统的电动调节阀即使在同一开度位置,由于系统压力的波动,其流量也是变化的,电动阀输送热(冷)量不稳定,抗干扰能力差、调节精度低的缺点。

动态平衡电动调节阀根据其结构形式分为阀前定压式(如FLOWCON公司)和阀后定压式(如OVENTROP公司)二种。,它们的原理是一 样的。对于阀前定压式.

在系统负荷波动较大的变流量系统中,当系统压力变化时,动态平衡电动调节阀二端的压差(P1—P3)也随之变化:

⑴、当进口压力P1升高时,通过阀体内部引压通道的引压作用,动态平衡电动调节阀的动态平衡阀芯(图中后置带阻尼元件阀芯)在P1作用下向 上运动,使P2、P3间开度减少,阀体内部压力P2升高,从而保证电动调节阀芯二端的压差(P1-P2)维持不变;当进口压力P1降低时,,通过阀体内部 引压通道的引压作用,动态平衡阀芯向下运动,使P2、P3间开度增大,阀体内部压力P2降低,从而保证电动调节阀芯二端的压差(P1-P2)维持不变。因 此,无论系统的压力怎样变化,通过动态平衡阀芯的调节作用,使电动调节阀芯二端的压差始终维持不变。因此这种电动阀的抗干扰能力强,具有动态平衡的功能;

⑵、当电动执行器接受控制信号使电动调节阀芯开度变化时,由于不管系统压差(P1-P3)如何变化,电动调节阀芯二端的压差(P1-P2)始终维持 不变,因此对应于任一开度位置,其输送的水流量都是一定的,并且这种电动阀实际的流量特性曲线与其理想的流量特性曲线是一致的,没有偏离,因此这种电动调 节阀较传统的电动调节阀具有更好的调节特性。

动态平衡电动调节阀与传统的电动调节阀的比较

比较内容

动态平衡电动调节阀

传统的电动调节阀

调节精度

较高

一般

输送流量

在任一开度位置的流量是唯一

和恒定的

即使在同一开度位置,其流量也随着

系统压力的波动而波动

输送

热(冷)量

在任一开度位置输送的热(冷)

量都是唯一和恒定的

即使在同一开度位置,其输送的热(冷)量也随着系统压力的波动而波动

调节阀

开度变化

只受标准控制信号的控制,不受

系统压力波动的影响

既受标准控制信号的控制,又受系统

压力波动的影响

工作状态

稳定,不受系统压力波动的影响

不稳定,受系统压力波动的影响

抗干扰能力

流量特性

曲线图

比较

左图为理想的流量特性曲线

右图为实际的流量特性曲线

理想的流量特性曲线与实际的

流量特性曲线一致,没有偏离。

左图为理想的流量特性曲线

右图为实际的流量特性曲线

理想的流量特性曲线与实际的流量

特性曲线不一致。系统压力波动越

大,偏离理想的流量特性曲线的幅

度就越大,调节特性越差

最小压差要求

必须维持最小压差以保证

动态平衡

无最小压差要求

 

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作者:德耐尔@德耐尔空压机  空压机修订日期:2011-05-23
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