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技術文章
控制閥壓差的確定
點擊次數：1247 發布時間：2011-3-8
分析：這是同一管路上有兩個調節回路的情況，為了保證兩臺控制閥皆能起到很好的調節作用，核算一臺控制閥時，應將另外一臺控制閥視為阻力元件，將其阻力降納入管路總阻力降中，來分別核算控制閥的阻比S，使S值皆≥0.3。
1）首先根據工藝流程及設備布置圖構想出管系走向，此處僅畫出如圖14所示的計算示意圖。
2）根據管系走向圖及操作條件求管路壓降。
qvmax=1.34m3/h。根據管系走向圖可計算管線總長度為93m，并且計算出管道阻力降為0.0165MPa。
考慮阻力降有15%的裕量，則管道阻力降為（0.0165+0.01）*1.15=0.027MPa
3）控制閥壓差
取兩臺控制閥有相同的壓差Δp1min，S=0.4，則由式（16）得任何一臺控制閥有關系式：
則得控制閥壓差Δp1min=0.054MPa
4）確定泵的揚程
由式（18）得泵揚程為H=（0.803-0.7+0.027+0.054*2）*100/0.643+（11.7-3.18）=45.5m
考慮泵有10%的揚程裕量，揚程應為45.5*1.1＝50.05m。
查泵產品樣本，選用50m揚程的泵。
5）確定控制閥壓差
考慮實際控制閥兩頭有大小頭等，zui終取控制閥壓差ΔP1min=0.05MPa。
6）計算控制閥S
由于管路總阻力降為Δp=0.7-0.803+45.5*0.643/100-（11.7-3.18）*0.643/100=0.135MPa
則S=0.05/0.135=0.37＞0.3，說明控制閥壓差符合要求。
3.4例4
如圖15所示的工藝流程及操作條件，試確定控制閥的壓差。
分析：這是物料呈自流的情況，由于接收容器為間歇操作，應用其可能出現的zui高液位來計算控制閥壓差。為了保證控制閥能起到很好的調節效果，應使S≥0.3。并用下述方法確定控制閥差壓。
1）首先根據工藝流程及設備布置圖構想出管系走向，此處僅畫出如圖16所示的計算示意圖
2）根據管系走向圖及操作條件求管路壓降
qvmax=0.47m3/h。根據管系走向圖可計算管線總長度為20m，并且計算出管道阻力降為0.022MPa。
考慮阻力降有15%的裕量，則管道阻力降為0.022*1.15＝0.025MPa。
3）求控制閥壓差
由式（15）得控制閥壓差為Δp1min=（12-7.8）*0.667/100-0.025=0.003MPa
4）核算控制閥S
由式（16）得S=0.003/（0.003+0.025）=0.11<0.3，說明控制閥壓差太小。
5）調整管路重新求管路壓降
由上述計算知控制閥不能很好地工作，需要調整管路以降低管路壓降。并且將管內徑放大至19mm，計算出管道阻力降為0.002MPa。
考慮阻力降有15%的裕量，則管道阻力降為：0.002*1.15=0.0023MPa。
6）重新求控制閥壓差
由式（15）得控制閥壓差為Δp1min=（12-7.8）*0.667/100-0.0023=0.0257MPa
7）核算控制閥S并取控制閥壓差
由式（16）得S=0.0257/（0.0257+0.0023）=0.92>>0
3說明控制閥壓差可行
考慮實際控制閥兩頭有大小頭等，zui終取控制閥壓差ΔP1min=0.02MPa。
從上述計算可知，對于物料呈自流的情況，當控制閥壓差不能滿足要求時，可加大管道直徑。這樣管路阻力降減少明顯，使得控制閥壓差加大，從而達到使控制閥阻比S≥0.3的目的。
4結束語
從某種程度上來說，控制水平代表了裝置的技術水平。隨著計算機在工業裝置中的推廣應用，裝置中的控制回路將越來越多，而確定的控制閥壓差的準確性和合理性是控制系統能否正常投運的關鍵。本文從基本概念開始，結合幾個具有代表性的工程實例，詳細講述了控制閥壓差的確定方法，以期解決工藝系統設計中控制閥壓差確定的難點和疑惑。
1）首先根據工藝流程及設備布置圖構想出管系走向，此處僅畫出如圖14所示的計算示意圖。
2）根據管系走向圖及操作條件求管路壓降。
qvmax=1.34m3/h。根據管系走向圖可計算管線總長度為93m，并且計算出管道阻力降為0.0165MPa。
考慮阻力降有15%的裕量，則管道阻力降為（0.0165+0.01）*1.15=0.027MPa
3）控制閥壓差
取兩臺控制閥有相同的壓差Δp1min，S=0.4，則由式（16）得任何一臺控制閥有關系式：
則得控制閥壓差Δp1min=0.054MPa
4）確定泵的揚程
由式（18）得泵揚程為H=（0.803-0.7+0.027+0.054*2）*100/0.643+（11.7-3.18）=45.5m
考慮泵有10%的揚程裕量，揚程應為45.5*1.1＝50.05m。
查泵產品樣本，選用50m揚程的泵。
5）確定控制閥壓差
考慮實際控制閥兩頭有大小頭等，zui終取控制閥壓差ΔP1min=0.05MPa。
6）計算控制閥S
由于管路總阻力降為Δp=0.7-0.803+45.5*0.643/100-（11.7-3.18）*0.643/100=0.135MPa
則S=0.05/0.135=0.37＞0.3，說明控制閥壓差符合要求。
3.4例4
如圖15所示的工藝流程及操作條件，試確定控制閥的壓差。
分析：這是物料呈自流的情況，由于接收容器為間歇操作，應用其可能出現的zui高液位來計算控制閥壓差。為了保證控制閥能起到很好的調節效果，應使S≥0.3。并用下述方法確定控制閥差壓。
1）首先根據工藝流程及設備布置圖構想出管系走向，此處僅畫出如圖16所示的計算示意圖
2）根據管系走向圖及操作條件求管路壓降
qvmax=0.47m3/h。根據管系走向圖可計算管線總長度為20m，并且計算出管道阻力降為0.022MPa。
考慮阻力降有15%的裕量，則管道阻力降為0.022*1.15＝0.025MPa。
3）求控制閥壓差
由式（15）得控制閥壓差為Δp1min=（12-7.8）*0.667/100-0.025=0.003MPa
4）核算控制閥S
由式（16）得S=0.003/（0.003+0.025）=0.11<0.3，說明控制閥壓差太小。
5）調整管路重新求管路壓降
由上述計算知控制閥不能很好地工作，需要調整管路以降低管路壓降。并且將管內徑放大至19mm，計算出管道阻力降為0.002MPa。
考慮阻力降有15%的裕量，則管道阻力降為：0.002*1.15=0.0023MPa。
6）重新求控制閥壓差
由式（15）得控制閥壓差為Δp1min=（12-7.8）*0.667/100-0.0023=0.0257MPa
7）核算控制閥S并取控制閥壓差
由式（16）得S=0.0257/（0.0257+0.0023）=0.92>>0
3說明控制閥壓差可行
考慮實際控制閥兩頭有大小頭等，zui終取控制閥壓差ΔP1min=0.02MPa。
從上述計算可知，對于物料呈自流的情況，當控制閥壓差不能滿足要求時，可加大管道直徑。這樣管路阻力降減少明顯，使得控制閥壓差加大，從而達到使控制閥阻比S≥0.3的目的。
4結束語
從某種程度上來說，控制水平代表了裝置的技術水平。隨著計算機在工業裝置中的推廣應用，裝置中的控制回路將越來越多，而確定的控制閥壓差的準確性和合理性是控制系統能否正常投運的關鍵。本文從基本概念開始，結合幾個具有代表性的工程實例，詳細講述了控制閥壓差的確定方法，以期解決工藝系統設計中控制閥壓差確定的難點和疑惑。