【正文】 時(shí)控制器輸出增加。不允許靜差存在 對(duì)象滯后大，負(fù)荷變動(dòng)不大，被控量變化不頻繁?？刂瀑|(zhì)量要求不高，容許振蕩 對(duì)象容量大，負(fù)荷變動(dòng)小，純滯后小。 解 : 閥前絕對(duì)壓力 p1=+= 閥后絕對(duì)壓力 p2=+= 因 p2/p1， 故應(yīng)用表 113(不同介質(zhì)流通能力 C的實(shí)用計(jì)算公式 )中蒸汽 C的公式： 蒸汽 C=Ms/( 104 p1) 即 Cvc=Ms /( 104 p1)= Cvc 4=43 Cvc = 根據(jù)計(jì)算和表 123可知 ， 公稱通徑 Dg為 40mm的直通雙座閥可以適用 。 38 中南大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院 熱工過程控制工程 劉玉長 例：某一蒸汽加熱器 ， 飽和水蒸氣的正常用量是 450kg/h， 蒸汽閥前壓力為 ， 閥后設(shè)計(jì)壓力為 。 ⑤按圓整的 Cmax值在所選閥型的標(biāo)準(zhǔn)系列中，找與 C≥ Cmax/近的額定 C值，其對(duì)應(yīng)的閥徑即為所選調(diào)節(jié)閥的閥徑。 ③判別工況是阻塞流還是非阻塞流，如為阻塞流工況，且流量較大，則應(yīng)進(jìn)行噪聲預(yù)估計(jì)算，如為非阻塞流，一般可不進(jìn)行噪聲預(yù)估計(jì)算。 37 中南大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院 熱工過程控制工程 劉玉長 控制閥口徑計(jì)算計(jì)算步驟 ① 根據(jù)工藝專業(yè)委托的條件，初選閥的型式、流向及流量特性，并決定流量系數(shù) C值的計(jì)算方法。 選用閥門 C值應(yīng)使Cvc/C在 ~ ， 即按常用流量乘以 4~ 。 最后對(duì)實(shí)際最大流量 Qmax及實(shí)際最小流量 Qmin時(shí)的閥門開度進(jìn)行驗(yàn)算：在Qmax時(shí)應(yīng)不大于 90%,在 Qmin時(shí)不小于 10%。 【 流通能力定義 】 在給定的行程下，當(dāng)閥兩端壓差為 100kPa，流體密度為 1g/cm3時(shí)，流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的流體流量 (以 m3/h表示 )。 34 中南大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院 熱工過程控制工程 劉玉長 例： 加熱爐溫度控制系統(tǒng)的控制閥應(yīng)采用何種開閉（正反）形式？ 35 中南大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院 熱工過程控制工程 劉玉長 控制閥口徑計(jì)算 調(diào)節(jié)閥的口徑選擇是由調(diào)節(jié)閥流量系數(shù) C(或稱流通能力C)決定的 。 33 正 正 反 反 p0 p0 正 反 反 正 p0 p0 氣關(guān)閥 氣開閥 中南大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院 熱工過程控制工程 劉玉長 控制閥開閉選擇之安全原則 控制閥開閉形式的選擇主要從生產(chǎn)安全角度考慮，一般在控制閥氣 /電源中斷時(shí)，應(yīng)切斷進(jìn)入被控設(shè)備的原料或熱源，停止向設(shè)備外輸出產(chǎn)品： ?進(jìn)料 /出料閥 (控制原料 /熱源 ) ? 氣開； ?回流閥 (如精餾罐回流 ) ? 氣關(guān) ?串級(jí)控制時(shí)如閥的開閉形式可任選，為使主控與串級(jí)切換方便，選 KV與主對(duì)象放大系數(shù)符號(hào)相同的 (氣開時(shí) KV為正，氣關(guān)為負(fù) )。對(duì)于三個(gè)系統(tǒng)的分合流控制非常有效。 隔膜閥 用于強(qiáng)腐蝕性粘度高帶懸浮物或帶纖維的介質(zhì)，但不耐高溫和高壓。 角形閥 閥體受流體的沖擊小，體內(nèi)不易結(jié)污，對(duì)粘度高、有懸浮物和顆粒物的流體尤為適用，并且調(diào)節(jié)穩(wěn)定性較好。適用于小口徑 Dg≤25mm 的場(chǎng)合。 ?被控介質(zhì)的流量特性，如黏度、腐蝕性、毒性、是否含懸浮顆粒、液態(tài)還是氣態(tài)等。如節(jié)流裝置測(cè)流量，配開方器，用線性控制閥；如不加開方器，從靜態(tài)考慮要選快開特性，實(shí)際選線性。 20 中南大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院 熱工過程控制工程 劉玉長 數(shù)學(xué)分析法（舉例） 12dhQ Q Adt??21 2Q k b h? 2220h b Qhb??? ? ? ? ???0002kb h k h bh? ? ? ?2220Q h bhb??? ? ? ? ???1 0 2 0 0 0Q Q k b h??12dhQ Q Adt?? ? ? ?120200( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )2Q s Q s A sH skbQ s H s k h B sh????? ????中南大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院 熱工過程控制工程 劉玉長 數(shù)學(xué)分析法（舉例） 22 001 002()( ) 121PChkb KHsQ s T sAhskb????中南大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院 熱工過程控制工程 劉玉長 數(shù)學(xué)分析法（舉例） 23 001 002()( ) 121PChkb KHsQ s T sAhskb????① 由于設(shè)定值擾動(dòng)引起工作點(diǎn)移動(dòng) 靜態(tài)特性的補(bǔ)償 0PKh?中南大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院 熱工過程控制工程 劉玉長 數(shù)學(xué)分析法（舉例） 24 001 002()( ) 121PChkb KHsQ s T sAhskb????① 由于設(shè)定值擾動(dòng)引起工作點(diǎn)移動(dòng) 動(dòng)態(tài)特性的補(bǔ)償 中南大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院 熱工過程控制工程 劉玉長 數(shù)學(xué)分析法（舉例） 25 001 002()( ) 121PChkb KHsQ s T sAhskb????② 由于出液閥開度擾動(dòng)引起工作點(diǎn)移動(dòng) 若 b0↑ KP↓→ 要維持 KVKP恒定， 要求 KV↑ Q2↑ → Q1↑ → 要求閥開度 ↑ 要求閥在開度增大時(shí)，閥增益增大，故應(yīng)選對(duì)數(shù)閥 （靜態(tài)補(bǔ)償推理過程） （動(dòng)態(tài)補(bǔ)償推理過程） TC↓→ 穩(wěn)定性 ↓ 要求 KV↓ 若 b0↑ 要維持穩(wěn)定性能 不變 要求閥在開度增大時(shí)，閥增益減少，故應(yīng)選快開閥 Q2↑ → Q1↑ → 要求閥開度 ↑ 綜合靜態(tài)與動(dòng)態(tài)要求，選直線閥 中南大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院 熱工過程控制工程 劉玉長 數(shù)學(xué)分析法 :隨動(dòng)控制系統(tǒng) (設(shè)定值 R為干擾 ) ?對(duì)象 KP恒定，即被控量與控制閥輸出流量 Q成正比，則閥流量特性應(yīng)選線性； ?KP變化，且隨 Q增大反而減少，則應(yīng)選對(duì)數(shù) (或拋物線 /或蝶閥 )流量特性； ?KP變化，且隨 Q增大反而增大，則應(yīng)選快開流量特性； 26 對(duì)數(shù) /拋物線 /蝶閥 R2 R1 R2 R1 R2 R1 Q1 Q2 Q y Q y Q y l Q l Q l Q 設(shè)定值 R改變 快開 直線 中南大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院 熱工過程控制工程 劉玉長 數(shù)學(xué)分析法 :定值控制系統(tǒng) (負(fù)荷為干擾 ) ?對(duì)象 KP恒定，即被控量與控制閥輸出流量 Q成正比，則閥流量特性應(yīng)選線性； ?KP變化，且隨 Q增大反而減少，則應(yīng)選對(duì)數(shù) (或拋物線 /或蝶閥 )流量特性； ?KP變化，且隨 Q增大反而增大，則應(yīng)選快開流量特性； 27 R R R Q1Q2Q3 y Q y l Q l Q l Q 負(fù)荷線 負(fù)荷線 y 負(fù)荷線 負(fù)荷改變 對(duì)數(shù) /拋物線 /蝶閥 快開 直線 中南大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院 熱工過程控制工程 劉玉長 數(shù)學(xué)分析法選控制閥流量特性注意事項(xiàng) ?不同擾動(dòng)引起的對(duì)象變化，要求補(bǔ)償用的流量特性可能是不一樣，甚至是相反的，所以應(yīng)根據(jù)引起工作點(diǎn)移動(dòng)的主要干擾來選取控制閥流量特性； ?采用分析推理方法得到的流量特性有時(shí)為快開特性，考慮到快開特性特點(diǎn)，一般用于雙位控制或程序控制而不適合于連續(xù)自動(dòng)調(diào)節(jié)，此時(shí)可用線性閥代替； ?生產(chǎn)實(shí)踐中，通常閥前后壓差是變化的，故選擇時(shí)還需考慮配管條件等對(duì)流量特性的影響。按經(jīng)驗(yàn)法選擇