实验九 调节阀流量特性实验

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1、实验九调节阀流量特性实验一、实验目的1．测试电动调节阀的理想流量特性曲线和串联工作流量特性曲线；2．掌握电动调节阀流量特性的测量方法，分析调节阀的理想流量特性和串联工作流量特性的区别和调节阀流量特性对控制过程的影响。二、实验原理调节阀的流量特性是指被调介质流过阀的相对流量与阀门的相对开度之间的关系，表示为：式中：——相对流量；qv——阀在某一开度时的流量；——阀在全开时的流量；——阀的相对开度l——阀在某一开度时阀芯的行程；L——阀全开时阀芯的行程。图9-1.调节阀的理想流量特性曲线1．调节阀的理想特性：在调节阀前后压差不变的情况下，调节阀的流量曲线

2、称为调节阀的理想流量特性。根据调节阀阀芯形状不同，流量曲线有快开型(图9-1曲线1)、直线型(图9-1曲线2)、抛物线型(图9-1曲线3)和等百分比型(图9-1曲线4)等四种理想流量曲线。本实验使用的调节阀为等百分比流量特性，其相对开度与相对流量之间的关系如下式：调节阀理想特性曲线的测试实验就是在保持调节阀前后压差恒定的情况下，测量调节阀相对开度与相对流量之间的关系。2．调节阀在串联管道中的工作特性：调节阀在串联管道中的连接如图9-2所示。在实际生产中由于调节阀前后管路阻力造成的压力降，使调节阀的前后压差产生变化的，此时调节阀的流量特性称为工作特性。

3、当调节阀在串联管路中时，系统的总压差等于管路的压力降与调节阀前后压差之和，如下式：式中：—系统总压差；—管路压力降；—调节阀前后压差。图9-2.调节阀在串联管道中的连接串联管路中管路压力降与通过流量的平方成正比，若系统总压差不变，当调节阀开度增加时，管路压力降将随着流量的增大而增加，调节阀前后压差则随之减小，其压差变化曲线如图9-3所示。图9-3.调节阀在串联管道中压差变化曲线用调节阀在理想状态下（即管路的压力降为零）且调节阀在全开时的最大流量为参比值，用s表示调节阀全开时调节阀前后压差与系统总压之比：当管路压力降等于零时，系统总压差全部落在调节阀上

4、，S=1，调节阀的流量特性为理想流量特性。当管路压力降大于零时，系统总压差分别落在管路和调节阀上S<1，调节阀的流量特性为工作流量特性。实验中的是指换热器管程出口处d点经阀门V11到e点，再到调节阀V14出口f点的压差；指调节阀V14两端e、f之间的压差。如图9-4所示。三、实验步骤1．电动调节阀的理想流量特性实验步骤①打开V05、V11，关闭其他阀门，使冷流体走管程；②灌泵：打开自来水阀门V02，旋开冷水泵排气阀放净空气，待放完泵内空气后关闭，保证离心泵中充满水，再关闭自来水阀门V02；图9-4调节阀流量特性实验流程图③按下控制方式选择按扭为DDC

5、控制；④启动冷水泵：将水泵运行方式开关“11-7”旋向“变频”，选择变频运转方式，然后按下冷水泵启动按钮“11-11”；⑤开启工控机，点击“调节阀流量特性实验”图标，进入实验程序界面,如图5，移动“压力调节”移动条，使调节阀压差为90kPa;图9-5.调节阀流量特性实验程序③单击“开始”按扭；④单击“理想特性”按扭，单击“采集初值”按扭，记录最大流量qvmax；⑤系统稳定后，单击“记录”按扭；⑥移动“阀门开度”移动条，使阀门开度减小10%；⑦移动“压力调节”移动条，使调节阀压差kPa维持不变；⑧系统稳定后，单击“记录”按扭；⑨重复步骤⑥～⑧，直至阀门

6、开度为零；⑩将数据填入表12．电动调节阀的工作流量特性实验步骤①移动“阀门开度”移动条，使阀门开度为100%；②移动“压力调节”移动条，使系统总压差kPa；③单击“开始”按扭；④单击“工作特性”按扭；⑤系统稳定后,单击“计算s”按扭，单击“记录”按扭；⑥移动“阀门开度”移动条，使阀门开度减小10%；⑦移动“压力调节”移动条，使系统总压差kPa维持不变；⑧系统稳定后，单击“记录”按扭；⑨重复步骤⑥～⑧，直至阀门开度为零；⑩将数据填入表23．电动调节阀的工作流量特性实验步骤（s=0.5）①移动“阀门开度”移动条，使阀门开度为100%；②调整换热器出口阀V

7、11;③移动“压力调节”移动条，使系统总压差kPa；④观察调节阀压差是否kPa。若kPa，重复步骤②、③直至为kPa，kPa；⑤单击“开始”按扭；单击“工作特性”按扭；系统稳定后,单击“计算S”按扭，单击“记录”按扭；⑥移动“阀门开度”移动条，使阀门开度减小10%；⑦移动“压力调节”移动条，使系统总压差维持90kPa不变；⑧系统稳定后，单击“记录”按扭；⑨重复步骤⑥～⑧，直至阀门开度为零；⑩将数据填入表3相同方法可生成s等于其他值的电动调节阀的工作流量特性实验曲线。4．完成实验①单击“保存数据”，选择保存路径和输入文件名后单击“保存”，将数据存为文本

8、文件；②单击“退出”，退出实验程序；③关闭电动调节阀两侧的阀门V15、V16；5．结束实验：打开阀门V07，