实验九 调节阀流量特性实验

实验九实验九 调节阀流量特性实验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 max qvl f qvL max qv qv max qv l L 1 1 max L qv R qv qv qv l L max qv qv qv 流量特性称为工作特性 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 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 打开 V05 V11 关闭其他阀门 使冷流体走管程 1V ppp p 1 p V p p V p s p V pp 1V ppp p V p 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 按下控制方式选择按扭为 DDC 控制 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 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 单击 开始 按扭 单击 理想特性 按扭 单击 采集初值 按扭 记录最大流量 qvmax 系统稳定后 单击 记录 按扭 移动 阀门开度 移动条 使阀门开度减小 10 移动 压力调节 移动条 使调节阀压差 kPa 维持不变 90 pv 系统稳定后 单击 记录 按扭 重复步骤 直至阀门开度为零 将数据填入表 1 2 电动调节阀的工作流量特性实验步骤 移动 阀门开度 移动条 使阀门开度为 100 移动 压力调节 移动条 使系统总压差 kPa 90 p V p V p 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 移动 阀门开度 移动条 使阀门开度减小 10 移动 压力调节 移动条 使系统总压差 kPa 维持不变 90 p 系统稳定后 单击 记录 按扭 重复步骤 直至阀门开度为零 将数据填入表 2 3 电动调节阀的工作流量特性实验步骤 s 0 5 移动 阀门开度 移动条 使阀门开度为 100 调整换热器出口阀 V11 移动 压力调节 移动条 使系统总压差 kPa 90 p 观察调节阀压差是否 kPa 若 kPa 重复步骤 直45 pv45 pv 至 为 kPa kPa 90 p45 pv 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 移动 阀门开度 移动条 使阀门开度减小 10 移动 压力调节 移动条 使系统总压差维持 90kPa 不变 系统稳定后 单击 记录 按扭 重复步骤 直至阀门开度为零 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 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 存为文本文件 单击 退出 退出实验程序 关闭电动调节阀两侧的阀门 V15 V16 5 结束实验 打开阀门 V07 按下水泵关闭按钮 11 10 关闭冷水泵 退 出实验程序界面 弹出 11 6 开关 四 数据处理 表 1 电动调节阀的理想流量特性数据处理记录表 最大流量 qvmax L s 阀门开度 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 流量 表 2 电动调节阀的工作流量特性数据处理记录表 系统总压差 p kPa pv p