第十一章調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)第一節(jié)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的類型第二節(jié)調(diào)節(jié)閥的流量方程式及流通能力第三節(jié)調(diào)節(jié)閥的選擇第四節(jié)電動閥門的控制第五節(jié)風(fēng)機(jī)的控制機(jī)構(gòu)第一節(jié)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的類型調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是用來控制流體流量、壓力和流向的裝置。調(diào)節(jié)閥的基本類型調(diào)節(jié)閥的基本機(jī)構(gòu)第一節(jié)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的類型

調(diào)節(jié)閥的基本類型： 1、按機(jī)構(gòu)特征分 截門形、閘門形、旋塞形、蝶形、旋啟形、滑閥形 2、按轉(zhuǎn)動的方式分 手動閥、氣動閥、液動閥、電動閥 3、按用途分 關(guān)斷用、調(diào)節(jié)用、保護(hù)閥 4、按閥芯動作形式分

直行程式調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

角行程式調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

第一節(jié)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的類型

調(diào)節(jié)閥的基本類型：

直行程調(diào)節(jié)閥是通過閥芯的上下移動，從而改變流通面積以實現(xiàn)對流量的控制。圖

第一節(jié)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的類型

調(diào)節(jié)閥的基本類型：

角行程調(diào)節(jié)閥是通過閥芯旋轉(zhuǎn)角度的改變，從而改變流通面積以控制流量。

第一節(jié)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的類型

調(diào)節(jié)閥的基本機(jī)構(gòu)：直行程單座調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)直行程單座截止閥直行程單座閘閥直行程單座節(jié)流閥直行程單級節(jié)流調(diào)節(jié)閥直行程多座調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)角行程調(diào)節(jié)閥角行程球閥角行程蝶閥

第一節(jié)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的類型直行程單座截止閥 主要功能是接通或切斷管路介質(zhì)，通常作為關(guān)斷用閥門。第一節(jié)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的類型直行程單座閘閥 閘閥是用閘板作為閥芯，通常作為關(guān)斷閥使用。動態(tài)圖1動態(tài)圖2第一節(jié)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的類型直行程單座節(jié)流閥

通過改變閥芯的位置從而改變相對流通面積來控制流體流量的調(diào)節(jié)閥門。主要作用是節(jié)流。第一節(jié)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的類型直行程單級節(jié)流調(diào)節(jié)閥 通過改變閥桿的軸向位移來改變閥芯處的流通面積，以達(dá)到調(diào)節(jié)流量或壓力的目的。習(xí)慣稱為調(diào)節(jié)閥。（節(jié)流1次）動態(tài)圖第一節(jié)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的類型直行程多座調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 有多個節(jié)流的曲線體。介質(zhì)要經(jīng)過2~5次的節(jié)流才能達(dá)到調(diào)節(jié)的目的。適用于大壓降的管路。圖：第一節(jié)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的類型角行程球閥 閥芯結(jié)構(gòu)：在球體上沿直徑方向鉆一流通孔。 可以做關(guān)斷閥（o型）使用也可以作為調(diào)節(jié)閥（V型）使用。動態(tài)顯示（o型)

動態(tài)顯示（V型）第一節(jié)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的類型角行程蝶閥 閥芯結(jié)構(gòu)：圓盤狀。工作時沿圓盤面上某直徑為軸旋轉(zhuǎn)。 通常做調(diào)節(jié)閥使用。蝶閥

蝶閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)1

蝶閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)2

氣動蝶閥第二節(jié)調(diào)節(jié)閥的流量方程式

及流通能力調(diào)節(jié)閥的流量方程式調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)調(diào)節(jié)閥的可調(diào)比調(diào)節(jié)閥的流量特性第二節(jié)調(diào)節(jié)閥的流量方程式

及流通能力調(diào)節(jié)閥的流量方程式:定義：主要是研究通過調(diào)節(jié)閥的流量和那些因素有關(guān)系。qv—流體的體積流量v—液體在調(diào)節(jié)閥接管流通截 面積上的平均流速。A—調(diào)節(jié)閥接管流通截面積E—單位質(zhì)量流體經(jīng)調(diào)節(jié)閥時的能量損失。ξ—調(diào)節(jié)閥的阻力系數(shù)Δp—調(diào)節(jié)閥前后差壓ρ—流體密度。第二節(jié)調(diào)節(jié)閥的流量方程式

及流通能力調(diào)節(jié)閥的流量方程式:結(jié)論：調(diào)節(jié)閥流體流量的大小，與閥前后的差壓、流體的密度、阻力狀態(tài)和流通面積有關(guān)。 當(dāng)調(diào)節(jié)閥流通面積A一定，Δp/ρ不變化情況下，流量qv僅隨阻力系數(shù)ξ變化而變化。調(diào)節(jié)閥就是根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)送來的信號來改變調(diào)節(jié)閥的開度即行程，也就是調(diào)節(jié)閥的阻力系數(shù)ξ，從而達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。第二節(jié)調(diào)節(jié)閥的流量方程式

及流通能力調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù):定義：在調(diào)節(jié)閥前后差壓為100kPa，流體密度為1000kg/m3的條件下，調(diào)節(jié)閥全開時，每小時通過閥門的流體量（m3/h）。通常用符號C表示。C與ξ、A有關(guān)系。一定條件下，ξ是一個常數(shù)，因而可根據(jù)流量系數(shù)C的值確定調(diào)節(jié)閥公稱直徑。即確定閥的幾何尺寸。因此，流量系數(shù)是反映調(diào)節(jié)閥口徑大小的一個重要參數(shù)。第二節(jié)調(diào)節(jié)閥的流量方程式

及流通能力調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù):計算：

注意： 1）由于流體的種類和性質(zhì)都會影響到流量系數(shù)的大小，因此對于不同的流體，如低雷諾數(shù)、氣體或蒸汽以及兩相混合流體等，在計算時都要給于修正。 2）流體的流動狀態(tài)也會影響流量系數(shù)的大小。

幾個概念：阻塞流、閃蒸、空化、氣蝕第二節(jié)調(diào)節(jié)閥的流量方程式

及流通能力幾個概念：閃蒸：當(dāng)液體通過閥節(jié)流時，在閥芯處的靜壓降低到等于或低于該液體入口溫度下的飽和蒸汽壓時，部分液體汽化所形成汽夜兩相共存的現(xiàn)象。空化：閃蒸發(fā)生后，隨著液體的流動，其靜壓力上升，當(dāng)靜壓力回升到該液體所在工況的飽和蒸汽壓以上時，閃蒸形成的氣泡會破裂，重新轉(zhuǎn)化為液體，這種氣泡形成和破裂的過程稱為空化。汽蝕：見書。空化的破壞作用：材質(zhì)的損壞、振動、噪聲。空化的避免：使閥前后的差壓不大于最大允許差壓。

第二節(jié)調(diào)節(jié)閥的流量方程式

及流通能力調(diào)節(jié)閥的可調(diào)比： 調(diào)節(jié)閥所能實行控制的最大流量和所能實行控制的最小流量之比，稱為調(diào)節(jié)閥的可調(diào)比，也稱調(diào)節(jié)范圍。用符號R表示。1）理想可調(diào)比 調(diào)節(jié)閥前后差壓不變時的可調(diào)比。

理想可調(diào)比----反映了調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)能力的大小（取30或50）第二節(jié)調(diào)節(jié)閥的流量方程式

及流通能力2）實際可調(diào)比 實際使用中，調(diào)節(jié)閥前后差壓是變化的，可調(diào)比是變化的，稱為實際可調(diào)比，用Rr來表示。 調(diào)節(jié)閥串聯(lián)管道

第二節(jié)調(diào)節(jié)閥的流量方程式

及流通能力 調(diào)節(jié)閥并聯(lián)管道

把q1,min和q2轉(zhuǎn)化成關(guān)于X，qv,max，R的關(guān)系式。帶入上式，最后得：第二節(jié)調(diào)節(jié)閥的流量方程式

及流通能力調(diào)節(jié)閥的流量特性:概念：流體介質(zhì)流過調(diào)節(jié)閥的相對流量和調(diào)節(jié)閥閥芯的相對位移之間的函數(shù)關(guān)系。

：相對流量：相對位移理想流量特性：調(diào)節(jié)閥前后差壓不隨閥的開度而變化的流量特性。工作流量特性：調(diào)節(jié)閥前后差壓隨閥的開度而變化的流量特性。第二節(jié)調(diào)節(jié)閥的流量方程式

及流通能力調(diào)節(jié)閥的理想流量特性: 只和閥芯的形狀有關(guān)系，是調(diào)節(jié)閥的固有特性。主要有直線、等百分比、拋物線、快開等四種。第二節(jié)調(diào)節(jié)閥的流量方程式

及流通能力直線流量特性（n=0）特點：放大系數(shù)是一常數(shù)，當(dāng)開度變化相同時，流量的增量相同，但流量的相對變化值不同。小開度時，流量相對變化大，靈敏度高，調(diào)節(jié)作用強(qiáng)，當(dāng)易振蕩。大開度時，流量相對變化小，靈敏度低，調(diào)節(jié)作用弱，調(diào)節(jié)緩慢。第二節(jié)調(diào)節(jié)閥的流量方程式

及流通能力等百分比流量特性（對數(shù)流量特性n=1）特點：放大系數(shù)隨流量增大而增大，但流量的相對變化值是相等的，即流量變化的百分比是相等的。小開度時，放大系數(shù)小，調(diào)節(jié)緩和平穩(wěn)。大開度時，放大系數(shù)大，調(diào)節(jié)靈敏、有效。第二節(jié)調(diào)節(jié)閥的流量方程式

及流通能力拋物線流量特性（n=1/2）特點：性能介于直線和對數(shù)特性曲線之間。快開流量特性特點：（見曲線1）閥芯是平板型的。 小開度時，就有較大的流量，隨著開度的增大，流量很快達(dá)到最大。適用于迅速啟閉的切斷閥或雙位調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

第二節(jié)調(diào)節(jié)閥的流量方程式

及流通能力調(diào)節(jié)閥的工作流量特性: 不僅和調(diào)節(jié)閥本身機(jī)構(gòu)相關(guān)，而且和使用環(huán)境也關(guān)系密切。閥門可能與其他設(shè)備并聯(lián)或串聯(lián)工作，出現(xiàn)差壓變化，使可調(diào)比發(fā)生變化。參數(shù)S和X使可調(diào)比發(fā)生變化，也使流量特性發(fā)生畸變。（S不低于0.3，X不低于0.8）第三節(jié)調(diào)節(jié)閥的選擇調(diào)節(jié)閥流量特性的選擇調(diào)節(jié)閥口徑的選擇第三節(jié)調(diào)節(jié)閥的選擇調(diào)節(jié)閥流量特性的選擇1、從控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)考慮 適當(dāng)?shù)倪x擇調(diào)節(jié)閥的特性，在負(fù)荷變動的情況下，以閥的放大倍數(shù)變化來補(bǔ)償被控對象放大倍數(shù)的變化，使控制系統(tǒng)的總放大系數(shù)不變或近似不變。2、從工藝配管情況考慮 實際使用中，閥總是和管道、設(shè)備等連在一起使用。應(yīng)該先根據(jù)系統(tǒng)的特點確定希望得到的工作流量特性，然后再考慮工藝配管情況來選擇相應(yīng)的理想特性。第三節(jié)調(diào)節(jié)閥的選擇調(diào)節(jié)閥流量特性的選擇3、從負(fù)荷變化情況考慮 國內(nèi)使用的調(diào)節(jié)閥只要有直線、等百分比、快開三種基本流量特性。快開一般用于雙位控制和程序控制系統(tǒng)中。在S值較小，負(fù)荷變化較大的場合，不宜采用直線特性。等百分比具有比較強(qiáng)的適應(yīng)性，適合負(fù)荷變化幅度大的場合。第三節(jié)調(diào)節(jié)閥的選擇調(diào)節(jié)閥口徑的選擇

流量系數(shù)是選擇