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關(guān)于氣動調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)靈活性及可靠性方法的探討

關(guān)于氣動調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)靈活性及可靠性方法的探討
        蝶閥常用于截流和節(jié)流控制作為控制閥，本文研究了兩種不同結(jié)構(gòu)的蝶閥的性能，帶孔眼蝶板和不同直徑實心蝶板，它允許閥門在關(guān)閉位置時部分開啟。蝶閥為一種良好的流量控制閥。
        在許多裝置中，特別是在大型裝置中，蝶閥優(yōu)于閘閥、截止閥、旋塞閥和球閥。蝶閥最顯著的優(yōu)點是重量輕、體積小、成本低。它適用于截流和節(jié)流控制，尤其適于在低壓下輸送大流量的液體和氣體，以及輸送泥漿或有大量懸浮固體顆粒的液體。蝶閥開閉迅速、操作簡便，因為流量控制元件從全閉到全開位置只需旋轉(zhuǎn)90。蝶閥是人們最早采用的控制閥型式之一。當(dāng)閥門作為控制閥使用時，為了得到良好的控翩特性，將要求閥門處在預(yù)定的局部開啟位置。此外，為了能夠進(jìn)行穩(wěn)定的控制，要求控制曲線是一條無滯后理象的平滑曲線。并且在任何狀態(tài)閥門都不應(yīng)當(dāng)過分靈敏。
       Cohn最先對已發(fā)表的數(shù)據(jù)進(jìn)行了收集和整理，根據(jù)Cohn所采用的流體公式，Mepherson等人對氣動調(diào)節(jié)蝶閥的流量特性曲線進(jìn)行了研究。但是，蝶閥作為一種良好的節(jié)流控制閥，其流阻系數(shù)方面的數(shù)據(jù)，目前還很有限本研究的目的是，使用帶孔眼的蝶板和不同直徑的實心蝶板，使得在關(guān)閉位置時允許閥門部分開啟(阻塞比R一蝶板面積除以管道或?qū)Ч艿拿娣e)，測定并介紹所獲得的結(jié)果。
       為了研究內(nèi)部流動特性，對所有的系統(tǒng)部件采用一個性能參數(shù)(即系統(tǒng)流阻系數(shù))有許多優(yōu)點 流阻系數(shù)的定義是：兩條長管道或通道末端間用無量綱表示的總壓力差。在用無量綱表示壓力損失時，通常采用部件的進(jìn)口速度壓力，只有當(dāng)部件的進(jìn)口是與一個大空間相連時，才采用管道或通道的速度壓力。部件前的長管道或通道是保證進(jìn)口處充分的流動，部件出口處的長管道或通道保證將部件后由流動的進(jìn)一步加強而引起的損失作為部件的損失。將進(jìn)口和出口所形成的摩擦梯度投射到部件上進(jìn)行研究。

       為了試驗蝶閥的性能，使它具有良好的節(jié)流控制作用，蝶闋在關(guān)閉位置的開啟百分率通常是多變的。根據(jù)管道內(nèi)的平均速度頭，在雷諾數(shù)為104時，得到了在阻塞比為0．976、0．950、0．915、0．900和0．800時實心蝶板的流阻系數(shù)。根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，得到流阻系數(shù)與每個蝶板關(guān)閉角的關(guān)系曲線及阻塞比對流阻系數(shù)的影響，如圖4～8所示可以推測，圖5～8中流阻系數(shù)出現(xiàn)很小的負(fù)值是由于壓力傳感器對溫度的敏感而引起刻度毆變化所致。此外Kv最大值出現(xiàn)在90。角附近而不是90角，是由于電位計檢測不準(zhǔn)所造成的 根據(jù)閥門在預(yù)定的開啟百分率下所獲得的結(jié)果，對于性能良好的節(jié)流控制閥，當(dāng)實心蝶板的阻塞比為0．950、0．91 5時，曲線是光滑的，它具有相當(dāng)好的斜率。并且沒有發(fā)現(xiàn)任何滯后現(xiàn)象。
        閥門開啟5 和l0 時，分別在3．8×10 和2．4×10的雷諾數(shù)下進(jìn)行試驗。這些雷諾數(shù)是在忙時得到的。雷諾數(shù)限定在該范圍時，流阻系數(shù)實際上與雷諾數(shù)無關(guān) 為了研究葉柵對流阻系數(shù)的影響，對阻塞比為0．915的帶孔眼蝶板和實心蝶板進(jìn)行了試驗，圖6紿出了試驗結(jié)果。
        作為一個實例，圖9表示了分流，接著是劇烈的擾動，然后流動重新穩(wěn)定。這是本項研究中所使用的系統(tǒng)部件引起的。如圖6所示，當(dāng)閥門接近關(guān)閉位置時，實心蝶板的最大流阻系數(shù)比帶孔眼蝶板稍大一點，然而，實 C-蝶板與帶孔眼蝶板的流阻系數(shù)間的差別不是很大 如圖10所示，得到了可控制的蝶板轉(zhuǎn)角Ao與閥門開啟百分率(阻塞比)之間良好的對應(yīng)關(guān)系。另一方面，圖n給出了阻塞比與閥門最大流阻系數(shù)k的關(guān)系曲線。在工業(yè)應(yīng)用中，當(dāng)可控的K由氣流系統(tǒng)的技術(shù)要求確定后，就可選擇可控的蝶板轉(zhuǎn)角，它取決于節(jié)流控制的精度。然后，可從圖10中找到對應(yīng)的阻塞比，最后也可以從圖11中確定K此外，只需利用關(guān)系式K ×(U ／u ) 來增大或減小K值。
       通過改變阻塞比對蝶閥的性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，弄清了節(jié)流控制用蝶閥的性能 當(dāng)閥門的位置改變時，對于每臺具有確定阻塞比的閥門，可得到較好對應(yīng)關(guān)系的流阻系數(shù)值。


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