在每個(gè)工業(yè)化行業(yè)中，因?yàn)榧庸すに嚾^(guò)程、目標(biāo)工作狀況和調(diào)節(jié)方法不盡相同，對(duì)調(diào)節(jié)閥門(mén)也明確提出了各種的規(guī)定。進(jìn)而造成了適合不一樣情況的各種各樣調(diào)節(jié)閥門(mén)和相對(duì)的調(diào)控方法。

調(diào)節(jié)閥門(mén)在控制系統(tǒng)軟件中是不可缺少的，它是構(gòu)成工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵步驟。在大部分調(diào)整場(chǎng)所應(yīng)用單獨(dú)調(diào)節(jié)閥門(mén)就足夠融入生產(chǎn)制造必須。但在某種情形下，例如有的生產(chǎn)過(guò)程規(guī)定有很大區(qū)域的總流量轉(zhuǎn)變，而單獨(dú)調(diào)節(jié)閥門(mén)的可調(diào)節(jié)范疇R則是不足的，就無(wú)法合理有效地開(kāi)展調(diào)整。中國(guó)設(shè)計(jì)的調(diào)節(jié)閥門(mén)一般R=30。若應(yīng)用一個(gè)調(diào)節(jié)閥門(mén)，較大總流量與最少總流量相距不可以太差距，不然，達(dá)到了較大總流量，最少總流量時(shí)閘閥開(kāi)啟度不大，這將促使閥心、高壓閘閥受液體磨蝕比較嚴(yán)重，減少使用壽命，特點(diǎn)受到影響，乃至不可以工作中。

一般調(diào)節(jié)閥門(mén)最少開(kāi)啟度應(yīng)不小于10%。這時(shí)為達(dá)到生產(chǎn)制造上總流量大范疇轉(zhuǎn)變的規(guī)定，可選用2個(gè)或 好幾個(gè)調(diào)節(jié)閥門(mén)（調(diào)節(jié)閥組）并接一同調(diào)整。這時(shí)，調(diào)節(jié)閥門(mén)組的可調(diào)節(jié)范疇大大增加，既能達(dá)到生產(chǎn)制造上的規(guī)定，又能改進(jìn)調(diào)節(jié)閥門(mén)的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，可維持閘閥的特點(diǎn)，延長(zhǎng)壽命，提升調(diào)整品質(zhì)。

2 調(diào)節(jié)閥門(mén)總流量特點(diǎn)

調(diào)節(jié)閥門(mén)的總流量特點(diǎn)就是指液體根據(jù)閥體的相對(duì)性總流量與閘閥相對(duì)性開(kāi)啟度相互關(guān)系，即：

Q/Q_max=f（I/L）

一般來(lái)說(shuō)，更改調(diào)節(jié)閥門(mén)閥心、高壓閘閥間的節(jié)流閥總面積，便可以控制總流量。

2.1 調(diào)節(jié)閥門(mén)的原有總流量特點(diǎn)

調(diào)節(jié)閥門(mén)在前后左右壓力差穩(wěn)定的情形下取得的總流量特點(diǎn)稱(chēng)之為原有總流量特點(diǎn)（或理想化總流量特點(diǎn)）。調(diào)節(jié)閥門(mén)的原有總流量特點(diǎn)在于閥心的樣子，不一樣的閥心斜面可獲得不一樣的總流量特點(diǎn)。大部分技術(shù)專(zhuān)業(yè)指南上只講解了平行線(xiàn)、對(duì)數(shù)（等百分?jǐn)?shù)）、雙曲線(xiàn)和快開(kāi)總流量特點(diǎn)，對(duì)碟閥談及甚少，而伴隨著電動(dòng)執(zhí)行器的發(fā)展，其穩(wěn)定性及特性提升，凈重降低維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單，電動(dòng)蝶閥的運(yùn)用愈來(lái)愈普遍，許多場(chǎng)所都采用了碟閥 電動(dòng)執(zhí)行器?，F(xiàn)依據(jù)蝶閥結(jié)構(gòu)特點(diǎn)測(cè)算如下所示：

由蝶閥結(jié)構(gòu)特點(diǎn)得：

d（Q/Q_max）/d（I/L）=Ksin[90°（I/L）]

式中K為參量。

信用卡積分后，帶到初始條件得：

Q/Q_max=1-[（R-1）/R]cos[90°（I/L）]

式中R為調(diào)節(jié)閥門(mén)可調(diào)式比。

三種常見(jiàn)總流量特點(diǎn)的公式計(jì)算較為見(jiàn)表1。

表1 三種總流量特點(diǎn)公式計(jì)算

由公式計(jì)算可估算出R=30的三種典型性原有總流量特點(diǎn)的相對(duì)性開(kāi)啟度和相應(yīng)總流量。

調(diào)節(jié)閥門(mén)商品型號(hào)選擇指南上標(biāo)明碟閥的總流量特征為：類(lèi)似等百分?jǐn)?shù)。由測(cè)算得到碟閥的總流量特點(diǎn)處于平行線(xiàn)特點(diǎn)與對(duì)數(shù)特性中間，可以當(dāng)作類(lèi)似等百分?jǐn)?shù)。

再看調(diào)節(jié)閥門(mén)總流量的相應(yīng)轉(zhuǎn)變：企業(yè)偏移轉(zhuǎn)變導(dǎo)致的總流量轉(zhuǎn)變與此點(diǎn)的原來(lái)總流量的比率，即[d（Q/Q_max）/d（I/L）]/（Q/Q_max）。平行線(xiàn)總流量特點(diǎn)閥在小開(kāi)啟度工作中時(shí)，操縱功效過(guò)強(qiáng)，易造成超調(diào)；在大開(kāi)啟度工作中時(shí)，操縱功效弱，不足立即。對(duì)數(shù)總流量特點(diǎn)閥在一切開(kāi)啟度工作中時(shí)，總流量相對(duì)性轉(zhuǎn)變同樣，操縱功效一致，不容易因開(kāi)啟度轉(zhuǎn)變?cè)斐烧{(diào)整特性的轉(zhuǎn)變。碟閥自零逐漸，在小開(kāi)啟度時(shí)緩沖作用遠(yuǎn)低于平行線(xiàn)特點(diǎn)閥和對(duì)數(shù)特性閥，當(dāng)開(kāi)啟度比較大時(shí)，與平行線(xiàn)特點(diǎn)閥比較類(lèi)似；僅有在開(kāi)啟度的中區(qū)，緩沖作用不錯(cuò)，兩邊時(shí)緩沖作用比較弱。

2.2 調(diào)節(jié)閥門(mén)的工作中總流量特點(diǎn)

在具體應(yīng)用中，閘閥兩邊的壓力差并不是穩(wěn)定不會(huì)改變。因此以上原有總流量特點(diǎn)只不過(guò)一種理想化總流量特點(diǎn)罷了。調(diào)節(jié)閥門(mén)在具體應(yīng)用中取得的總流量特點(diǎn)稱(chēng)之為作業(yè)總流量特點(diǎn)。它不僅僅在于閥心的樣子，并且還與調(diào)節(jié)閥門(mén)管路狀況相關(guān)。管路摩擦阻力虧損與流動(dòng)速度的平方米正相關(guān)。

當(dāng)調(diào)節(jié)閥門(mén)與管路串連時(shí)，其總流量特點(diǎn)的計(jì)算方法為：

式中：S為調(diào)節(jié)閥門(mén)全開(kāi)時(shí)的壓力差與系統(tǒng)軟件總壓力差之比（S=ΔP_1min/ΔP）。

當(dāng)S=1時(shí)，即是原有總流量特點(diǎn)；隨S值的減少，總流量性能曲線(xiàn)圖產(chǎn)生失真，往上拱起。平行線(xiàn)特點(diǎn)趨于快開(kāi)特點(diǎn)，等百分?jǐn)?shù)特點(diǎn)趨于平行線(xiàn)特點(diǎn)。因而，期待總流量特征為平行線(xiàn)時(shí)，應(yīng)依據(jù)S值的尺寸挑選碟閥特點(diǎn)或等百分?jǐn)?shù)特點(diǎn)。一般S值不低于0.3。

當(dāng)調(diào)節(jié)閥門(mén)與管路并接時(shí)，其總流量特點(diǎn)的計(jì)算方法為：

Q/Q_max=xf（I/L） （1-x）

式中：x為調(diào)節(jié)閥門(mén)全開(kāi)時(shí)總流量與主管較大總流量之比（S=Q_1min/Q_max）。

當(dāng)x=1時(shí)，旁通關(guān)完，即是原有總流量特點(diǎn)；隨x值的減少，雖總流量性能曲線(xiàn)圖轉(zhuǎn)變并不大，但可調(diào)式比明顯減少。因而，一般X值不可小于0.8。

3 調(diào)節(jié)閥門(mén)組的總流量特點(diǎn)

3.1 調(diào)節(jié)閥門(mén)組的原有總流量特點(diǎn)

調(diào)節(jié)閥門(mén)組的總流量特點(diǎn)與調(diào)節(jié)閥門(mén)與管路并接時(shí)的總流量特點(diǎn)相近，但管路摩擦阻力變成閘閥摩擦阻力，配有閘閥1、閥門(mén)2并接應(yīng)用，總流量特點(diǎn)各自為f₁，f₂。

由調(diào)節(jié)閥門(mén)總流量方程式發(fā)布

Q² = K·f²·ΔP，

Q = A·V

由并接氣體壓力相同發(fā)布

ΔP₁=ΔP₂=ΔP_1min=ΔP_2max

又

S=ΔP_1min/ΔP

ΔP_總=ΔP_閥 ΔP_管，ΔP_管=K_管·V²

假定總壓力降保持一致，將2個(gè)閥的性能及最高值帶入公式計(jì)算能解出：

由公式計(jì)算可看得出：

2個(gè)規(guī)格同樣調(diào)壓閥：即K₁=K₂，則Q/Q_max=（f₁ f₂）/2，為2個(gè)調(diào)節(jié)閥門(mén)之均值。

2個(gè)類(lèi)似閥同歩姿勢(shì)：即f₁=f₂，則Q/Q_max=f₁=f₂，總流量特點(diǎn)相當(dāng)于一個(gè)調(diào)節(jié)閥門(mén)。

閥2固定不動(dòng)開(kāi)啟度，閥1調(diào)整：設(shè)閥2開(kāi)啟度為f₂(c/L)

3.2 調(diào)節(jié)閥門(mén)組的工作中總流量特點(diǎn)

在具體應(yīng)用中，調(diào)節(jié)閥門(mén)組的工作中總流量特點(diǎn)需考慮到串連管路的摩擦阻力。

可獲得：

由公式計(jì)算可看得出：隨S值的減少，總流量性能曲線(xiàn)圖產(chǎn)生失真，往上拱起。

2個(gè)規(guī)格同樣碟閥：即K₁=K₂，則

若兩閥再同歩姿勢(shì)：即f₁=f₂，則與單獨(dú)調(diào)節(jié)閥門(mén)一樣。

閥2固定不動(dòng)開(kāi)啟度，閥1調(diào)整：設(shè)閥2開(kāi)啟度為f₂（c/L）

當(dāng)S=1時(shí)：

當(dāng)閥2關(guān)完時(shí)：f₂（c/L）=0，則與調(diào)節(jié)閥門(mén)1的調(diào)整特點(diǎn)f₁一致。

當(dāng)閥2全開(kāi)時(shí)：f₂（c/L）=1，則

3.3 調(diào)節(jié)閥門(mén)組的可調(diào)式比

若調(diào)節(jié)閥門(mén)的可調(diào)式比R=30，則由一個(gè)Φ400和2個(gè)Φ750調(diào)節(jié)閥門(mén)一同調(diào)整時(shí)的可調(diào)式比將大大增加，R=（3.5 3.5 1）/（1/30）=240，是單獨(dú)調(diào)節(jié)閥門(mén)的8倍。

4 調(diào)節(jié)閥組的運(yùn)用與調(diào)節(jié)方法

在好幾個(gè)調(diào)節(jié)閥門(mén)構(gòu)成的調(diào)整系統(tǒng)軟件中，有挑選調(diào)整系統(tǒng)軟件、分程調(diào)整系統(tǒng)軟件、連動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)軟件等種類(lèi)。在其中挑選調(diào)整系統(tǒng)軟件是依據(jù)生產(chǎn)加工必須，在幾臺(tái)調(diào)節(jié)閥門(mén)中挑選一臺(tái)由控制器開(kāi)展操縱；分程調(diào)整系統(tǒng)是將兩部調(diào)節(jié)閥門(mén)或大量做為一臺(tái)來(lái)考慮到，由一臺(tái)控制器的導(dǎo)出按段操縱兩部調(diào)節(jié)閥門(mén)調(diào)整；而連動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)是將兩部或大量調(diào)節(jié)閥門(mén)做為一個(gè)總體來(lái)考慮到，由一臺(tái)控制器在全部導(dǎo)出范疇內(nèi)與此同時(shí)操縱兩部調(diào)節(jié)閥門(mén)或大量調(diào)節(jié)閥門(mén)，而不是按段調(diào)整。好多個(gè)與此同時(shí)操作的調(diào)節(jié)閥門(mén)大流量特點(diǎn)與單獨(dú)調(diào)節(jié)閥門(mén)大不一樣。

下邊以某煉鐵高爐減壓閥組為例子詳細(xì)介紹連動(dòng)調(diào)整方法。

在高爐煉鐵生產(chǎn)制造中，轉(zhuǎn)窯工作壓力的操縱是十分關(guān)鍵的。轉(zhuǎn)窯工作壓力在液化氣升高管檢驗(yàn)二點(diǎn)，送進(jìn)DCS系統(tǒng)軟件后，對(duì)減壓閥組的開(kāi)啟度開(kāi)展調(diào)整，保持轉(zhuǎn)窯工作壓力在加工工藝額定值。減壓閥組由一個(gè)Φ400全自動(dòng)閥A，2個(gè)Φ750測(cè)量范圍閥B和C及一個(gè)Φ750快開(kāi)閥D構(gòu)成，均為碟閥，而且為靈活運(yùn)用焦?fàn)t煤氣的余壓開(kāi)展發(fā)電量，在二文式塔后又使用了TRT（余壓發(fā)電量設(shè)備），因而轉(zhuǎn)窯工作壓力自動(dòng)控制系統(tǒng)比較繁雜?？扉_(kāi)閥D只在TRT應(yīng)急關(guān)閉設(shè)備迅速開(kāi)啟，避免轉(zhuǎn)窯工作壓力驟然升高。

在傳統(tǒng)儀器儀表操縱方法下，只有將一個(gè)閥資金投入自動(dòng)調(diào)節(jié)，其他閥則由使用員工開(kāi)展人工調(diào)整。可是一個(gè)閥的工作壓力調(diào)整范疇比較有限，假如轉(zhuǎn)窯工作壓力變化比較大，非常容易使自動(dòng)調(diào)節(jié)閥超限額，這時(shí)已沒(méi)法對(duì)轉(zhuǎn)窯工作壓力開(kāi)展自動(dòng)調(diào)節(jié)，僅有靠人工控制其他手動(dòng)閥的閥位，才可以保持一定的轉(zhuǎn)窯工作壓力。這類(lèi)操縱方法導(dǎo)致轉(zhuǎn)窯工作壓力起伏非常大，起伏力度左右可達(dá)0.02MPa，調(diào)整實(shí)際效果較弱，使生產(chǎn)制造遭受危害，并且常常必須使用員工開(kāi)展人工控制。當(dāng)TRT發(fā)電量時(shí)狀況更為嚴(yán)重。假如自動(dòng)調(diào)節(jié)閥超限額時(shí)使用技術(shù)人員不注意或姿勢(shì)稍緩，轉(zhuǎn)窯工作壓力會(huì)產(chǎn)生激烈轉(zhuǎn)變，乃至造成安全事故。

在此次DCS系統(tǒng)軟件中，為擺脫以上諸多缺點(diǎn)，選用了新的調(diào)節(jié)方法，充分運(yùn)用了DCS體系的強(qiáng)悍作用。減壓閥組實(shí)際操作方法分成：連動(dòng)、全自動(dòng)、手動(dòng)式和手操器手動(dòng)4種。

（1）連動(dòng)方法：

由DCS依據(jù)轉(zhuǎn)窯工作壓力和TRT工作情況自動(dòng)控制系統(tǒng)全自動(dòng)閥A及測(cè)量范圍閥B或閥C的開(kāi)啟度，由操作工設(shè)置另一測(cè)量范圍閥的開(kāi)啟度。

（2）全自動(dòng)方法：

由操作工設(shè)置A、B、C三個(gè)閥中隨機(jī)2個(gè)閥的開(kāi)啟度，DCS系統(tǒng)軟件依據(jù)轉(zhuǎn)窯工作壓力和TRT工作情況自動(dòng)調(diào)節(jié)剩余一個(gè)閥的開(kāi)啟度。

（3）手動(dòng)式方法：

由操作工設(shè)置A、B、C三個(gè)閥的開(kāi)啟度，人工干預(yù)轉(zhuǎn)窯工作壓力。

（4）手操器手動(dòng)式方法：

為儲(chǔ)備手動(dòng)式，僅在維護(hù)保養(yǎng)時(shí)應(yīng)用，且不會(huì)受到DCS操縱。

在連動(dòng)方法下，為使轉(zhuǎn)窯工作壓力的起伏盡可能輕緩，挑選商品流通規(guī)格較小、調(diào)整起伏較小的Φ400全自動(dòng)閥A開(kāi)展PID自動(dòng)調(diào)節(jié)，并將其開(kāi)啟度限制在極具調(diào)整效率的35%~75%中間。當(dāng)A閥開(kāi)啟度抵達(dá)左右特惠，測(cè)量范圍閥B步進(jìn)一步開(kāi)或步進(jìn)一步關(guān)，直到A閥返回35%~75%中間，依然由閥A開(kāi)展自動(dòng)調(diào)節(jié)，調(diào)整效果非常的好。還能夠人工控制測(cè)量范圍閥C的開(kāi)啟度，使各閥均處在良好的閥位。測(cè)量范圍閥B和閥C可交換。那樣，DCS系統(tǒng)軟件可與此同時(shí)調(diào)整2個(gè)閥來(lái)操縱轉(zhuǎn)窯工作壓力，調(diào)整范疇較基本儀表盤(pán)變大很多，并且調(diào)整起伏小、效果非常的好，能有效地保持轉(zhuǎn)窯工作壓力的穩(wěn)定。實(shí)際操作員工還可以挑選全自動(dòng)、手動(dòng)式等其他協(xié)助實(shí)際操作方法，以適合不一樣的工作狀況。

當(dāng)TRT不發(fā)電量時(shí)，轉(zhuǎn)窯工作壓力由減壓閥組開(kāi)展調(diào)整；當(dāng)TRT發(fā)電量時(shí)，轉(zhuǎn)窯工作壓力先由減壓閥組開(kāi)展調(diào)整，當(dāng)其調(diào)節(jié)范疇不足時(shí)，則由DCS系統(tǒng)軟件立即操縱TRT調(diào)速閥開(kāi)展調(diào)整，這時(shí)減壓閥組關(guān)完，液化氣所有經(jīng)過(guò)TRT根據(jù)，TRT工作中于較大負(fù)載，環(huán)保節(jié)能實(shí)際效果最好是。

在連動(dòng)方法下，假定由Φ400閥A，一個(gè)Φ750碟閥B構(gòu)成調(diào)整方法，設(shè)S=0.8，閥B一般固定不動(dòng)在某開(kāi)啟度：有K₂≈3.5K₁，

隨B閥開(kāi)度的擴(kuò)大，總流量性能曲線(xiàn)圖起始點(diǎn)移位，使全部曲線(xiàn)圖移位，相對(duì)性總流量控制范疇縮??；總流量的相應(yīng)變動(dòng)值越來(lái)越輕緩，趨于對(duì)數(shù)特點(diǎn)，有益于系統(tǒng)軟件調(diào)整，在小開(kāi)啟度、大開(kāi)度時(shí)，均能穩(wěn)定而靈巧地開(kāi)展調(diào)整。

（A B）調(diào)節(jié)閥門(mén)組的總流量特點(diǎn)并不是一條曲線(xiàn)圖，反而是在幾個(gè)曲線(xiàn)圖排成的繁雜范疇內(nèi)。一部分重疊范疇表明：根據(jù)控制2個(gè)閥的不一樣開(kāi)啟度，都能夠做到這一總流量值。

選用調(diào)節(jié)閥門(mén)組操縱方法，使總流量特點(diǎn)和總流量相對(duì)性轉(zhuǎn)變均發(fā)生了變化?？偭髁康南鄳?yīng)變動(dòng)值越來(lái)越輕緩，趨于對(duì)數(shù)特點(diǎn)，有益于系統(tǒng)軟件調(diào)整。盡管總流量的相對(duì)性總流量控制范疇很有可能縮小，但可以根據(jù)由DCS系統(tǒng)軟件與此同時(shí)操控好幾個(gè)調(diào)節(jié)閥門(mén)來(lái)高效地?cái)U(kuò)張調(diào)整范疇。因而，從總的來(lái)看，調(diào)節(jié)閥門(mén)組的應(yīng)用有益于改進(jìn)調(diào)整特性。

5 減壓閥組操縱作用與結(jié)果

調(diào)節(jié)閥門(mén)組能擴(kuò)張調(diào)節(jié)閥門(mén)的可調(diào)節(jié)范疇，改進(jìn)調(diào)節(jié)閥門(mén)的工作特點(diǎn)，提升調(diào)整品質(zhì)。融入生產(chǎn)制造必須，達(dá)到不一樣生產(chǎn)過(guò)程時(shí)的大流量和小總流量規(guī)定，使之都是有不錯(cuò)的調(diào)整品質(zhì)。

因?yàn)橛泻脦讉€(gè)調(diào)節(jié)閥門(mén)，因而可根據(jù)不一樣的組成，造成多種多樣的調(diào)控方法，在不一樣的制造狀況下，可挑選最適宜的調(diào)控方法：

（1）液化氣主管總流量過(guò)大時(shí)，挑選連動(dòng)方法，挑選組成閥自動(dòng)調(diào)節(jié)；
（2）液化氣主管總流量較鐘頭，挑選全自動(dòng)方法，挑選單獨(dú)閥自動(dòng)調(diào)節(jié)；
（3）液化氣主管總流量起伏很大時(shí)，挑選A閥自動(dòng)調(diào)節(jié)；
（4）液化氣主管總流量變化較鐘頭，挑選B或C閥自動(dòng)調(diào)節(jié)。

那樣，在不一樣生產(chǎn)制造狀況下都能獲得不錯(cuò)的調(diào)節(jié)實(shí)際效果，做到較高的調(diào)整質(zhì)量。

自這套煉鐵高爐轉(zhuǎn)窯工作壓力自動(dòng)控制系統(tǒng)投入使用之后，當(dāng)TRT發(fā)電量時(shí)，由減壓閥組開(kāi)展調(diào)控的轉(zhuǎn)窯工作壓力起伏一般小于0.002MPa，轉(zhuǎn)窯工作壓力操縱得到了不錯(cuò)的實(shí)際效果，做到了期望的目地。調(diào)節(jié)閥門(mén)組的使用獲得不錯(cuò)的實(shí)際效果。

為充分運(yùn)用DCS體系的作用，又編寫(xiě)了調(diào)壓閥常見(jiàn)故障程序處理：最先系統(tǒng)軟件分辨調(diào)壓閥是不是發(fā)生卡住等常見(jiàn)故障；若出現(xiàn)異常則馬上警報(bào)，與此同時(shí)查看現(xiàn)階段減壓閥組的實(shí)際操作方法：若本閥處在手動(dòng)式方法則僅僅警報(bào)；若本閥處在連動(dòng)方法、全自動(dòng)方法則警報(bào)的并且全自動(dòng)轉(zhuǎn)換至另一沒(méi)有問(wèn)題的調(diào)節(jié)閥門(mén)，保證DCS系統(tǒng)軟件依然可以對(duì)轉(zhuǎn)窯工作壓力開(kāi)展自動(dòng)調(diào)節(jié)，避免頂壓起伏。那樣系統(tǒng)軟件就可以對(duì)機(jī)器設(shè)備等產(chǎn)生的偶然狀況全自動(dòng)作出解決，降低了人工控制，爭(zhēng)得了時(shí)長(zhǎng)，進(jìn)而防止出現(xiàn)惡性事故，確保了正常的生產(chǎn)制造。

論文參考文獻(xiàn)

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