— 3 4 — 閥 門 2007年第6期
文章編號(hào): 1002 5855 (2007) 06 0034 04
鍋爐給水調(diào)節(jié)閥型線和各開度下壓差的計(jì)算
邱宏軍1, 張乃波2
(1 哈爾濱哈鍋閥門股份有限公司, 黑龍江哈爾濱150046;
2 黑龍江北方閥業(yè)有限責(zé)任公司, 黑龍江牡丹江157000)
摘要 介紹了調(diào)節(jié)閥在型線設(shè)計(jì)過(guò)程中, 可以通過(guò)計(jì)算公式求得在每個(gè)開度下的壓差, 論述
了如何將調(diào)節(jié)閥在最小開度下的節(jié)流面積融合在總面積之中, 使調(diào)節(jié)閥的特性曲線更趨于合理。
關(guān)鍵詞 鍋爐; 調(diào)節(jié)閥; 壓差計(jì)算; 特性曲線
中圖分類號(hào): TH134 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
The calculation of characteristics curve and differential pressure under each
opening on boiler feed water control valve
QIU Hong jun1 ZHANGNai bo2
(1. Harbin HBV Valve CompanyLtd. , Harbin 150046, China; 2. Heilongjiang North Valve
CompanyLtdLiability, MudanJiang157000, China)
Abstract: This article introduces that during the characteristics curve designing, how to use the for
mulas to calculate the differential pressure of each opening and how to add valve minimum throttling
area to total throttling area making the characteristics curve more reasonable.
Key words: boiler; control valve, differential pressure calculation; characteristics curve.
1 概述 線等) 分配到各個(gè)行程上的設(shè)計(jì)中去, 這種比例就
鍋爐給水自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)是鍋爐基本調(diào)節(jié)系統(tǒng)之 是要使調(diào)節(jié)閥在調(diào)節(jié)過(guò)程中和變化的壓差相適應(yīng),
一, 它是控制鍋爐汽包水位, 確保鍋爐安全運(yùn)行的 而使調(diào)節(jié)閥在預(yù)定的操作條件下 (圖 1) , 使通過(guò)
一個(gè)不可缺少的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。給水調(diào)節(jié)閥是鍋爐給水 它的流量與它的行程具有相對(duì)均勻的穩(wěn)定性, 而保
自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的一個(gè)重要的部件, 它的性能直接 證相對(duì)流量和相對(duì)行程的關(guān)系在直角坐標(biāo)系內(nèi)為一
影響到調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作的可靠性和自動(dòng)化的程度。由 條直線。其比例關(guān)系式為
于在不同鍋爐上的調(diào)節(jié)閥, 在調(diào)節(jié)過(guò)程中壓差變化
也會(huì)不同, 如使用定速泵和變速泵, 其在啟動(dòng)過(guò)程
中, 系統(tǒng)壓差相差幾倍或十幾倍, 這樣, 要用一種
標(biāo)準(zhǔn)型線滿足所有工況條件是不可能的。因此, 除
了考慮高壓差的合理分配外, 對(duì)于調(diào)節(jié)閥性能的優(yōu)
劣更是取決于其節(jié)流件型線的設(shè)計(jì), 是否與調(diào)節(jié)過(guò)
程中因負(fù)荷變化, 壓差隨之變化而相適應(yīng)。根據(jù)研
究確定, 只要在設(shè)計(jì)節(jié)流件時(shí), 準(zhǔn)確的把調(diào)節(jié)過(guò)程
中壓差變化范圍和型線計(jì)算結(jié)合在一起考慮, 就可 圖1 理想的工作特性曲線
以得到一種比 2較趨于合理的設(shè) 2 計(jì)。 2 d Q i = df ( l ) ×C (1)
2 型線計(jì)算公式 Q max L
當(dāng)用 l =0, Q = Q 和 l = L , Q = Q 的范
調(diào)節(jié)閥節(jié)流件的型線設(shè)計(jì), 是指把調(diào)節(jié)閥的流 i N i max
圍對(duì)式 (1) 進(jìn)行積分, 可得
通面積, 按照一定的比例 (直線、等百分比、拋物
作者簡(jiǎn)介: 邱宏軍 (1979- ) , 男, 黑龍江哈爾濱人, 助理工程師, 現(xiàn)從事閥門設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究工作。
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2 22007年第6期 閥 門 — 3 5 —
∫Q max Q i = C∫L d( l ) Q i = F 1 Δp i = 1 1+ (R +1) l ]
Q N Q max 0 L Q max F Δp max R L
簡(jiǎn)化得
即 F = F 1+ (R +1) l ]
Δp
max (8)
1 1 R L Δp
(Q - Q ) = C i
Q max max N 式中 F 1 ———調(diào)節(jié)閥在任意開度下的有限流通截
當(dāng)令 R = Q max 時(shí),則 C = 1 - 1 。 面積, m2
Q R
N F———調(diào)節(jié)閥在全開度下的流通截面積, m2
當(dāng)用 l = l , Q = Q 和 l =0, Q = Q 的范圍
i i i N 調(diào)節(jié)閥在連續(xù)調(diào)節(jié)過(guò)程中, 當(dāng)壓差由Δp 變化
對(duì)式 (1) 進(jìn)行積分, 可得 i
到Δp 時(shí), 使調(diào)節(jié)閥的工作特性保持在線性狀態(tài)
max
Q i - Q N = l ×C (2) 下, 式 (8) 為在任意開度下的有效流通截面積的
Q L
max
計(jì)算公式。而當(dāng)Δp =Δp 時(shí), 式 (8) 為定壓差
將 C值代入式 (2) , 并簡(jiǎn)化后得 i max
下 (在變速泵) 調(diào)節(jié)閥運(yùn)行時(shí)在任意開度下的流通
Q i = 1 [1 + ( R - 1) l ] (3) 截面積計(jì)算公式。
Q R L
max
或
在運(yùn)用式 (8) 時(shí), 其最大壓差Δp max是由用
戶給定, F 按式 (6) 計(jì)算, 調(diào)節(jié)比 R 按系統(tǒng)調(diào)
1 l 1
Q = Q 1+ (R - 1) ] (4)
i max R L 節(jié)的要求選定, 相對(duì)行程 l/ L 由設(shè)計(jì)決定, 而Δp
i
式中 Q max———調(diào)節(jié)閥在最大開度下的流量, t/h 則根據(jù)機(jī)組啟動(dòng)方式和鍋爐給水方式選用。
Q i ———調(diào)節(jié)閥在某一開度下的流量, t/h 3 調(diào)節(jié)閥壓差
Q
N
———調(diào)節(jié)閥最小可調(diào)流量, t/h 調(diào)節(jié)閥的壓差, 特別是在每個(gè)開度下的壓差,
R ———可調(diào)比 是設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)閥流通面積的一個(gè)重要的數(shù)據(jù)。一個(gè)準(zhǔn)
l ———調(diào)節(jié)閥在某一開度下的行程, m 確的壓差數(shù)據(jù), 是決定調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)性能能否滿足鍋
L ———調(diào)節(jié)閥在全開時(shí)行程, m 爐給水系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行的保證。但壓差和鍋爐啟動(dòng)
式 (3) 在連續(xù)調(diào)節(jié)過(guò)程中, 其壓差為一定的 方式、給水泵的特性以及給水系統(tǒng)的組成有著密切
條件下, 工作流量特性曲線為直線條件。根據(jù)這個(gè) 的關(guān)系。一般情況下, 用戶或設(shè)計(jì)院將會(huì)提出較為
條件, 導(dǎo)出對(duì)于在連續(xù)過(guò)程中, 壓差是在不斷變化 準(zhǔn)確的最大壓差, 但不能提出調(diào)節(jié)閥在每個(gè)開度下
的調(diào)節(jié)閥的節(jié)流件型線計(jì)算方程式。在節(jié)流過(guò)程中 的壓差, 通過(guò)實(shí)踐, 提出了近似的但基本上可以滿
Q = 5 04μF Δpγ (5) 足運(yùn)行要求的計(jì)算公式。
i i i i
Q =5 04μ F Δp γ (6) 3 1 鍋爐定壓?jiǎn)?dòng)時(shí)的計(jì)算公式
max max max max max
在鍋爐內(nèi)的介質(zhì)壓力與給水管內(nèi)的壓力變化不
Q μF Δpγ
所以 i = i i i (7)
Q max μ maxF max Δp maxγ max 大的運(yùn)行情況下, 調(diào)節(jié)閥的壓差僅受給水系統(tǒng)阻力
式中 μ———調(diào)節(jié)閥在某一開度下流量系數(shù) 的影響, 可近似看作系統(tǒng)兩端壓力不變 (圖 2) ,
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