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| 控制阀压差的确定 |
| 分析：这是同一管路上有两个调节回路的情况，为了保证两台控制阀皆能起到很好的调节作用，核算一台控制阀时，应将另外一台控制阀视为阻力元件，将其阻力降纳入管路总阻力降中，来分别核算控制阀的阻比S，使S值皆≥0.3。 1）首先根据工艺流程及设备布置图构想出管系走向，此处仅画出如图14所示的计算示意图。 2）根据管系走向图及操作条件求管路压降。 qvmax=1.34m3/h。根据管系走向图可计算管线总长度为93m，并且计算出管道阻力降为0.0165MPa。 考虑阻力降有15%的裕量，则管道阻力降为（0.0165+0.01）*1.15=0.027MPa 3）控制阀压差 取两台控制阀有相同的压差Δp1min，S=0.4，则由式（16）得任何一台控制阀有关系式： 则得控制阀压差Δp1min=0.054MPa 4）确定泵的扬程 由式（18）得泵扬程为H=（0.803-0.7+0.027+0.054*2）*100/0.643+（11.7-3.18）=45.5m 考虑泵有10%的扬程裕量，扬程应为45.5*1.1＝50.05m。 查泵产品样本，选用50m扬程的泵。 5）确定控制阀压差 考虑实际控制阀两头有大小头等，最终取控制阀压差ΔP1min=0.05MPa。 6）计算控制阀S 由于管路总阻力降为Δp=0.7-0.803+45.5*0.643/100-（11.7-3.18）*0.643/100=0.135MPa 则S=0.05/0.135=0.37＞0.3，说明控制阀压差符合要求。 3.4 例4 如图15所示的工艺流程及操作条件，试确定控制阀的压差。 分析：这是物料呈自流的情况，由于接收容器为间歇操作，应用其可能出现的最高液位来计算控制阀压差。为了保证控制阀能起到很好的调节效果，应使S≥0.3。并用下述方法确定控制阀差压。 1）首先根据工艺流程及设备布置图构想出管系走向，此处仅画出如图16所示的计算示意图 2）根据管系走向图及操作条件求管路压降 qvmax=0.47m3/h。根据管系走向图可计算管线总长度为20m，并且计算出管道阻力降为0.022MPa。 考虑阻力降有15%的裕量，则管道阻力降为0.022*1.15＝0.025MPa。 3）求控制阀压差 由式（15）得控制阀压差为Δp1min=（12-7.8）*0.667/100-0.025=0.003MPa 4）核算控制阀S 由式（16）得S=0.003/（0.003+0.025）=0.11<0.3，说明控制阀压差太小。 5）调整管路重新求管路压降 由上述计算知控制阀不能很好地工作，需要调整管路以降低管路压降。并且将管内径放大至19mm，计算出管道阻力降为0.002MPa。 考虑阻力降有15%的裕量，则管道阻力降为：0.002*1.15=0.0023MPa。 6）重新求控制阀压差 由式（15）得控制阀压差为Δp1min=（12-7.8）*0.667/100-0.0023=0.0257MPa 7）核算控制阀S并取控制阀压差 由式（16）得S=0.0257/（0.0257+0.0023）=0.92>>0 3 说明控制阀压差可行 考虑实际控制阀两头有大小头等，最终取控制阀压差ΔP1min=0.02MPa。 从上述计算可知，对于物料呈自流的情况，当控制阀压差不能满足要求时，可加大管道直径。这样管路阻力降减少明显，使得控制阀压差加大，从而达到使控制阀阻比S≥0.3的目的。 4 结束语 从某种程度上来说，控制水平代表了装置的技术水平。随着计算机在工业装置中的推广应用，装置中的控制回路将越来越多，而确定的控制阀压差的准确性和合理性是控制系统能否正常投运的关键。本文从基本概念开始，结合几个具有代表性的工程实例，详细讲述了控制阀压差的确定方法，以期解决工艺系统设计中控制阀压差确定的难点和疑惑。 参考文献 1 施俊良 控制阀的选择 北京：中国建筑工业出版社，1986． 2 汪寿建 化工厂工艺系统设计指南．北京：化学工业出版社，1998 3 陆德民，张振基，黄步余等 石油化工自动控制设计手册（第三版）.北京：化学工业出版社，2000． |
