該計(jì)算假定BEP處的固定旁通流量為流量的10%,設(shè)計(jì)時(shí)控制閥的壓降固定為行程的70%??刂崎y具有理想的等百分比特性,量程分別為25和50。
計(jì)算結(jié)果如圖4所示,該結(jié)果基于泵的特性曲線I。相對(duì)最大流量相對(duì)于A(設(shè)計(jì)時(shí)控制閥的相對(duì)壓降)作圖。參數(shù)B構(gòu)成系統(tǒng)的相對(duì)動(dòng)態(tài)壓力損失。如曲線II所示,基于泵的特性進(jìn)行了相同的計(jì)算(見圖5)。
圖4.最大流量取決于控制閥的相對(duì)壓力損失,變量A基于圖2的曲線I。參數(shù)B表示系統(tǒng)的相對(duì)動(dòng)態(tài)壓力損失。
圖5.最大流量取決于控制閥的相對(duì)壓力損失,變量A基于圖2的曲線II。參數(shù)B表示系統(tǒng)的相對(duì)動(dòng)態(tài)壓力損失。
通過(guò)對(duì)這些數(shù)字進(jìn)行比較,可以看出泵的特性對(duì)最大流量的巨大影響:在給定的控制閥相對(duì)壓降下,泵曲線越平坦,最大流量就越大。將控制閥的可調(diào)范圍加倍會(huì)使最大流量增加一小部分。
可以通過(guò)具有類似于圖1中的系統(tǒng)的配置的另一個(gè)示例來(lái)突出顯示先前的場(chǎng)景,在該示例中,低量程比的控制閥(基本情況)被具有較高量程的控制閥替代。
圖6中的HQ圖包含泵的特性和系統(tǒng)的壓降曲線,而不會(huì)損失控制閥。
圖6.控制閥的可調(diào)節(jié)性對(duì)最大流量的影響示例。
添加控制閥的壓力損失,已被固定到ΔH RV在Y處的一個(gè)無(wú)量綱的行程=3米小號(hào) = 70%,結(jié)果在工作點(diǎn)1(基礎(chǔ)情況)相匹配的設(shè)計(jì)流速和10μm的旁路3 /小時(shí)。
圖6中的曲線圖顯示了幾種情況,由于不同的控制閥的可調(diào)范圍,工作點(diǎn)處于各種最大流量下。最大流量Q S由行程100%(完全打開的控制閥)確定。
使用適當(dāng)?shù)念~定Cv計(jì)算具有不同調(diào)節(jié)閥可變性的系統(tǒng)的壓力損失曲線,將其轉(zhuǎn)換為摩擦損失因數(shù),隨后將其用于伯努利方程式。
摩擦損耗因數(shù)隨量程的增加而減?。辉跇O端情況下,它或多或少地等同于具有閥門長(zhǎng)度的全孔管。
基于設(shè)計(jì)流量Q S,關(guān)系Q max / Q S可以從圖6中得出:
· 點(diǎn)1(基本情況):R = 25;Q 最大 / Q 小號(hào) ≈109%與控制閥的線性特性
· 點(diǎn)2:R = 25;Q 最大 / Q 小號(hào) ≈為等百分比特性113%
· 點(diǎn)3:R = 150;Q 最大 / Q 小號(hào) ≈為等百分比特性-的直管114%置換導(dǎo)致Q中的控制閥最大 / Q 小號(hào) ≈115%的
此示例說(shuō)明,高量程比通常不會(huì)產(chǎn)生很大影響,但是此結(jié)果取決于單個(gè)系統(tǒng)和所選參數(shù)。
此外,在控制閥的設(shè)計(jì)壓力損失和設(shè)計(jì)行程相同的情況下,由于Cv急劇增加,因此等百分比閥的特性允許更高的最大流量。
但是,每當(dāng)行程接近100%時(shí),由于行程的微小變化會(huì)引起流量的較大變化,因此可控性可能會(huì)下降。
結(jié)論
定性地,泵的特性下降越陡,最大流量越小,系統(tǒng)的相對(duì)動(dòng)壓損失越高,最大流量越小。
控制閥的參數(shù)“設(shè)計(jì)流量”和“設(shè)計(jì)壓力損失及行程”確定了參考值。因此,例如將指定的設(shè)計(jì)流量增加10%,而又不增加泵輸送的壓力,這并不意味著系統(tǒng)必然會(huì)達(dá)到該流量。
參考文獻(xiàn)
1. Yu,FC,“估算實(shí)際控制閥壓降的簡(jiǎn)便方法”,第45-48頁(yè),烴加工,2000年8月
2. G. Unnikrishnan,“輕松可視化泵和控制閥的相互作用”,第51-56頁(yè),烴加工,2007年8月
3. WA Jerdal等人,“特定轉(zhuǎn)速nq = 20…80的泵的無(wú)量綱特性”,第546-550頁(yè),交易ASME,第1卷。124,2002年6月
4. Green,DW,Perry RH,“ Perry的化學(xué)工程師手冊(cè)”,第8版,第8節(jié),p。8-83