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锅炉给水调节阀型线和各开度下压差的计算
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锅炉给水调节阀型线和各开度下压差的计算
文本预览
— 3 4 — 阀 门 2007年第6期
文章编号: 1002 5855 (2007) 06 0034 04
锅炉给水调节阀型线和各开度下压差的计算
邱宏军1, 张乃波2
(1 哈尔滨哈锅阀门股份有限公司, 黑龙江哈尔滨150046;
2 黑龙江北方阀业有限责任公司, 黑龙江牡丹江157000)
摘要 介绍了调节阀在型线设计过程中, 可以通过计算公式求得在每个开度下的压差, 论述
了如何将调节阀在最小开度下的节流面积融合在总面积之中, 使调节阀的特性曲线更趋于合理。
关键词 锅炉; 调节阀; 压差计算; 特性曲线
中图分类号: TH134 文献标识码: 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 线等) 分配到各个行程上的设计中去, 这种比例就
锅炉给水自动调节系统是锅炉基本调节系统之 是要使调节阀在调节过程中和变化的压差相适应,
一, 它是控制锅炉汽包水位, 确保锅炉安全运行的 而使调节阀在预定的操作条件下 (图 1) , 使通过
一个不可缺少的调节系统。给水调节阀是锅炉给水 它的流量与它的行程具有相对均匀的稳定性, 而保
自动调节系统中的一个重要的部件, 它的性能直接 证相对流量和相对行程的关系在直角坐标系内为一
影响到调节系统工作的可靠性和自动化的程度。由 条直线。其比例关系式为
于在不同锅炉上的调节阀, 在调节过程中压差变化
也会不同, 如使用定速泵和变速泵, 其在启动过程
中, 系统压差相差几倍或十几倍, 这样, 要用一种
标准型线满足所有工况条件是不可能的。因此, 除
了考虑高压差的合理分配外, 对于调节阀性能的优
劣更是取决于其节流件型线的设计, 是否与调节过
程中因负荷变化, 压差随之变化而相适应。根据研
究确定, 只要在设计节流件时, 准确的把调节过程
中压差变化范围和型线计算结合在一起考虑, 就可 图1 理想的工作特性曲线
以得到一种比 2较趋于合理的设 2 计。 2 d Q i = df ( l ) ×C (1)
2 型线计算公式 Q max L
当用 l =0, Q = Q 和 l = L , Q = Q 的范
调节阀节流件的型线设计, 是指把调节阀的流 i N i max
围对式 (1) 进行积分, 可得
通面积, 按照一定的比例 (直线、等百分比、抛物
作者简介: 邱宏军 (1979- ) , 男, 黑龙江哈尔滨人, 助理工程师, 现从事阀门设计与试验研究工作。
1
1
2
2 22007年第6期 阀 门 — 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
简化得
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 ———调节阀在任意开度下的有限流通截
当令 R = Q max 时,则 C = 1 - 1 。 面积, m2
Q R
N F———调节阀在全开度下的流通截面积, m2
当用 l = l , Q = Q 和 l =0, Q = Q 的范围
i i i N 调节阀在连续调节过程中, 当压差由Δp 变化
对式 (1) 进行积分, 可得 i
到Δp 时, 使调节阀的工作特性保持在线性状态
max
Q i - Q N = l ×C (2) 下, 式 (8) 为在任意开度下的有效流通截面积的
Q L
max
计算公式。而当Δp =Δp 时, 式 (8) 为定压差
将 C值代入式 (2) , 并简化后得 i max
下 (在变速泵) 调节阀运行时在任意开度下的流通
Q i = 1 [1 + ( R - 1) l ] (3) 截面积计算公式。
Q R L
max
或
在运用式 (8) 时, 其最大压差Δp max是由用
户给定, F 按式 (6) 计算, 调节比 R 按系统调
1 l 1
Q = Q 1+ (R - 1) ] (4)
i max R L 节的要求选定, 相对行程 l/ L 由设计决定, 而Δp
i
式中 Q max———调节阀在最大开度下的流量, t/h 则根据机组启动方式和锅炉给水方式选用。
Q i ———调节阀在某一开度下的流量, t/h 3 调节阀压差
Q
N
———调节阀最小可调流量, t/h 调节阀的压差, 特别是在每个开度下的压差,
R ———可调比 是设计调节阀流通面积的一个重要的数据。一个准
l ———调节阀在某一开度下的行程, m 确的压差数据, 是决定调节阀调节性能能否满足锅
L ———调节阀在全开时行程, m 炉给水系统自动化运行的保证。但压差和锅炉启动
式 (3) 在连续调节过程中, 其压差为一定的 方式、给水泵的特性以及给水系统的组成有着密切
条件下, 工作流量特性曲线为直线条件。根据这个 的关系。一般情况下, 用户或设计院将会提出较为
条件, 导出对于在连续过程中, 压差是在不断变化 准确的最大压差, 但不能提出调节阀在每个开度下
的调节阀的节流件型线计算方程式。在节流过程中 的压差, 通过实践, 提出了近似的但基本上可以满
Q = 5 04μF Δpγ (5) 足运行要求的计算公式。
i i i i
Q =5 04μ F Δp γ (6) 3 1 锅炉定压启动时的计算公式
max max max max max
在锅炉内的介质压力与给水管内的压力变化不
Q μF Δpγ
所以 i = i i i (7)
Q max μ maxF max Δp maxγ max 大的运行情况下, 调节阀的压差仅受给水系统阻力
式中 μ———调节阀在某一开度下流量系数 的影响, 可近似看作系统两端压力不变 (图 2) ,
i
文章编号: 1002 5855 (2007) 06 0034 04
锅炉给水调节阀型线和各开度下压差的计算
邱宏军1, 张乃波2
(1 哈尔滨哈锅阀门股份有限公司, 黑龙江哈尔滨150046;
2 黑龙江北方阀业有限责任公司, 黑龙江牡丹江157000)
摘要 介绍了调节阀在型线设计过程中, 可以通过计算公式求得在每个开度下的压差, 论述
了如何将调节阀在最小开度下的节流面积融合在总面积之中, 使调节阀的特性曲线更趋于合理。
关键词 锅炉; 调节阀; 压差计算; 特性曲线
中图分类号: TH134 文献标识码: 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 线等) 分配到各个行程上的设计中去, 这种比例就
锅炉给水自动调节系统是锅炉基本调节系统之 是要使调节阀在调节过程中和变化的压差相适应,
一, 它是控制锅炉汽包水位, 确保锅炉安全运行的 而使调节阀在预定的操作条件下 (图 1) , 使通过
一个不可缺少的调节系统。给水调节阀是锅炉给水 它的流量与它的行程具有相对均匀的稳定性, 而保
自动调节系统中的一个重要的部件, 它的性能直接 证相对流量和相对行程的关系在直角坐标系内为一
影响到调节系统工作的可靠性和自动化的程度。由 条直线。其比例关系式为
于在不同锅炉上的调节阀, 在调节过程中压差变化
也会不同, 如使用定速泵和变速泵, 其在启动过程
中, 系统压差相差几倍或十几倍, 这样, 要用一种
标准型线满足所有工况条件是不可能的。因此, 除
了考虑高压差的合理分配外, 对于调节阀性能的优
劣更是取决于其节流件型线的设计, 是否与调节过
程中因负荷变化, 压差随之变化而相适应。根据研
究确定, 只要在设计节流件时, 准确的把调节过程
中压差变化范围和型线计算结合在一起考虑, 就可 图1 理想的工作特性曲线
以得到一种比 2较趋于合理的设 2 计。 2 d Q i = df ( l ) ×C (1)
2 型线计算公式 Q max L
当用 l =0, Q = Q 和 l = L , Q = Q 的范
调节阀节流件的型线设计, 是指把调节阀的流 i N i max
围对式 (1) 进行积分, 可得
通面积, 按照一定的比例 (直线、等百分比、抛物
作者简介: 邱宏军 (1979- ) , 男, 黑龙江哈尔滨人, 助理工程师, 现从事阀门设计与试验研究工作。
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2 22007年第6期 阀 门 — 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
简化得
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 ———调节阀在任意开度下的有限流通截
当令 R = Q max 时,则 C = 1 - 1 。 面积, m2
Q R
N F———调节阀在全开度下的流通截面积, m2
当用 l = l , Q = Q 和 l =0, Q = Q 的范围
i i i N 调节阀在连续调节过程中, 当压差由Δp 变化
对式 (1) 进行积分, 可得 i
到Δp 时, 使调节阀的工作特性保持在线性状态
max
Q i - Q N = l ×C (2) 下, 式 (8) 为在任意开度下的有效流通截面积的
Q L
max
计算公式。而当Δp =Δp 时, 式 (8) 为定压差
将 C值代入式 (2) , 并简化后得 i max
下 (在变速泵) 调节阀运行时在任意开度下的流通
Q i = 1 [1 + ( R - 1) l ] (3) 截面积计算公式。
Q R L
max
或
在运用式 (8) 时, 其最大压差Δp max是由用
户给定, F 按式 (6) 计算, 调节比 R 按系统调
1 l 1
Q = Q 1+ (R - 1) ] (4)
i max R L 节的要求选定, 相对行程 l/ L 由设计决定, 而Δp
i
式中 Q max———调节阀在最大开度下的流量, t/h 则根据机组启动方式和锅炉给水方式选用。
Q i ———调节阀在某一开度下的流量, t/h 3 调节阀压差
Q
N
———调节阀最小可调流量, t/h 调节阀的压差, 特别是在每个开度下的压差,
R ———可调比 是设计调节阀流通面积的一个重要的数据。一个准
l ———调节阀在某一开度下的行程, m 确的压差数据, 是决定调节阀调节性能能否满足锅
L ———调节阀在全开时行程, m 炉给水系统自动化运行的保证。但压差和锅炉启动
式 (3) 在连续调节过程中, 其压差为一定的 方式、给水泵的特性以及给水系统的组成有着密切
条件下, 工作流量特性曲线为直线条件。根据这个 的关系。一般情况下, 用户或设计院将会提出较为
条件, 导出对于在连续过程中, 压差是在不断变化 准确的最大压差, 但不能提出调节阀在每个开度下
的调节阀的节流件型线计算方程式。在节流过程中 的压差, 通过实践, 提出了近似的但基本上可以满
Q = 5 04μF Δpγ (5) 足运行要求的计算公式。
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Q =5 04μ F Δp γ (6) 3 1 锅炉定压启动时的计算公式
max max max max max
在锅炉内的介质压力与给水管内的压力变化不
Q μF Δpγ
所以 i = i i i (7)
Q max μ maxF max Δp maxγ max 大的运行情况下, 调节阀的压差仅受给水系统阻力
式中 μ———调节阀在某一开度下流量系数 的影响, 可近似看作系统两端压力不变 (图 2) ,
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