GB/T 17213.10-2015 工業過程控制閥 第2-4部分:流通能力 固有流量特性和可調比介紹

GB/T 17213.10-2015《工業過程控制閥 第 2-4 部分：流通能力 固有流量特性和可調比》主要規定了典型控制閥的固有流量特性及固有可調比的描述方法，以及制訂相關準則以遵守制造商確定的流量特性的方法，以下是德特森具體介紹：

一、適用范圍

適用于各種類型的工業過程控制閥。

二、固有流量特性

定義：在控制閥前后壓差恒定時，流體流經控制閥的相對流量與閥芯位移（或閥門相對開度）之間的關系。相對流量是指控制閥在某一開度下的流量與全開時流量之比，閥芯位移或閥門相對開度則是指閥芯從關閉位置到當前位置的行程與全開行程之比。

常見類型：

· 線性特性：相對流量與閥芯位移呈線性關系。即閥芯位移變化相同的量時，流量的變化量也相同。例如，閥芯從 0% 開到 50% 開度時，流量從 0% 增加到 50%；從 50% 開到 100% 開度時，流量也從 50% 增加到 100%。

· 等百分比特性：相對流量與閥芯位移之間呈指數關系，等百分比特性的控制閥在開度較小時，流量變化較小，隨著開度的增大，流量變化逐漸增大。比如，當閥門開度從 10% 增加到 20% 時，流量可能從 10% 增加到 20%；而當開度從 50% 增加到 60% 時，流量可能從 50% 增加到 70% 左右 。

· 快開特性：在閥門開度較小時，流量就迅速增加到較大值，隨后隨著開度的繼續增大，流量增加緩慢直至接近全開時達到最大值。一般用于快速開啟和關閉的場合，如緊急切斷閥等。

三、固有可調比

定義：控制閥所能控制的最大流量與最小流量之比，它反映了控制閥在調節流量方面的能力范圍。固有可調比是控制閥的一個重要性能指標，通常在控制閥的設計和選型時需要考慮。

計算方法：固有可調比等于控制閥在全開時的流量系數與最小可控流量系數之比。流量系數是衡量控制閥流通能力的一個參數，它與控制閥的結構、尺寸以及流體的性質等因素有關。

四、確定流量特性的方法

試驗法：通過實際的流量試驗來確定控制閥的固有流量特性。在試驗過程中，保持控制閥前后壓差恒定，逐步改變閥芯位移或閥門開度，測量相應的流量值，然后根據測量數據繪制流量特性曲線，從而得到控制閥的固有流量特性。

理論計算法：基于控制閥的結構參數和流體力學原理，通過理論計算來預測控制閥的固有流量特性。這種方法需要對控制閥的內部流道進行詳細的建模和分析，考慮閥芯形狀、閥座結構、流體粘性等因素對流量的影響，計算過程較為復雜，但可以在一定程度上節省試驗成本和時間 。

五、相關準則的制訂

為了確保控制閥在實際應用中能夠滿足工藝過程的流量控制要求，需要根據具體的工藝條件和控制要求，制訂相關的準則來選擇合適的流量特性和可調比。例如，對于一些需要精確流量控制的場合，如化工生產中的配料過程，可能需要選擇線性特性較好的控制閥，以保證流量與閥芯位移之間的線性關系，提高控制精度；而對于一些負荷變化較大的系統，如供熱系統中的流量調節，可能更適合選擇等百分比特性的控制閥，以適應不同負荷下的流量變化需求。