图1 调解阀的主要结构形式

本文来自www.eadianqi.com

直通单座阀只有一个阀座和一个阀芯，结构简单，全关时泄漏量小，适用于阀两端压差不大，管径较小的场合。
直通双座阀有两个阀芯和两个阀座，通流能力较大，允许阀两端的压差达，应用比较普遍。
蝶阀，又名挡板阀，结构简单，流阻极小，但泄漏量大，适用于大流量，低压差的场合。
隔膜阀依靠隔膜上下移动改变通流面积。由于隔膜把流动介质与外界隔离，适用于强腐蚀性介质的调节。
三通阀有一种介质分两路的分流形式和二种介质合成一路的合流形式，作用与直流阀类似。
角形阀可以改变流向，阻力较小，不易堵塞。
1.调节阀的流量特性
调节阀的流量特性是指流过阀门的流量与阀门开度之间的函数关系。一般用相对流量和阀门的相对开度表示。

本文来自www.eadianqi.com

             (1) 本文来自www.eadianqi.com

式中为相对流量，即调节阀在某一开度l下的流量与全开时流量之比。为相对开度，即调节阀某一开度l与全开时开度L之比，这里l和L都是指阀芯的行程。
   在调节阀前后压差保持不变条件下得到的流量特性称为调节阀的理想流量特性。调节阀的理想流量特性有快开、直线、等百分比和抛物线4种。典型的理想流量特性曲线如图2所示。

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

图2 调节阀的理想流量特性 本文来自www.eadianqi.com

直线流量特性相对流量与相对开度的关系为： 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

                    (1)

本文来自www.eadianqi.com

式中,为相对流量，R称为调节阀的可调范围或可调比，它是调节阀所能控制的最大流量与最小流量之比。一般是全开流量的。国产调节阀的理想可调范围R=30.具有直线流量特性的调节阀当阀门开度变化时，相对流量的变化与之成线性关系。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

例2  假定某调节阀的直线流量特性为 本文来自www.eadianqi.com

设阀门全开时的流量为，求阀门开度从10%变化到20%和从80%变化到90%时，阀门流量的变化。
解  阀门相对开度为10%的流量

  本文来自www.eadianqi.com

阀门相对开度为20%的流量， 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

由此可得

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

  本文来自www.eadianqi.com

流量的相对变化值为 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

  本文来自www.eadianqi.com

同样可以计算出阀门相对开度从80%变化到90%时的流量从变化到。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

本文来自www.eadianqi.com

流量的相对变化值为 本文来自www.eadianqi.com

  本文来自www.eadianqi.com

从这个例子看出，在流量小时，同样的阀门相对开度变化时，流量变化的相对值比流量大时大得多。这说明在调节阀小开度时调节作用较强，在大开度时调节作用较弱。从控制的要求来看，系统处于小负荷时，希望调节阀流量不要变化太大，控制作用不要太强，而在负荷较大时，希望流量变化要大一些，控制作用要强一些，以便于克服干扰的影响。直线流量特性不能满足这个要求。
   等百分比流量特性相对流量与调节阀相对开度的关系为 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

             （2）

等百分比流量特性又称对数流量特性。它是一条对数曲线，曲线斜率随相对开度增大而增大。在同样开度变化下，流量变化小，负荷大，流量变化也大，因而控制特性好，有利于控制系统工作。
   快开流量特性的调节阀在开度较小时就有较大流量，而且流量很快就能达到最大，适用于快速开关的场合。其流量特性可表示为 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

              (3) 本文来自www.eadianqi.com

抛物线流量特性的调节阀，介于直线流量特性与等百分比流量特性之间。其流量特性可表示为 本文来自www.eadianqi.com

               (4) 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

调节阀的流量特性取决于阀芯的形状。图3是与4种流量特性相对应的阀芯的形状。

图3 调解阀芯的形状
（a）快开；（b）直线；（c）抛物线；（d）等百分比 本文来自www.eadianqi.com

调节阀在实际应用中，阀门的流量与阀门开度之间的关系称为调节阀的工作流量特性。由于调节阀在实际工作中两端的压差不可能不变，管路系统的总阻力也会影响到阀的流量特性。所以调节阀的工作流量与理想流量特性是有差别的。在实际工作条件下，理想流量特性将会发生畸变。
    调节阀流量特性的选择，一般是从保证控制系统控制质量来考虑的。为了保持控制系统的控制品质不变，希望控制系统总的放大系数能保持不变。在控制系统中，变送器、控制器的放大系数是不变得。被控对象的放大系数会随负荷变化。所以，我们往往通过选择调节阀的流量特性来补偿被控对象的放大系数的变化，其选择的原则是使被控对象的放大系数和调节阀的放大系数的乘积为常数。即 本文来自www.eadianqi.com

 常数                 （5） 本文来自www.eadianqi.com

图4 调解阀流量特性的选择
1-被控对像静特性；2-调节器流量特性3-系统总特性

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

图4是式(5)的示意图。对于放大系数随负荷增大而变小的被控对象，就应选择放大系数随流量增加而变大的流量特性，例如等百分比流量特性。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有