3.3.3节能的考虑

控制阀是耗能元件，因此，控制阀能在两端小压降的工况下运行有利于系统能量的充分利用。

1.压降比s的影响

压降比影响控制阀全开时，阀两端压降占系统总压降的比值（见图3-29)。压降比的影响分析如下。

©压降比影响控制阀的流量特性。压降比5趟小，掠制阀流量特性的贿变趟严重，固 有流量特性的上凸也越严重，从而使控制系節总开环增益有髓大变化，影响控制系统技制 品质。

©圧锋化影响控制阀的实际可调比。压降比S越小，控制阀的实际可调比越小，因此调节裕度絳低，控制品质变藍。

©压降比影响节能。压降比s越小，表示相对于系统压轉而言，輕带I阀两端压降越小， 固此系统能量可充分利用，有利于节能。

@通常，综合控制和节館等因素，最大段计流量时，对液体管路系统，控制禪阿端库 降约为系统总皮降的1/S;对气体和燕汽管赌系统，控制阀两端圧降约责系瓣总症降的1/2。

工艺设计时，通常进行压强比计算，详见第4.2.3节，因此，不会出现低压降比的情 况。实际生产过程中出现低任轉化的原留如下。

0)受流体输送设备的能力限制，不能够提供较高的废力，从而觀留给控制阀的虚降下 降，造成侦压蜂比下控端系统的运行。

高压系统中，高压降控制阀的默算较大，希壁在较低的控制阀两端压降下运行，使压降比下降.

©节能问题越来越被重视，降低压降比可选用较小功率的供能设备，有利于节能。在 一些低压降比应用场合，低压降比控制阀（低s控制阀）仍可有效进行控制。

2. 低压降比与节能

需要说明一些容易混淆的概念。

0)低压降比运行井不说明系统一定节能。

©控制阀两端的化降低并不说明其压降比祗。

©压降比高并不一定系统就不节能。

例3-7图3-29所示液位储槽系统的书能向噓。

由于系部总压絳由液位储槽的位头提供，因此控制阀两端的压降很小，但由于管路阻力很小，因此压降比很大，这表明；

控制阀两端压降小并不说明其压降比小。

系统总压降几乎全部降落在控制阀两端，因此压降比很高，但系统不需要外部提供能 量，这表明压降比高系统井不一定不节能。

在应用时应分析被控对象工作点是否变化，只有在工作点变化较大造成被控对象增益变 化时才考虑用控制阀流量特性迸行补偿。当工作点变化不大，被控对象增益变化不大时，控制系统可以在低s值下稳定运行。这表明，低压降比运行并不说明系

统是为了节能。

即可选用较小功率电机带动泵运转。

上式说明，由于压降比减小，泵出口压力可以减小，而节能指标;可用流量与战降之积丧 示，战降比硕小节能的前提是保证有相間流量，因此，可从压辟的减小说明慨压降化是可ty 运谓于低能巧系统的，从而具有节能效果。

统计资料显示，某350万吨/年的常减压装置，如果每个控制阀怔降降低lOOkPa，全年谭 节约近U4方度电。而某工程解吸塔进料泵出口管道控制阀出于不必要的厘降损失lOOkPa，使 每年电耗增加1万度以上。因化，使用降低控的节能具有广阔前景。

低压降比系统运行造成控制阀流量特性的上凸，可采取下列措施。

0)改变控制阀阀芯的流通載面形状，例如，采用低压降比控制阀，使固有流量特性比 等百分比流量特性更下凹，补偿5所造成的上凸采用双曲线流量特性輕制阀等。

©采用阀门定位器进行非线性补偿。通过改变反馈凸轮的形状，使Kv变化，补偿5所 造成的上凸。

3.低庄降比控制阀

降压将比控制阀的设计思想是考虑到低压降比时控制阀流量特性的崎变，在设计低压降 比控制阀时，以降压降比时X作流量特性满足所需流量特性为强计依据，即设计时，取实际 可调比氏f = l〇, S二〇，1。

线性特性低压降比控制阀工作流量特性；

低压降比控制阀设计和应用时应注意下列几点。

©这种设计方法可推广到各种形式控制阀流量特性的计算。例如，根据所确定的压降 比郁所需工作流量特性，确定控制阀固有流量特性。

©上述设计计算中，采用R=10, 520，1，也可根据实际应用数据确定R和s。

应根据控制阀固有流量特性的要求，觀有关奸算公式可确定低化鋒比柱塞阀阀枯的设 计或套簡阀套简开孔的设计。

可推广到被控却象非线性补偿环节的设计，用于确定非钱補环节各听线点的位置。

©低压降比控制阀本身不具有节能功能。低压降比控制阀节能是指在:艺节约系统中，由于降低了控制阀两端的降低，其系统总压降降低，从而节能（见例3-8)。

©—般控制阀在低压降比条件下，由于流貴特性畸变，使控欄系统魁开环增掘变化， 不能有效补偿被摇对象的非线性特性。在正常流量时控制系统能够正常运巧的话，在小开度 时，控制系统会变得不穂定。因此，在槪压降比时，不能用一般的控制阀。

◎低压降比投制阀的阀芯形狀存在拐点，即在某点出观突然的转折，因此，阀芯制造 较困难，这是低压降比控制阀应用较少的一个主要原因。