通过了解控制阀来提高流量

几乎完全打开的阀门可以增加流量，从而提高产量，同时消除系统中的瓶颈或夹伤。

对于加工厂来说，通常会包含许多离心泵。在连续过程中，用于连续控制泵的常规方法是节流控制阀。目的是通过调整操纵变量来保护受控变量不受干扰。在泵系统中，调节变量通常是液体流量。

在设计泵系统时，过程工程师通常以固定的设计流量计算管道，配件，在线设备和在线仪表的静态和动态压降。然后，他们增加了控制阀的压力损失，这通常是根据经验得出的。传统上，这是介于0.2和0.5 bar之间的固定值。另一种方法是将系统扬程曲线的动态压力损失的一定百分比（例如25％到50％）分配给控制阀的压降。

图1.带有控制阀RV的简单泵系统（泵P）的示意图，该阀由容器V1中的液位控制器调节。设计流量为Q。（图片由Pumpenfachingenieur GmbH提供）

任何绝对或相对的控制阀压力损失都必须以一定的开度或行程为准，通常为全行程的60％至80％。代替选择特定行程，可以将阀门尺寸系数或额定Cv（全开时的Cv）的百分比固定为例如大约60％到75％。²

根据阀门的参数，当阀门打开至100％行程时，流量将增加。但是，运行中的控制器将通过振荡来响应干扰，因此实际上无法达到100％行程时的最大流量，并且这是一个极限。然而，几乎完全打开的阀可以增加流量，从而提高产量，并消除瓶颈或夹伤。

图1示出了一种系统，其中离心泵（P）将液体从吸入侧容器（V1）移动到另一容器（V2）。紧随泵的压力喷嘴之后，旁通管线分叉；这样通过电阻装置将部分液体再循环到V1。主流在其通向V2的路径上通过一个致动的控制阀（RV）。

控制阀的开度或行程由控制器（在这种情况下为容器V1中的液位控制器（LC））确定。控制器也可以位于过程中的其他位置，例如，蒸馏塔底部的温度控制器。

管道及其所有成员都会产生动态压力损失。控制阀RV也是如此。此外，存在一个总静压差，该总静压差由V1和V2之间的压差加上来自大地高度的压力组成。

一个通用的例子可以证明控制阀参数对最大流量的影响。使用最佳效率点（BEP）作为参考来描述泵的特性。大多数径向离心泵，通常是具有低比转速的小型泵，都涵盖了图2中的特性。实际特性分散在很宽的范围内，并且随着比转速的增加，类似于曲线II的特性明显倾向于陡峭特性。³

图2. 曲线I和曲线II限制的径向离心泵的无量纲特性领域。

图3.不同量程R的等百分比控制阀的特性

泵系统可以通过三个参数来表征。第一部分描述了控制阀压力损失与系统压力损失之间的关系（请参见公式1）。

第二种是在设计条件下为控制阀的压力损失ΔpRV _，S分配一定的无量纲行程Y _s（请参见公式2）。

在设计流量ΔP的动压损失_达因，S是由动态压力损失加上静压差Δp的总和也被分割_静态。例如，ΔP _静态 = 0反映了一个闭环系统，B = 1改变控制阀的行程会发生变化的流速。容量或流量与行程之间的关系遵循特定曲线。公式4展示了等百分比特性，这在大多数阀门中都可以找到。

图3以无量纲的形式反映了这一点，例如，在行驶/额定行程上将Cv除以额定Cv，其参数分别为可调范围R = 25和R = 50。

系统参数的影响

对图1中的系统进行了一些简化的计算（例如，在吸入侧以及从泵的压力侧到旁路的分叉点的压降可忽略不计）。