調(diào)節(jié)閥長(zhǎng)距離管道工況模擬原理與控制
由管道的水力特性和調(diào)節(jié)閥的特性分析得出，采用短管道加調(diào)節(jié)閥模擬長(zhǎng)距離管道工況時(shí)，為了達(dá)到與長(zhǎng)距離管道相同的流量，調(diào)節(jié)閥進(jìn)出口壓差應(yīng)對(duì)應(yīng)達(dá)到Δh；在該流量下的流量比q/q100對(duì)應(yīng)閥門(mén)的開(kāi)度1/L亦為定值。各量之間形成確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。通過(guò)控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)定量改變調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度1/L，達(dá)到調(diào)節(jié)流量到給定值的目的，實(shí)現(xiàn)用短管道加調(diào)節(jié)閥對(duì)長(zhǎng)距離管道工況的模擬。
在實(shí)際工程應(yīng)用中，采用短管道加調(diào)節(jié)閥模擬長(zhǎng)距離管道工況時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)實(shí)際條件選擇具有合適流量特性和閥阻比的調(diào)節(jié)閥。調(diào)節(jié)閥的控制過(guò)程為，根據(jù)所需模擬的長(zhǎng)距離管道工況進(jìn)行理論計(jì)算，得出流量qt和調(diào)節(jié)閥兩端壓差Δh；采集調(diào)節(jié)閥進(jìn)出口壓力得到實(shí)際壓差Δh，比較Δh與Δh，判斷閥門(mén)應(yīng)執(zhí)行的動(dòng)作；qt對(duì)應(yīng)流量比q/q100，由調(diào)節(jié)閥的工作特性曲線得到對(duì)應(yīng)的閥門(mén)開(kāi)度1/L，控制機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度到l/L，即得到模擬流量q；實(shí)時(shí)測(cè)量調(diào)節(jié)閥進(jìn)出口壓力和管路的流量，將測(cè)量值反饋到控制機(jī)構(gòu)并與理論值進(jìn)行比較，從而判斷和控制閥門(mén)動(dòng)作。
調(diào)節(jié)系統(tǒng)（圖4）由變送器、調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)閥和調(diào)節(jié)對(duì)象等構(gòu)成。這是一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，當(dāng)進(jìn)行管道工況模擬時(shí)，輸入?yún)?shù)的變化破壞了原來(lái)的平衡狀態(tài)。通過(guò)變送器的檢測(cè)（流量和壓力），調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作，使被調(diào)參數(shù)（管路中的流量）達(dá)到指定值，即實(shí)現(xiàn)所需工況的模擬。
通過(guò)對(duì)管道水力特性和調(diào)節(jié)閥特性的分析研究，闡明了調(diào)節(jié)閥在長(zhǎng)距離管道工況模擬中的應(yīng)用原理，并提出了控制方案，拓展了調(diào)節(jié)閥在管道中的應(yīng)用范圍。若將該原理用于管道運(yùn)行與管理人員的訓(xùn)練，不僅能夠用短管道實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離管道工況的模擬，提高管道系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行工況的訓(xùn)練水平，而且能顯著降低訓(xùn)練成本，具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，減少生產(chǎn)中操作上的錯(cuò)誤，及時(shí)有效的解決問(wèn)題，提高生產(chǎn)。
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