5．帶有分支的管路系統(tǒng)
(1)三通調(diào)節(jié)閥的工作特性 三通調(diào)節(jié)閥能夠用來(lái)作分配器，如圖10所示；也能夠用作混合器，如圖11所示。泵SP推動(dòng)溫度為T0、壓力為p1的液體通過(guò)一個(gè)換熱器，從換熱器出來(lái)的液體溫度必須調(diào)節(jié)到T1值。加熱設(shè)備可以是一個(gè)具有放熱反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)器。從加熱設(shè)備出來(lái)的液體溫度是T2。
借助一個(gè)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過(guò)改變流經(jīng)換熱器和旁路的流量來(lái)使溫度保持不變。
介紹的兩個(gè)簡(jiǎn)圖是相似的，區(qū)別僅僅是三通調(diào)節(jié)閥的安裝位置不同：安裝在換熱器前面的是作為分配器，安裝在換熱器后面的是作為混合器。
假設(shè)，在系統(tǒng)上的壓力損失是個(gè)常數(shù)，即：△pso=po-pv=常數(shù)。為確定兩通閥的工作特性，可利用由標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)閥獲得的式(9)，如果考慮KvB=Kvs-KvA和qv=qvA+qvB，就可得
在圖12中，給出了線性調(diào)節(jié)閥函數(shù)關(guān)系(qvA)/qvB)/qv100=f(h)的圖形。為了表示清楚，僅僅考慮一個(gè)△pr100/△pso參數(shù)的值。
分析圖12可知，線性三通調(diào)節(jié)閥的最大總流量，是在開度的中間位置h=H/H100=0.5時(shí)，而不是在關(guān)閉其中的一個(gè)通路。這個(gè)問(wèn)題的解釋是：此時(shí)兩路的閥門各自打開一半，工作于兩路上的管路阻力是并聯(lián)的，其總阻力比其他每一部分都小。
(2)帶有分支的其他管路系統(tǒng) 大多數(shù)實(shí)際情況是與圖2中給出的管路系統(tǒng)相似。此處介紹這種管路系統(tǒng)的一些缺點(diǎn)：
1)在自動(dòng)化系統(tǒng)中，小流量調(diào)節(jié)閥是費(fèi)事的，這時(shí)工藝過(guò)程的控制和調(diào)節(jié)是困難的。
2)當(dāng)升壓設(shè)備是柱塞泵時(shí)，這種管路不能使用。
在實(shí)踐中，利用另外一種安裝線路，其目的是為了取消上述缺點(diǎn)，或是由于具體情況所要求。
圖13示出并聯(lián)調(diào)節(jié)閥的安裝圖。對(duì)于這樣的系統(tǒng)，系數(shù)之間關(guān)系如下：
式中 K′vs——對(duì)于圖13中整個(gè)系統(tǒng)的Kvs系數(shù)。
對(duì)于一個(gè)特定的開度值h，式(13)可以寫成下列形式：
式中，Kvs2(h)表示不同固有特性的表達(dá)式(線性特性或者對(duì)數(shù)特性)。式(14)還可以寫成如下的形式：
式中，kv(h)是并聯(lián)管路的固有特性。將式(14)和式(15)相比，得
根據(jù)實(shí)際情況，可寫成如下公式：
kv(h)也是一樣，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)，可以寫成K′v(h)=K′v(h)/KV100，將K′v(h)代入式(9)，得
在圖14中表示了對(duì)于不同比值Kvs1/Kvs2系統(tǒng)的靜態(tài)特性qv/qv100=f(h)。
這種安裝方法允許對(duì)整個(gè)開度范圍進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，并保證自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)高精度地工作。應(yīng)強(qiáng)調(diào)指出：在接近關(guān)閉區(qū)域附近選定固有特性的看法是不正確的。
實(shí)際上經(jīng)常遇到上面介紹的系統(tǒng)。在這里，調(diào)節(jié)閥必須運(yùn)行于一個(gè)大的開度范圍之間。
在并聯(lián)的調(diào)節(jié)閥中，另外一種安裝系統(tǒng)見圖15。圖16為圖15所示系統(tǒng)的工作特性曲線。在利用容積泵的情況下，這個(gè)系統(tǒng)用來(lái)調(diào)節(jié)流量。
計(jì)算通過(guò)系統(tǒng)的總流量的公式如下：
該式對(duì)于在系統(tǒng)中，有同樣的壓力損失△I[)s的情況是有效的。
對(duì)于管路阻力Kvs1計(jì)算式(2)，再與式(19)相比，得
式中 qvr1——通過(guò)調(diào)節(jié)閥的需要調(diào)節(jié)的流量。
圖16示出對(duì)應(yīng)于式(20)的工作特性曲線，參數(shù)比率Kvsl/Kvs2。
