在線測定調節閥壓降比的方法

2023-06-10 11:18:56

專利名稱：在線測定調節閥壓降比的方法
技術領域：
本發明涉及調節閥壓降比a PK值在線獲得的一種方法。
背景技術：
由調節閥的相關專業知識所知，在不同的壓降比APK下，調節閥的流量特性是不 同的。圖1、圖2分別示出了兩種調節閥在常見的幾種A PK下運行的常規流量特性曲線(即 工作流量特性曲線)，該工作流量特性如下式(1)所示 式中Qh——對應調節閥相對行程為h時的流量；Qlo——對應調節閥全開時的流量；f (h)——調節閥固有流量特性；F (h)——調節閥工作流量特性；h——調節閥相對行程，又稱開度；
，其中，1表示調節閥行程，L表示調節閥全行程。由圖1、圖2可知，對每一種在運行中的調節閥，APK值決定了其實際的工作流量 特性。在線性控制系統中，制定控制器的靜態控制算法，調節閥的工作流量特性是重要的影 響因素之一。這樣，獲取實際的調節閥壓降比APK值十分重要。然而，按調節閥壓降比APk 值定義 APv min、APV max 分別為閥全開、全關時的閥上壓降(即系統壓降)。由式(2)可知，目前APK值在運行系統中是不可獲取的，進而調節閥的工作流量 特性不能確定。而現實在自控設計時，調節閥的工作流量特性是由工藝分配給調節閥上的 許可壓降，作預估的壓降比八&後獲得。並依據這個預估特性，按工藝過程系統優化安全 運行的目標，設計控制器的控制策略。實際告訴這種預估(或經驗)的APK值與真實的 A&值是不符的，有時相差甚遠。自然，由此得到的控制效果就達不到設計目標。如何在線 獲取調節閥壓降比APk的實際值，而不需調節閥作全開、全關就能得到，這是有價值的。

發明內容
本發明的目的是提供一種在線測定調節閥壓降比的方法。為實現上述目的，本發明所採取的技術方案是在線測定調節閥壓降比的方法主 要包括如下步驟(1)根據調節閥工作流量特性函數式，以開度為ho的點為基準點得到調節閥在不 同壓降比下的新的標準工作流量特性關係，所述ho滿足0 < h < 1. 0 ；
(2)在調節閥運行時，從調節閥的相對行程內選取一測試點h，所述測試點的開度 h滿足0 < h tv與現有技術相比，本發明的有益效果是(1)在獲取調節閥運行的實際壓降比APk 時避免了 ①調節閥在線作全開、全關時會對流程工藝系統所造成的不良影響；②特地安 裝調節閥前後壓力裝置的麻煩，方便利用流程工藝系統普遍具有的流量檢測裝置。(2)所 獲得的調節閥壓降比APK是真實值，可正確作出該調節閥運行的壓降比APK是否合理的判 斷(如A &太大，則節流損耗大，能源消耗大，安全性差……)；有利調整控制策略，獲取更 佳控制效果。


圖1是線性調節閥在常見的幾種APk下的常規工作流量特性曲線；圖2是等百分比調節閥在常見的幾種APk下的常規工作流量特性曲線；圖3是與表1對應的標準工作流量特性曲線簇圖；圖4是與表2對應的標準工作流量特性曲線簇圖；圖5是某一煉油廠催化裂化穩定吸收系統的工藝流程簡圖。
具體實施例方式對於一個流程工藝過程的控制系統而言，調節閥的壓降比APK值是唯一的，但它 是未知的。它與流程工藝過程的管路等阻力件有關，很難通過計算正確得到；同時，又不允 許在運行過程使調節閥作全開、全關來測試得到，通常採取經驗預估八&值。其預估八&值 與實際的APK值一般很難相符，有時相差甚遠。顯然用預估的APK值確定F(h)特性(即 調節閥工作流量特性函數值)而作出的控制策略，效果就必然受到影響。針對上述情況，本發明採用以非全開時的相對行程&為基準點，該基準點滿足0
來標定調節閥的流量特性，得到常見的幾種以數值表示的F(h)的新的工作流量特 性關係，例如如表1或表2所示。進一步地，根據表1或表2對常見的幾種不同APK下作 出F(h)的新的工作流量特性關係曲線簇作為新的標準曲線簇圖，例如如圖3、圖4所示。這 樣，在工藝流程系統不允許調節閥作全開、全關操作，而它的相對行程(又稱「開度」)可以 作短暫時間的增大或減小變動時，調節閥就可以在運行中獲得非全開全關的二個(或二個 以上)開度的流量Qh，其中一個開度為基準點h，其他為所選擇的測試點的開度，各測試點 h的開度應滿足以下條件0 < h < 1. 0且h興tv並以&為基準，得到工作流量特性函數
值
在新的標準曲線簇圖中，根據這一 F(h)值與相應的h值的交點找到與該交點最接近的曲線，與該交點最接近的曲線所對應的APK值即為相應調節閥的壓降比APk 值。這樣，調節閥可以無需作全開全關的動作，就確定了調節閥壓降比八&值。為便於說 明本發明方法，以是現行常見使用的二種調節閥線性調節閥和等百分比調節閥為例，選取
基準點& = 0. 4，根據公式
可得到在不同八&值
時如表1(適用於線性調節閥)或表2 (適用於等百分比調節閥)所示新的標準工作流量特
性數據，圖3、圖4是對應表1、表2數據的新的標準曲線簇圖。針對使用現行的線性調節閥和等百分比調節閥，為了獲取在運行過程中調節閥的 APK值，本發明可根據當前調節閥的實際運行開度(例如h = 0. 5)測知其流量值Qh，再調
整調節閥開度至基準點& = 0.4，測知其流量值，根據
得到？傷)的值。在圖3(適用於線性調節閥)或圖4(適用於等百分比調節閥)中找到最靠近該F(h)值與對 應的h值的交點的曲線，則該該F(h)值與對應的h值的交點的曲線標明的八&值即為本 調節閥運行的APK真實值，由此該調節閥的APK的實際值就確定了。需要說明的是，為便於在如圖3或圖4所示的標準曲線簇圖中找到調節閥的APk 所對應的曲線，最好滿足h > tv進一步地，如能使h與h的差值大於0. 1，則便於快速找 準調節閥的對應的曲線。表1 線性調節閥在不同APK下，以& = 0. 4為基準點的部分工作流量特性關係
函數值 表2 等百分比調節閥在不同APK下，以& = 0. 4為基準點的部分工作流量特性
關係函數值 實施例圖5是某一煉油廠催化裂化穩定吸收系統的工藝流程簡圖。該穩定吸收系統主要 包括容器1、冷卻器2、穩定塔3、再沸器4、調節閥5、吸收塔6、解吸塔7、分離塔8和泵9。其 中，吸收劑流量控制系統的調節閥5為口徑Dn65的線性調節閥。泵9的出口與塔系有壓力 指示；吸收劑從泵9的出口至進入吸收塔6之間的流路有管路、單向閥、截止閥、彎頭等阻力 部件；而調節閥5的前、後壓力無指示，流量有指示記錄，故確定該調節閥5的壓降比
無法通過測定調節閥前、後壓力來標定。而該吸收劑流量控制系統的流量測量設備齊全，調 節閥5的開啟度可以作適當的變動，故可採用本發明來在線獲得該調節閥5的壓降比APk
的實際值。現場測得Qq 4、Q0 75分別為0. 57m3/h、0. 88m3/h，則
。在圖3
中，h = 0. 75與其對應的F(h) = 1. 56的交點正好落在八？1；值為0. 5的曲線上，則調節閥 5的壓降比APK = 0. 5。需要說明的是，由於本發明的新的標準工作流量特性關係是由公式
計算得到，因此該新的標準工作流量特性關係是正 確無誤的。
權利要求
一種在線測定調節閥壓降比的方法，其特徵是包括如下步驟(1)根據調節閥工作流量特性函數式，以開度為h0的點為基準點得到調節閥在不同壓降比下的新的標準工作流量特性關係，所述h0滿足0＜h0＜1.0；(2)在調節閥運行時，從調節閥的相對行程內選取一測試點h，所述測試點的開度h滿足0＜h＜1.0且h≠h0，獲取與所述基準點和測試點對應的流量，並進一步得到所述測試點的工作流量特性函數值；(3)在所述新的標準工作流量特性關係中，以與所述測試點的相對行程和測試點的工作流量特性函數值的交點最接近的工作流量特性關係為目標工作流量特性關係，該目標工作流量特性關系所對應的壓降比即為該調節閥的實際壓降比。
2.根據權利要求1所述的在線測定調節閥壓降比的方法，其特徵是在所述步驟(2) 中，所述測試點的開度h同時滿足1! > %。
全文摘要
本發明公開一種在線測定調節閥壓降比的方法，步驟如下(1)根據調節閥工作流量特性函數式，以開度為h0的點為基準點得到調節閥在不同壓降比下的新的標準工作流量特性關係，所述h0滿足0＜h0＜1.0；(2)在調節閥運行時，從調節閥相對行程內選取一測試點h，測試點h滿足0＜h＜1.0且h≠h0，獲取與基準點和測試點對應的流量，並進一步得到測試點的工作流量特性函數值；(3)在新的標準工作流量特性關係中，以與測試點的相對行程和測試點的工作流量特性函數值的交點最接近的工作流量特性關係為目標工作流量特性關係，該目標工作流量特性關系所對應的壓降比即為該調節閥的實際壓降比。
文檔編號G01L13/00GK101858810SQ201010176540
公開日2010年10月13日 申請日期2010年5月18日 優先權日2010年5月18日
發明者張玉潤 申請人:浙江大學