选阀门之口径 阀门口径是阀门的内直径，是阀门的的通道。 在试图通过减小过程偏差度来优化过程性能的时候，有时会出现阀门口径选得太大的情况。这是由于使用与管线等径的阀门引起的，尤其是使用大流通能力的旋转阀、以及在过程设计的不同阶段保守地加入多个安全系数。 阀门口径选得太大会从两个方面影响过程偏差度。第一，口径太大的阀门把太多的增益放在阀门上，而把较小的灵活性留给控制器的调整。最佳性能发生在大部分的回路增益由控制器提供的时候。请注意在图2-5的增益曲线里面，过程增益在低于约25%的阀门行程区域里变得非常高。如果阀门口径太大，会使得阀门更有可能在或接近这个区域工作。这个很高的增益可能意味着控制器的增益需要减小以避免回路的不稳定问题。当然，这就意味着增加过程偏差度的惩罚。 口径太大的阀门影响过程偏差度的第二个方面是一个口径太大的阀门有可能频繁地在阀门的较小开度下工作。在阀门的较小开度处，密封摩擦力比较大，尤其是在旋转阀里。由于一个口径太大的阀门对于一个给定的阀门行程增量会产生一个不成比例地大的流量改变，这个现象会大大地增加由于摩擦力引起的与死区有关的过程偏差度。 不考虑它的实际固有阀门特性，一个超大口径的阀门趋向于象快开阀门一样地动作，这会在较小的开度区域引起很高的安装过程增益。另外，阀门口径选得太大，阀门趋向于在相对低的行程处就达到系统的流通能力，使得流量曲线在较高的阀门行程处变得更加平坦。对于超过50%的阀门行程，这个阀门对于过程控制而言已经变得无效了，因为过程增益接近零，并且阀门行程的很大变化只会引起流量的微小变化。结果是在这些区域根本没有希望取得可以接受的过程偏差度。 阀门被错误地用在该应用场合，因为它有这样一个窄的控制范围（约25%至45%）。这个情况是因为选择了一个与管线等径的蝶阀而引起的，主要是由于它的低成本，而且没有考虑到调节阀（控制阀）的低劣动态性能会牺性过程偏差度从而引起利润损失。 不幸的是，这种情况经常重复。过程控制研究表明，对于某些工业，目前在过程控制回路里的大多数阀门相对于它们的应用工况都选得太大。这可能看起来是违反直觉的。但是通常具有经济意义的是针对目前的工况选择一个调节阀（控制阀），然后当工况改变时更换这个阀门。 选择一个阀门的时候，重要的是考虑阀门的类型、固有特性、以及可以为该应用场合提供可能的最宽的控制范围的阀门口径。 |
