5.帶有分支的管路系統
(1)三通調節閥的工作特性 三通調節閥能夠用來作分配器,如圖10所示;也能夠用作混合器,如圖11所示。泵SP推動溫度爲T0、壓力爲p1的液體通過一個換熱器,從換熱器出來的液體溫度必須調節到T1值。加熱設備可以是一個具有放熱反應的化學反應器。從加熱設備出來的液體溫度是T2。

借助一個自動調節系統,通過改變流經換熱器和旁路的流量來使溫度保持不變。
介绍的两个简图是相似的,区别仅仅是三通調節閥的安装位置不同:安装在换热器前面的是作为分配器,安装在换热器后面的是作为混合器。
假設,在系統上的壓力損失是個常數,即:△pso=po-pv=常数。为确定两通阀的工作特性,可利用由标准調節閥获得的式(9),如果考虑KvB=Kvs-KvA和qv=qvA+qvB,就可得

在圖12中,給出了線性調節閥函數關系(qvA)/qvB)/qv100=f(h)的圖形。爲了表示清楚,僅僅考慮一個△pr100/△pso參數的值。
分析图12可知,线性三通調節閥的最大总流量,是在开度的中间位置h=H/H100=0.5時,而不是在關閉其中的一個通路。這個問題的解釋是:此時兩路的閥門各自打開一半,工作于兩路上的管路阻力是並聯的,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 大多數實際情況是與圖2中給出的管路系統相似。此處介紹這種管路系統的一些缺點:
1)在自動化系統中,小流量調節閥是費事的,這時工藝過程的控制和調節是困難的。
2)當升壓設備是柱塞泵時,這種管路不能使用。
在實踐中,利用另外一種安裝線路,其目的是爲了取消上述缺點,或是由于具體情況所要求。

图13示出并联調節閥的安装图。对于这样的系统,系数之间关系如下:

式中 K′vs——對于圖13中整個系統的Kvs系數。
對于一個特定的開度值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式(線性特性或者對數特性)。式(14)還可以寫成如下的形式:

式中,kv(h)是並聯管路的固有特性。將式(14)和式(15)相比,得

根據實際情況,可寫成如下公式:

kv(h)也是一樣,對于整個系統,可以寫成K′v(h)=K′v(h)/KV100,將K′v(h)代入式(9),得

在圖14中表示了對于不同比值Kvs1/Kvs2系統的靜態特性qv/qv100=f(h)。
這種安裝方法允許對整個開度範圍進行流量調節,並保證自動調節系統高精度地工作。應強調指出:在接近關閉區域附近選定固有特性的看法是不正確的。
实际上经常遇到上面介绍的系统。在这里,調節閥必须运行于一个大的开度范围之间。

在并联的調節閥中,另外一种安装系统见图15。图16为图15所示系统的工作特性曲线。在利用容积泵的情况下,这个系统用来调节流量。

計算通過系統的總流量的公式如下:

該式對于在系統中,有同樣的壓力損失△I[)s的情況是有效的。
對于管路阻力Kvs1計算式(2),再與式(19)相比,得

式中 qvr1——通过調節閥的需要调节的流量。
圖16示出對應于式(20)的工作特性曲線,參數比率Kvsl/Kvs2。