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推動溫度為T₀、壓力為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。

介紹的兩個簡圖是相似的，區別僅僅是三通調節閥的安裝位置不同：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，在系統上的壓力損失是個常數，即：△p_so=p_o-p_v=常數。為確定兩通閥的工作特性，可利用由標準調節閥獲得的式(9)，如果考慮K_vB=K_vs-K_vA和q_v=q_vA+q_vB，就可得

在圖12中，給出了線性調節閥函數關系(q_vA)/q_vB)/q_v100=f(h)的圖形。為了表示清楚，僅僅考慮一個△p_r100/△p_so參數的值。

分析圖12可知，線性三通調節閥的最大總流量，是在開度的中間位置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并聯的，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，其目的是為了取消上述缺點，或是由于具體情況所要求。

圖13示出并聯調節閥的安裝圖。對于這樣的系統，系數之間關系如下：

式中 K^′_vs——對于圖13中整個系統的K_vs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，K_vs2(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，k_v(h)是并聯管路的固有特性。將式(14)和式(15)相比，得

根據實際情況，可寫成如下公式：

k_v(h)也是一樣，對于整個系統，可以寫成K^′_v(h)=K^′_v(h)/K_V100，將K^′_v(h)代入式(9)，得

在圖14中表示了對于不同比值K_vs1/K_vs2系統的靜態特性q_v/q_v100=f(h)。

這種安裝方法允許對整個開度范圍進行流量調節，并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。

實際上經常遇到上面介紹的系統。在這里，調節閥必須運行于一個大的開度范圍之間。

在并聯的調節閥中，另外一種安裝系統見圖15。圖16為圖15所示系統的工作特性曲線。在利用容積泵的情況下，這個系統用來調節流量。

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K_vs1計算式(2)，再與式(19)相比，得

式中 q_vr1——通過調節閥的需要調節的流量。

圖16示出對應于式(20)的工作特性曲線，參數比率K_vsl/K_vs2。