跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(18.97.14.81) 您好!臺灣時間:2025/01/15 03:53
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

: 
twitterline
研究生:黃文啟
研究生(外文):Wen-Chi Huang
論文名稱:引導式控制閥特性分析及於定壓差之應用
論文名稱(外文):Characterization of Pilot-Operated Control Valve and Its Application in Constant Pressure Difference
指導教授:陳雙源陳雙源引用關係
口試委員:莊漢東呂道揆林原慶
口試日期:2012-07-17
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:機電整合研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:90
中文關鍵詞:引導式控制閥控制閥特性係數泵浦特性曲線
外文關鍵詞:VisSimpilot-operated control valvevalve flow coefficientpump characterized curveLabJack
相關次數:
  • 被引用被引用:0
  • 點閱點閱:265
  • 評分評分:
  • 下載下載:13
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
引導式控制閥,具有成本低、自備回饋與放大的功能及堅固可靠的優點,不像電子式控制閥,會有受電源及環境影響的缺點。然而此類閥卻少有人研究,為能在工業界推廣,建立使用技術,本論文即以分析引導式控制閥之作動特性及如何應用此類閥組於定壓差管路系統,做為研究主題。
本研究分為二部份,第一部份是引導式定壓差控制閥,穩態及動態的數學模式推導及穩態的VisSim模擬;第二部份是實際量測之驗證,包含撰寫PC based的人機介面程式,並經由LabJack信號卡,即時抓取壓差與流率的數據,再經由線性迴歸分析,以找出引導式定壓差控制閥之特性,建立工業界使用此閥於管路系統中的技術。
研究結果顯示此類閥可成功應用於須要定壓差的管路系統中,這種應用可簡分為兩種,一種是控制閥與泵並聯,以維持泵出入口定壓差,另外一種是控制閥與負載串聯,穩定負載之壓差。在兩種應用中,本研究提出了穩壓線來取代原泵浦的性能曲線,並成功的應用穩壓線來解說,控制閥全開與全關的條件,以及控制閥之子閥及針閥的調整,如何影響系統的壓差與流量。
總而言之,本研究在藉由數學推導、模擬與實驗,探討引導式控制閥的特性,建立使用及調整技術,這研究結果應對此類閥的推廣有甚大的幫助,也對閥的製造與設計,提供必要的基礎。


Pilot-operated control valves have the advantages of low costs, self-provided feedback and amplification functions. They are also tough and reliable and do not have the disadvantages of electronic control valves, liable to be influenced by power and environment. However, these valves are seldom revealed in research literatures. In order to popularize their application in the industry, this thesis is aimed to analyze the characteristics of pilot-operated control valves and establish their application techniques in the field of constant pressure difference.
This research is divided into two parts. The first part is to derive steady state and dynamical mathematical models and VisSim simulation of steady state case. The second part is actual experiments for verification. This includes writing a man-machine interface program on PC and collects the data of pressure differences and flow rates via LabJack signal card in real time. After that, linear regressive analysis is applied on the experimental data in order to find out the characteristics of pilot-operated control valves.
The result of this work shows that this kind of valves can successfully apply in pipeline systems which need constant pressure difference. The applications can be categorized into two kinds; one is to connect the control valve and pump in parallel in order to maintain a constant pressure difference of pump’s discharge and suction. Another one is to connect the control valve and load in series in order to maintain a constant pressure difference of the load. In two applications, this work proposes a constant pressure line to replace original pump characteristic curve. This can successfully explain the turn-on and shut-off of the control valve. The adjustment of pilot and needle valves can also be interpreted on how the adjustment influencing the system pressure and flow rate.
In summary, this research investigates the characteristics of pilot-operated control valves through deriving their mathematics, simulation and experiment. The established adjustment technology should be very helpful in popularization of this kind of valves. The knowledge on the thesis also offers an essential foundation for valve manufacturer and designer.


中文摘要..........................................i
英文摘要..........................................ii
誌謝.............................................iv
目錄.............................................v
表目錄...........................................vii
圖目錄...........................................viii
第一章 緒論......................................1
1.1 前言........................................1
1.2 研究目標.....................................2
1.3 文獻探討.....................................2
1.4 報告架構.....................................4
第二章 引導式控制閥及應用簡介........................5
2.1 引導式控制閥簡介................................7
2.1.1 主閥體......................................7
2.1.2 控制閥流量特性...............................8
2.1.3 閥體內流速.................................14
2.1.4 引導裝置..................................16
2.2 引導式控制閥型式..............................17
2.2.1 引導式減壓閥...............................18
2.2.2 引導式背壓閥...............................19
2.2.3 引導式定壓差控制閥..........................21
2.2.4 引導式水位調整閥............................23
2.3 壓差控制閥變化................................25
2.4 定壓差之應用.................................25
2.4.1 泵浦側管路定壓差控制.........................25
2.4.2 負載側管路定壓差控制.........................26
第三章 控制閥實驗及數學模式模擬.....................29
3.1 實驗設備....................................29
3.1.1 管路及泵浦的配置............................29
3.1.2 引導式控制閥及實驗設備.......................32
3.1.3 資料擷取盒.................................40
3.2 數學模式與模擬研究............................41
3.2.1 Vissim簡介...............................42
3.2.2 泵、管路及控制閥之穩態數學模式................42
3.2.3 與泵並聯式定壓差控制閥之調整方式..............49
3.2.4 穩態數學模擬之VisSim模擬...................50
3.2.5 控制閥系統的動態方程式......................55
第四章 實驗量測與分析............................58
4.1 人機介面設計.................................58
4.2 系統測試....................................59
4.2.1 測試設備配置與實驗設計.......................59
4.2.2 測試結果...................................64
4.3 數據分析.....................................73
4.3.1 定壓差控制閥與泵浦並聯量測分析.................74
4.3.2 定壓差控制閥與泵浦串聯量測分析.................77
4.4 使用引導式定壓差控制閥的技術.....................81
4.4.1 定壓差控制閥與泵浦並聯應用.....................81
4.4.2 定壓差控制閥與泵浦串聯應用.....................83
第五章 結論......................................86
5.1 研究成果與檢討部份.............................86
5.2 建議與未來發展................................86
參考文獻......................................... 88

[1]張師齊,台灣製閥產業競爭策略之研究,國立中山大學高階經營碩士班碩士論文,2007。
[2]王建彬,台灣機械工業發展瓶頸暨政策建議,國立交通大學科技管理研究所博士班研究報告,2003。
[3]金屬製品業年鑑,金屬中心研究報告,2003。
[4]葉哲政,日本閥製品市場分析,金屬中心研究報告,2002。
[5]黃得晉、洪炎星,金屬二次加工技術roadmap-鑄造、熱處理,金屬中心研究報告,2005。
[6]劉信宏,2010年橡塑膠機械產業發展現況,工研院IEK研究報告,2010。
[7]王志民,2007年金屬製品業年鑑-閥製品篇,金屬中心研究報告,2007。
[8]Pilot-Type Regulator Valves (Overview),
http://www.aquadevice.com/english/00index.htm
[9]Stability of pneumatic and hydraulic valve,
http://www.freestudy.co.uk/
[10]Modelling for control engineering,
http://www.palgrave.com/products/subject.aspx?su=Engineering
[11]Mankenberg Co., Pilot-operated Control Valves,Product Bulletin,2012.
http://www.mankenberg.de/en/20/prgb:16/product:pilot-operated-control-valves/products.html
[12]Simon Prescott And Bogumil Ulanicki,Dynamic modeling of pressure reducing valves,Journal of Hydraulic Engineering, 2003.
[13]Hossam Saadeldin Saleh AbdelMeguid,Pressure, Leakage and Energy Management in Water Distribution Systems,De Montfort University, 2011.
[14]寶閥精密工業股份有限公司,恆定壓差控制閥。
http://www.kingtech-valve.com.tw/product1-xs=9.asp
[15]寶閥精密工業股份有限公司,定壓差控制閥型錄,2012。
[16]Emerson Process Management,Control Valve Handbook,4th Edition,2005.
[17]Crane Co., Flow of Fluids through Valves, Fittings and Pipes. 1982。
[18]Valve Characteristics and Steady State Gains,
http://www.cambridge.org/us/features/chau/webnotes/chap5valve.pdf/。
[19]鄭智成,程序控制,第三章 控制系統儀器,台北科技大學。
http://www.cc.ntut.edu.tw/~jcjeng/Chap3_Instrumentation.pdf
[20]DIN EN 60534,Standarad
[21]Spirax Sarco Co., Control Valve Characteristics
http://www.spiraxsarco.com/resources/steam-engineering-tutorials/control-hardware-el-pn-actuation/control-valve-characteristics.asp
[22] Spirax Sarco Co., C series cage design control valves,Product Bulletin,2012.
[23]周龍賓,自力作動型與子母型自動控制閥應用水路設計,台灣熱流股份有限公司資料, 2011。
[24]BERMAD Co., Model 720 Pressure Reducing Valve,Product Bulletin,2012.
http://www.bermad.com/product/product=820-ww/cat=50539
[25]grundfos Co., LM, LP, LMD, LPD,CLM, CDM pump,Product Bulletin,2012
[26]寶閥精密工業股份有限公司,調壓閥型錄,2012。
[27]Huba control Co., Relative and differential pressure transmitter type 692,Product Bulletin,2012.
[28]+GF+ SIGNET Signet 2540 Paddlewheel Flow Sensor,Product Bulletin,2012.
[29]+GF+ SIGNET 9010 Intelek-Pro Flow Controller,Product Bulletin,2012.
[30]Labjack Co., LabJack U12 User’s Guide, Product Bulletin,2012.
[31]葉啟聰,並聯水泵的變頻控制,國立臺北科技大學機電整合研究所碩士論文,1999。
[32]陳雙源、江政道、溫禪儒、黃銘勳、葉啟聰、洪祖全,離心泵性能的現場自動量測技術,中國機械工程學會第二十七屆全國學術研討會論文集,國立臺北科技大學機械工程系,2010。

連結至畢業學校之論文網頁點我開啟連結
註: 此連結為研究生畢業學校所提供,不一定有電子全文可供下載,若連結有誤,請點選上方之〝勘誤回報〞功能,我們會盡快修正,謝謝!
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top