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阀门基础知识介绍

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阀门基础

1.阀门的基本参数为：公称压力PN、公称通径DN

2.阀门的基本功能:切断连接介质，调节流量，改变流量

3.阀门连接的主要方式有：法兰、螺纹、焊接和夹紧

4.阀门的压力-温度等级表示：在不同的材料和工作温度下，最大允许不同的工作压力没有冲击

5.管法兰标准主要有两个体系:欧洲和美国。

两个系统的管法兰连接尺寸完全不同，不能相互匹配；

最适合区分压力等级：

欧州体系为PN0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.3、10.0、16.0、25.0、32.0、40.0MPa;

美州体系为PN1.0(CIass75)、2.0( CIass150)、5.0( CIass300)、11.0(CIass600)、15.0( CIass900)、26.0( CIass1500)、42.0( CIass2500)MPa。

管法兰类型主要有：整体类型：(IF)、板式平焊(PL)、带颈平焊(SO)、带颈对焊(WN)、承插焊(SW)、螺丝(Th)、对焊环松套(PJ/SE)/(LF/SE)、平焊环松套(PJ/RJ)和法兰盖(BL)等。

法兰密封面主要有：全平面(FF)、突面(RF)、凹(FM)凸(M)面、榫(T)槽(G)表面，环连接面(RJ)等。

常用(通用)阀门

1.阀门类型代码Z、J、L、Q、D、G、X、H、A、Y、S闸阀、截止阀、节流阀、球阀、蝶阀、隔膜阀、旋塞阀、止回阀、安全阀、减压阀、疏水阀

2.阀门连接代码1、2、4、6、7分别表示:1-内螺纹、2-外螺纹、4-法兰、6-焊接、7-夹紧

3.阀门的传动代码为9、6、3:9-电动、6-气动、3-涡轮蜗杆

4.阀体材料代码Z、K、Q、T、C、P、R、V灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、铜及合金、碳钢、铬镍钼不锈钢、铬钼钒钢

5.阀座密封或衬里代码R、T、X、S、N、F、H、Y、J、M、W奥氏体不锈钢、铜合金、橡胶、塑料、尼龙塑料、氟塑料Cr不锈钢、硬合金、衬胶、蒙乃尔合金、阀门本体材料

6.铸铁阀体不适用于：

1)含水量高的水蒸气或湿气；

二、易燃易爆流体；

3)环境温度低于-20℃场合；

4)压缩气体

控制阀

控制阀由阀体、执行机构及其附件组成。

2.气动膜执行机构有两种形式：正反作用；随着信号压力的增加，推杆向下移动，反之亦然；标准信号压力通常为20~100KPa；带定位器的最50KPa。有六种基本行程(mm)：10; 16; 25; 40; 60; 100。

与气动执行机构相比，电动执行机构的特点和输出形式是什么？

驱动源简单方便，推力大，扭矩大，刚度大。但结构复杂，可靠性差。中小型规格比气动更贵。常用于无气源或无严格防爆、防燃的场合。

有角行程、直行程和多回转三种输出形式。

4.直通单座调节阀的特点是什么？应用于哪里？

1)泄漏流量小，因为只有一个阀芯容易密封。标准泄漏流量为0.01%KV,可作为切断阀进一步设计。

2)由于不平衡力推力大，许用压差小。DN100的阀△P仅为120KPa。

3)流通能力小。DN100的KV只有120。应用于泄漏量小、压差小的场合。

5.直通双座调节阀的特点是什么？应用于哪里？

1)许用压差大，可抵消许多不平衡。DN100的阀△P为280KPa。

2)流通能力大。DN100的KV为160。

3)泄漏量大，两个阀芯不能同时密封。标准泄漏量为0.1%KV,是单座阀10倍。

主要用于高压差、泄漏要求不严格的场合。

6.套筒调节阀的主要优点是什么？

它具有单座和双座阀的优点。主要包括：

1）良好的稳定性。由于阀塞采用阀塞节流代替阀芯阀座节流，阀塞设有平衡孔，可以减少介质作用在阀塞上的不平衡。同时，套筒与阀塞之间的导向面大，不平衡变化小，不易引起阀芯振动。

2)具有很强的交换性和通用性。只要更换套筒，就可以获得不同的流量系数和特性。

3）允许压差大，热膨胀影响小。带平衡孔的套筒阀的平衡原理与双座阀相同，因此允许压差大。由于套筒和阀塞采用相同的材料，温度变化引起的膨胀基本相同。

4)套筒提供的节流窗口有两种:大开口和小孔(喷射型)。后者具有降噪和减振作用，进一步改进为专用低噪声阀。

适用于前后压差大、噪声要求低的场合。

7.除单、双座阀和套筒阀外，还有哪些具有调节功能的阀门？

隔膜阀、蝶阀、O型球阀(以切割为主)V型球阀(调节比大，剪切效果好)，偏心旋转阀。

8.调节阀的可调比是什么？R、理想可调比和实际可调比？

调节阀控制的最大流量与最小流量之比称为可调比R。

当阀门两端的压差保持恒定时，最大流量与最小流量之比称为理想可调比。

实际使用中阀两端压差发生变化，此时可调比称为实际可调比。

9.调节阀的流量系数是什么？C、Cv、KV值？

用流量系数表示调节阀流通能力的大小。

1)工程单位制Cv定义：当调节阀完全打开时，阀前后压差为1kgf/cm2,温度5~40℃每小时通过的立方米水。

2)英制单元制C定义:调节阀全开时，阀前后压差为1bf/in2(1度60。F每分钟水通过的美加仑数。

3)国际单位制KV：当调节阀完全打开时，阀前后压差为100kPa,温度5~40℃每小时通过的立方米水。

Cv＝1.17 KV

KV＝1.01 C

10.执行机构的输出力应满足调节阀的哪些部分？

1)克服阀芯的静态不平衡。

2)提供阀座负载的压力。

3)克服填料摩擦。

4)特定应用或结构所需的附加力(如波纹管、软密封等)。

11.调节阀的流开和流闭是什么意思？

对于介质流动方向，与调节阀的气开和气闭无关。流动的重要性在于它影响稳定性、泄漏和噪声。

定义:在节流口，介质的流动方向与阀门的开启方向相同，称为流动和关闭。

12.流向选择哪些阀门？如何选择？

需要选择单座阀、高压阀、无平衡孔的单密封套筒阀等单密封调节阀。

流开和流闭各有优缺点。流开阀工作稳定，但自洁性和密封性差，使用寿命短；流闭阀使用寿命长，自洁性和密封性好，但阀杆直径小于阀芯直径时稳定性差。

单座阀、小流量阀、单密封套筒阀通常选择流开，当清洗严重或有自清洁要求时可选择流闭。两位快速开启特性调节阀选择流闭。

选择执行机构应考虑哪三个主要因素？

1)执行机构的输出应大于调节阀的负荷，并合理匹配。

2)检查标准组合时，调节阀规定的允许压差是否符合工艺要求。计算阀芯的不平衡。

3)执行机构的响应速度是否符合工艺操作要求，特别是电动执行机构。

确定调节阀口径的七个步骤是什么？

1)确定计算流量——Qmax、Qmin

2)确定计算压差-根据系统特点选择阻力比S值，然后确定计算压差(阀全开时)；

3)计算流量系数-选择合适的计算公式图或软件KV的max和min；

4) KV值选择-根据KV的max所选产品系列中最接近一档的值KV，获得初选口径；

5)开度验算-要求Qmax时≯90％阀开度；Qmin时≮10％阀开度；

6)实际可调比验算-一般要求≮10；R实际＞R要求

7)口径确定-不合格重选KV值，再验证。

15.气动调节阀的辅助装置(附件)有哪些？它们起什么作用？

1)阀门定位器——改善调节阀的工作特性，实现正确定位；

2)阀位(行程)开关-显示调节阀上下限的行程位置；

3)气动保位阀-气源故障时保持阀门位置；

4)电磁阀-实现气路自动切换。单气控制二位三，双气控制二位五通；

5)手动机构-系统故障时可切换手动操作；

6)气动继动器-加快气动膜执行机构的运行，减少传输时间；

7)空气过滤减压器-气源净化调压；

8)储气罐-气源故障时，阀门可以继续工作一段时间，一般需要三段保护。

16.阀门定位器在什么情况下需要使用？

1)摩擦力大，需要准确定位。如高温、低温调节阀或柔性石墨填料调节阀；

2)缓慢过程需要提高调节阀的响应速度。例如，温度、液位、分析等参数的调节系统。

3)需要提高执行机构的输出力和切断力。DN≥25的单座阀，DN>100双座阀。压降阀两端△P＞1MPa或入口压力P1＞10MPa的场合。

4)分程调节系统和调节阀有时需要改变气开和气关形式。

5)需要改变调节阀流量特性的场合。

17.自力式调节阀的特点是什么？自力式压力调节阀型号K、B代表什么？

自力调节阀也被称为直接作用调节阀。调节阀不需要任何额外的能量，并统一测量、调整和执行三个功能，利用被调节对象本身的能量驱动其动作。它具有结构简单、价格低廉、动作可靠等特点。

适用于流量变化小、调节精度要求低或仪表气源供应困难的场合。自力调节阀可分为压力、液位、温度和流量调节阀。目前，压力调节阀和氮气密封阀生产最多。

K——压开、泄压、阀前稳定；

B——压闭型，稳压，阀后稳定。

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