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常見閥門基礎知識講解
2021-03-09 10:47

隨著科學技術的進步,循環水系統的發展也愈發完善,各種閥門也是必不可少的重要組件,但是閥門種類繁多,結構作用也不一樣,今天就來給大家介紹一下關于閥門的基礎知識。
一、閥門基礎

1、閥門基本參數為:公稱壓力PN、公稱通徑DN;
2、閥門基本功能:截斷接通介質,調節流量,改變流向;
3、閥門連接的主要方式有:法蘭、螺紋、焊接、對夾;
4、閥門的壓力——溫度等級表示:不同材質、不同工作溫度下,最大允許無沖擊工作壓力不同;
5、管法蘭標準主要有兩個體系:歐州體系和美州體系。

       兩個體系的管法蘭連接尺寸完全不同無法互配;

以壓力等級來區分最合適:

       歐洲體系為PN0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.3、10.0、16.0、25.0、32.0、40.0MPa;

美洲體系為PN1.0(CIass75)、2.0(CIass150)、5.0(CIass300)、11.0(CIass600)、15.0(CIass900)、26.0(CIass1500)、42.0(CIass2500)MPa。

       管法蘭類型主要有:整體(IF)、板式平焊(PL)、帶頸平焊(SO)、帶頸對焊(WN)、承插焊(SW)、螺絲(Th)、對焊環松套(PJ/SE)/(LF/SE)、平焊環松套(PJ/RJ)和法蘭蓋(BL)等。

       法蘭密封面型式主要有:全平面(FF)、突面(RF)、凹(FM)凸(M)面、榫(T)槽(G)面、環連接面(RJ)等。

 

二、常用(通用)閥門

       1、閥門類型代號的Z、J、L、Q、D、G、X、H、A、Y、S分別表示:閘閥、截止閥、節流閥、球閥、蝶閥、隔膜閥、旋塞閥、止回閥、安全閥、減壓閥、疏水閥;

 

       2、閥門的連接式代號1、2、4、6、7分別表示:1—內螺紋、2—外螺紋、4—法蘭、6—焊接、7—對夾;

 

       3、閥門的傳動方式代號9、6、3分別表示:9—電動、6—氣動、3—渦輪蝸桿;

 

       4、閥體材料代號Z、K、Q、T、C、P、R、V分別表示:灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、銅及合金、碳鋼、鉻鎳系不銹鋼、鉻鎳鉬系不銹鋼、鉻鉬釩鋼;

 

       5、閥座密封或襯里代號R、T、X、S、N、F、H、Y、J、M、W分別表示:奧氏體不銹鋼、銅合金、橡膠、塑料、尼龍塑料、氟塑料、Cr系不銹鋼、硬質合金、襯膠、蒙乃爾合金、閥門本體材料;

 

6、鑄鐵閥體不適合用于的場合有:

    (1)水蒸氣或含水量多的濕氣體;

    (2)易燃易爆流體;

    (3)環境溫度低于-20℃場合;

    (4)壓縮氣體。

圖片

       1、控制閥由閥體和執行執行機構及其附件組成。

       2、氣動薄膜執行機構有正作用和反作用兩種形式;隨信號壓力增大,推桿下移為正作用,反之推桿上移為反作用;通常接受標準信號壓力為20~100KPa;帶定位器時最高壓力為250KPa?;拘谐逃辛N(mm):10、 16、 25、 40、 60、 100。

 

3、與氣動執行機構相比電動執行機構有何特點,有哪幾種輸出形式?

       驅動源為電力簡單方便,推力、扭矩大,剛度大。但結構復雜,可靠性差。在中小規格上比氣動的貴。常用于無氣源或不需嚴格防爆、防燃的場合。

       有角行程、直行程、和多回轉三種輸出形式。

 

4、直通單座調節閥有何特點?應用在何場合?

    (1)泄流量小,因只有一個閥芯易保證密封。標準泄流量為0.01%KV,進一步設計可作切斷閥。

    (2)許用壓差小,因不平衡力推力大。DN100的閥△P僅為120KPa。

    (3)流通能力小。DN100的KV僅為120。應該應用于泄漏量小,壓差不大的場合。

 

5、直通雙座調節閥有何特點?應用在何場合?

    (1)許用壓差大,因可抵消許多不平衡力。DN100的閥△P為280KPa。

    (2)流通能力大。DN100的KV為160。

    (3)泄漏量大,原因有兩個閥芯不能同時密封。標準泄流量為0.1%KV,為單座閥10的倍。

       主要應用于高壓差,泄漏量要求不嚴的場合。

 

6、套筒調節閥有何主要優點?

       兼有單、雙座閥的優點。主要有:

    (1)穩定性好。因用閥塞節流代替閥芯閥座節流,而閥塞設有平衡孔可減少介質作用在閥塞上的不平衡力。同時套筒與閥塞間導向面大,加之不平衡力變化小,因此不易引起閥芯振動。

    (2)互換性和通用性強。只要更換套筒就可得到不同的流量系數和不同的流量特性。

    (3)允許壓差大,熱膨脹影響小。帶平衡孔的套筒閥的平衡原理和雙座閥一樣,因此許用壓差大。又由于套筒、閥塞采用同一種材料制成,溫度變化引起的膨脹基本一致。

    (4)套筒提供的節流窗口有開大口和打小孔(噴射型)兩種。后者有降噪、減振作用,進一步改進即成專門的低噪音閥。

       適用于閥前后壓差大,噪音要求低的場合。

 

7、除單、雙座閥及套筒閥外還有哪些具有調節功能的閥?

       隔膜閥、蝶閥、O型球閥(以切斷為主)、V型球閥(調節比大、具剪切作用)、偏心旋轉閥。

8、什么是調節閥的可調比R、理想可調比、實際可調比?

       調節閥所能控制的最大流量和最小流量之比稱為可調比R。

       當閥兩端壓差保持恒定時,最大流量與最小流量之比稱為理想可調比。

       實際使用中閥兩端壓差是變化的,這時的可調比稱為實際可調比。

 

9、什么是調節閥的流量系數C、Cv、KV值?

調節閥流通能力的大小用流量系數表示。

    (1)工程單位制Cv定義:調節閥全開時,閥前后壓差為1kgf/cm2,溫度5~40℃的水每小時所通過的立方米數。

    (2)英制單位制C定義:調節閥全開時,閥前后壓差為1bf/in2(1度60。F的水每分鐘所通過的美加侖數。

    (3)國際單位制KV:調節閥全開時,閥前后壓差為100kPa,溫度5~40℃的水每小時所通過的立方米數。

       Cv=1.17 KV

       KV=1.01 C

 

10、執行機構的輸出力要滿足調節閥所需的哪幾部分力?

    (1)克服閥芯所受的靜態不平衡力。

    (2)提供閥座負載的緊壓力。

    (3)克服填料摩擦力。

    (4)特定應用或結構所需的附加力(如波紋管、軟密封等)。

 

11、調節閥的流開、流閉指的是什么?

       是對介質流動方向而言,與調節閥的作用方式氣開、氣閉無關。流向的重要性在于它影響到穩定性,泄漏和噪音等。

       定義:在節流口,介質流動方向與閥門打開方向相同叫流開:反之,叫流閉。

 

12、哪些閥需進行流向選擇?如何選擇?

       單密封類的調節閥如單座閥、高壓閥、無平衡孔的單密封套筒閥需進行流向選擇。

       流開、流閉各有利弊。流開型的閥工作比較穩定,但自潔性能和密封性較差,壽命短;流閉型的閥壽命長,自潔性能和密封性好,但當閥桿直徑小于閥芯直徑時穩定性差。

       單座閥、小流量閥、單密封套筒閥通常選流開,當沖刷厲害或有自潔要求時可選流閉。兩位型快開特性調節閥選流閉型。

 

13、選擇執行機構應考慮哪三個主要因素?

    (1)執行機構的輸出要大于調節閥的負荷,且合理匹配。

    (2)要檢查標準組合時,調節閥所規定的允許壓差是否滿足工藝要求。大壓差時要計算閥芯所受的不平衡力。

    (3)執行機構的響應速度是否滿足工藝操作要求,尤其是電動執行機構。

 

14、確定調節閥口徑的七個步驟是什么?

    (1)確定計算流量——Qmax、Qmin

    (2)確定計算壓差——根據系統特點選定阻力比S值,然后確定計算(閥全開時)壓差;

    (3)計算流量系數——選擇合適的計算公式圖表或軟件求KV的max和min;

    (4) KV值選取——根據KV的max值在所選產品系列中最接近一檔的KV,得到初選口徑;

    (5)開度驗算——要求Qmax時≯90%閥開度;Qmin時≮10%閥開度;

    (6)實際可調比驗算——一般要求應≮10;R實際>R要求

    (7)口徑確定——若不合格重選選KV值,再驗證。

 

15、氣動調節閥的輔助裝置(附件)有哪些?各起什么作用?

    (1)閥門定位器——用于改善調節閥的工作特性,實現正確定位;

    (2)閥位(行程)開關——顯示調節閥上、下限的行程工作位置;

    (3)氣動保位閥——氣源故障時保持閥門當時位置;

    (4)電磁閥——實現氣路的自動切換。單氣控用二位三,雙氣控用二位五通;

    (5)手動機構——系統故障時可切換手動操作;

    (6)氣動繼動器——使氣動薄膜執行機構動作加快,減少傳遞時間;

    (7)空氣過濾減壓器——氣源凈化、調壓用;

    (8)貯氣罐——氣源故障時,使閥能繼續工作一段時間,一般需三段保護時配。

 

16、什么情況下需要采用閥門定位器?

    (1)摩擦力大,需精確定位的場合。例如高溫、低溫調節閥或采用柔性石墨填料的調節閥;

    (2)緩慢過程需提高調節閥響應速度的場合。例如,溫度、液位、分析等參數的調節系統。

    (3)需要提高執行機構輸出力和切斷力的場合。例如,DN≥25的單座閥,DN>100的雙座閥。閥兩端壓降△P>1MPa或入口壓力P1>10MPa的場合。

    (4)分程調節系統和調節閥運行中有時需要改變氣開、氣關形式的場合。

    (5)需要改變調節閥流量特性的場合。

 

17、自力式調節閥有何特點?自力式壓力調節閥型號中的K、B代表什么?

       自力式調節閥又稱直接作用調節閥。不需任何外加能源,并且把測量、調節、執行三種功能統一為一體,利用被調對象本身能量帶動其動作的調節閥。它具有結構簡單、價格便宜、動作可靠等特點。

       適用于流量變化小、調節精度要求不高或儀表氣源供應困難的場合。

       自力式調節閥按其用途可分為:壓力、液位、溫度和流量調節閥。目前生產最多的是壓力調節閥和氮封閥。

       K——壓開型,泄壓用,閥前穩定;

       B——壓閉型,穩壓用,閥后穩定。

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