閥門是在流體系統(tǒng)中，用來控制流體的方向、壓力、流量的裝置，是使配管和設(shè)備內(nèi)的介質(zhì)(液體、氣體、粉末)流動或停止并能控制其流量的裝置。

閥門是管路流體輸送系統(tǒng)中控制部件，用來改變通路斷面和介質(zhì)流動方向，具有導(dǎo)流、截止、節(jié)流、止回、分流或溢流卸壓等功能。用于流體控制的閥門，從簡單的截止閥到極為復(fù)雜的自控系統(tǒng)中所用的各種閥門，其品種和規(guī)格繁多， 閥門的公稱通徑從極微小的儀表閥大至通徑達(dá)10m的工業(yè)管路用閥?？捎糜诳刂扑?、蒸汽、油品、氣體、泥漿、各種腐蝕性介質(zhì)、 液態(tài)金屬和放射性流體等各種類型流體地流動 ，閥門的工作壓力可以從0.0013MPa到1000MPa 的超高壓，工作溫度可以c-270℃的超低溫到1430℃的高溫。

閥門的控制可采用多種傳動方式， 如手動、電動、液動、氣動、渦輪、電磁動、電磁液動、電液動、氣液動、正齒輪、傘齒輪驅(qū)動等;可以在壓力、溫度或其它形式傳感信號的作用下， 按預(yù)定的要求動作，或者不依賴傳感信號而進(jìn)行簡單的開啟或關(guān)閉，閥門依靠驅(qū)動或自動機(jī)構(gòu)使啟閉件作升降、滑移、旋擺或回轉(zhuǎn)運(yùn)動， 從而改變其流道面積的大小以實(shí)現(xiàn)其控制功能。

一、閥門基礎(chǔ)

1、閥門基本參數(shù)為：公稱壓力PN、公稱通徑DN;

2、閥門基本功能：截?cái)嘟油ń橘|(zhì)，調(diào)節(jié)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(zhì)、不同工作溫度下，允許無沖擊工作壓力不同;

5、管法蘭標(biāo)準(zhǔn)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(qū)分較為合適：

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(huán)松套(PJ/SE)/(LF/SE)、平焊環(huán)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(huán)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(jié)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(nèi)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—?dú)鈩印?—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(zhì)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(huán)境溫度低于-20℃場合;

(4)壓縮氣體。

三、控制閥

1、控制閥由閥體和執(zhí)行執(zhí)行機(jī)構(gòu)及其附件組成。

2、氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)信號壓力為20~100KPa;帶定位器時(shí)高壓力為250KPa?；拘谐逃辛N(mm)：10、 16、 25、 40、 60、 100。

3、與氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)相比電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)有何特點(diǎn)，有哪幾種輸出形式?

驅(qū)動源為電力簡單方便，推力、扭矩大，剛度大。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性差。在中小規(guī)格上比氣動的貴。常用于無氣源或不需嚴(yán)格防爆、防燃的場合。

有角行程、直行程、和多回轉(zhuǎn)三種輸出形式。

4、直通單座調(diào)節(jié)閥有何特點(diǎn)?應(yīng)用在何場合?

(1)泄流量小，因只有一個閥芯易保證密封。標(biāo)準(zhǔn)泄流量為0.01%KV,進(jìn)一步設(shè)計(jì)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(yīng)該應(yīng)用于泄漏量小，壓差不大的場合。

5、直通雙座調(diào)節(jié)閥有何特點(diǎn)?應(yīng)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(shí)密封。標(biāo)準(zhǔn)泄流量為0.1%KV,為單座閥10的倍。

主要應(yīng)用于高壓差，泄漏量要求不嚴(yán)的場合。

6、套筒調(diào)節(jié)閥有何主要優(yōu)點(diǎn)?

兼有單、雙座閥的優(yōu)點(diǎn)。主要有：

(1)穩(wěn)定性好。因用閥塞節(jié)流代替閥芯閥座節(jié)流，而閥塞設(shè)有平衡孔可減少介質(zhì)作用在閥塞上的不平衡力。同時(shí)套筒與閥塞間導(dǎo)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(qiáng)。只要更換套筒就可得到不同的流量系數(shù)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(jié)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(jìn)一步改進(jìn)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(diào)節(jié)功能的閥?

隔膜閥、蝶閥、O型球閥(以切斷為主)、V型球閥(調(diào)節(jié)比大、具剪切作用)、偏心旋轉(zhuǎn)閥。

8、什么是調(diào)節(jié)閥的可調(diào)比R、理想可調(diào)比、實(shí)際可調(diào)比?

調(diào)節(jié)閥所能控制的流量之比稱為可調(diào)比R。

當(dāng)閥兩端壓差保持恒定時(shí)，流量之比稱為理想可調(diào)比。

實(shí)際使用中閥兩端壓差是變化的，這時(shí)的可調(diào)比稱為實(shí)際可調(diào)比。

9、什么是調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)C、Cv、KV值?

調(diào)節(jié)閥流通能力的大小用流量系數(shù)表示。

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

(2)英制單位制C定義：調(diào)節(jié)閥全開時(shí)，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(shù)。

(3)通用單位制KV：調(diào)節(jié)閥全開時(shí)，閥前后壓差為100kPa,溫度5~40℃的水每小時(shí)所通過的立方米數(shù)。

Cv=1.17 KV

KV=1.01 C

10、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力要滿足調(diào)節(jié)閥所需的哪幾部分力?

(1)克服閥芯所受的靜態(tài)不平衡力。

(2)提供閥座負(fù)載的緊壓力。

(3)克服填料摩擦力。

(4)特定應(yīng)用或結(jié)構(gòu)所需的附加力(如波紋管、軟密封等)。

11、調(diào)節(jié)閥的流開、流閉指的是什么?

是對介質(zhì)流動方向而言，與調(diào)節(jié)閥的作用方式氣開、氣閉無關(guān)。流向的重要性在于它影響到穩(wěn)定性，泄漏和噪音等。

定義：在節(jié)流口，介質(zhì)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(jìn)行流向選擇?如何選擇?

單密封類的調(diào)節(jié)閥如單座閥、高壓閥、無平衡孔的單密封套筒閥需進(jìn)行流向選擇。

流開、流閉各有利弊。流開型的閥工作比較穩(wěn)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(dāng)閥桿直徑小于閥芯直徑時(shí)穩(wěn)定性差。

單座閥、小流量閥、單密封套筒閥通常選流開，當(dāng)沖刷厲害或有自潔要求時(shí)可選流閉。兩位型快開特性調(diào)節(jié)閥選流閉型。

13、選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)考慮哪三個主要因素?

(1)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出要大于調(diào)節(jié)閥的負(fù)荷，且合理匹配。

(2)要檢查標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，調(diào)節(jié)閥所規(guī)定的允許壓差是否滿足工藝要求。大壓差時(shí)要計(jì)算閥芯所受的不平衡力。

(3)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的響應(yīng)速度是否滿足工藝操作要求，尤其是電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

14、確定調(diào)節(jié)閥口徑的七個步驟是什么?

(1)確定計(jì)算流量——Qmax、Qmin

(2)確定計(jì)算壓差——根據(jù)系統(tǒng)特點(diǎn)選定阻力比S值，然后確定計(jì)算(閥全開時(shí))壓差;

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

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

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

(6)實(shí)際可調(diào)比驗(yàn)算——一般要求應(yīng)≮10;R實(shí)際>R要求

(7)口徑確定——若不合格重選選KV值，再驗(yàn)證。

15、氣動調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)閥的工作特性，實(shí)現(xiàn)正確定位;

(2)閥位(行程)開關(guān)——顯示調(diào)節(jié)閥上、下限的行程工作位置;

(3)氣動保位閥——?dú)庠垂收蠒r(shí)保持閥門當(dāng)時(shí)位置;

(4)電磁閥——實(shí)現(xiàn)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(jī)構(gòu)——系統(tǒng)故障時(shí)可切換手動操作;

(6)氣動繼動器——使氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作加快，減少傳遞時(shí)間;

(7)空氣過濾減壓器——?dú)庠磧艋⒄{(diào)壓用;

(8)貯氣罐——?dú)庠垂收蠒r(shí)，使閥能繼續(xù)工作一段時(shí)間，一般需三段保護(hù)時(shí)配。

16、什么情況下需要采用閥門定位器?

(1)摩擦力大，需定位的場合。例如高溫、低溫調(diào)節(jié)閥或采用柔性石墨填料的調(diào)節(jié)閥;

(2)緩慢過程需提高調(diào)節(jié)閥響應(yīng)速度的場合。例如，溫度、液位、分析等參數(shù)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

(3)需要提高執(zhí)行機(jī)構(gòu)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(diào)節(jié)系統(tǒng)和調(diào)節(jié)閥運(yùn)行中有時(shí)需要改變氣開、氣關(guān)形式的場合。

(5)需要改變調(diào)節(jié)閥流量特性的場合。

17、自力式調(diào)節(jié)閥有何特點(diǎn)?自力式壓力調(diào)節(jié)閥型號中的K、B代表什么?

自力式調(diào)節(jié)閥又稱直接作用調(diào)節(jié)閥。不需任何外加能源，并且把測量、調(diào)節(jié)、執(zhí)行三種功能統(tǒng)一為一體，利用被調(diào)對象本身能量帶動其動作的調(diào)節(jié)閥。它具有結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜、動作可靠等特點(diǎn)。

適用于流量變化小、調(diào)節(jié)精度要求不高或儀表氣源供應(yīng)困難的場合。

自力式調(diào)節(jié)閥按其用途可分為：壓力、液位、溫度和流量調(diào)節(jié)閥。目前生產(chǎn)壓力調(diào)節(jié)閥和氮封閥。

K——壓開型，泄壓用，閥前穩(wěn)定;

B——壓閉型，穩(wěn)壓用，閥后穩(wěn)定。

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