阀门基础知识
1、阀门基本参数:公称压力PN、公称通径DN
2、阀门的基本功能:切断介质、调节流量、改变流动方向。
3、阀门连接方式主要有法兰、螺纹、焊接、卡箍
4、阀门的压力-温度等级:材质不同,工作温度不同,允许无冲击工作压力较大不同
5、管法兰标准主要有两个体系:欧洲体系和美国体系。
两个系统的管道法兰连接尺寸完全不同,不能互换。
按压力等级来区分比较合适:
欧洲系统为PN0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.3、10.0、16.0、25.0、32.0、40.0 MPa。
美制为PN1.0(CIass75)、2.0(CIass150)、5.0(CIass300)、11.0(CIass600)、15.0(CIass900)、26.0(CIass1500)、42.0(CIass2500)MPa。
管法兰主要类型有:整体式(IF)、板式平焊(PL)、带颈平焊(SO)、带颈对焊(WN)、承插焊(SW)、螺钉(Th)、对焊环松套(PJ/SE)/(LF/SE)、平焊环松套(PJ/RJ)、法兰盖(BL)。
法兰密封面类型有全平面(FF)、突面(RF)、凹面(FM)凸面(M)、榫槽(T)槽(G)面、环结合面(RJ)等。
6、铸铁阀体不适合在以下场合使用
1)水蒸气或含水量较高的湿气体;
2)易燃易爆液体;
3)环境温度低于-20℃;
4) 压缩气体
C控制阀
1、调节阀由阀体和执行机构及其附件组成。
2、气动薄膜执行机构有正反作用两种形式;随着信号压力的增加,推杆向下为正作用,反之,推杆向上为负作用;通常接受20~100KPa的标准信号压力;配合定位器时压力较高为250KPa。六种基本行程(mm):10; 16; 25; 40; 60; 100.
3、电动执行机构与气动执行机构相比有何特点,有哪几种输出形式?
驱动源为电力,简单方便,推力和扭矩大,刚性高。但结构复杂,可靠性差。在中小型规格中,气动价格昂贵。常用于无气源或不需要严格防爆、隔爆的场合。
提供三种类型的输出:角行程、直行程和多圈。
4、直通式单座调节阀有哪些特点?适用于什么场合?
1)由于只有一个阀芯,泄油流量小,易于密封。标准排水流量为0.01% KV,进一步设计可作为截止阀使用。
2)由于不平衡力推力大,许用压差小。 DN100阀门的△P仅为120KPa。
3)流通能力小。 DN100 KV仅为120。宜用在泄漏小、压差不大的场合。
5、直通式双座调节阀有哪些特点?适用于什么场合?
1)允许压差较大,因为它可以抵消许多不平衡力。 DN100阀门的△P为280KPa。
2)流通能力大。 DN100 为 160 KV。
3)两个阀芯不能同时密封,泄漏量大。标准泄漏率为0.1% KV,是单座阀的10倍。
主要应用于压差高、泄漏要求不严格的场合。
6、套筒调节阀的主要优点有哪些?
结合了单座阀和双座阀的优点。主要是:
1)稳定性好。由于阀芯节流代替了滑阀阀座节流,且阀芯上设有平衡孔,可以减少介质作用在阀芯上的不平衡力。同时,套筒与阀芯的导向面,加上不平衡力变化小,因此不易引起阀芯振动。
2)互换性、通用性。只需更换套筒即可获得不同的流量系数和不同的流量特性。
3)许用压差大,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,因此允许压差较大。并且由于套筒、阀塞材质相同,温度变化引起的膨胀量基本相同。
4)套筒提供大孔和小孔(注射式)两种节流窗口。后者具有降低噪音、减振作用,并进一步改进为专门的低噪音阀门。
适用于阀门前后压差较大、噪音要求较低的场合。
7、除了单双座阀和套筒阀外,还有哪些阀门具有调节功能?
隔膜阀、蝶阀、O型球阀(以截止为主)、V型球阀(调节比大,具有剪切作用)、偏心旋转阀。
8、调节阀R的调节比、理想调节比、实际调节比是多少?
调节阀所能控制的大流量与小流量之比称为调节比R。
当阀门两端压力差保持恒定时,较大流量与较小流量之比称为理想调节比。
实际中,阀门两端的压差是可变的,其可调比称为实际可调比。
9、什么是调节阀的流量系数C、Cv、KV值?
控制阀流通能力的大小用流量系数来表示。
1)工程单位制Cv定义:调节阀全开时,阀门前后压力差为1kgf/cm2时,每小时通过温度5~40℃的水的立方米数。
2)英制单位C定义:调节阀全开时,阀前后压差为1bf/in2(1度60.F的水每分钟通过US的加仑数。
3)国际单位制KV:调节阀全开时,阀前后压差为100kPa,温度为5~40℃时,每小时通过水的立方米数。
CV = 1.17KV
电压=1.01℃
10、执行机构的输出力应满足调节阀所需力的哪些部分?
1)克服阀芯上的静不平衡力。
2) 为座椅负载提供紧固压力。
3) 克服包装摩擦。
4) 特定应用或结构所需的附加力(例如波纹管、软密封件等)。
11、调节阀的流开、流闭指的是什么?
它是针对介质流向而言的,与调节阀的作用方式为气开、气闭无关。流向的重要性在于它影响稳定性、泄漏和噪声。
定义:在节流口处,介质流动方向与阀门开启方向一致的称为流开:反之,称为流关。
12、哪些阀门需要选择流向?如何选择?
单座阀、高压阀、不带平衡孔的单密封套筒阀等单密封型调节阀需要选择流向。
流开式和流闭式各有优缺点。流开式阀门工作较稳定,但自洁性能和密封性较差,寿命短;流闭式阀门寿命长、自洁性能和密封性好,但当阀杆直径小于阀芯直径时稳定性较差。
当冲刷严重或需要自洁时,通常选择单座阀、小流量阀门和单密封套筒阀,流量打开,流量关闭。选用二位快开特性调节阀为流闭式。
- 选择执行器时要考虑的三个主要因素是什么?
1)执行机构的输出应大于调节阀的负载并合理匹配。
2)检查调节阀采用标准组合时规定的许用压差是否满足工艺要求。对于大压差,应计算阀芯上的不平衡力。
3)执行机构的响应速度是否满足工艺操作要求,特别是电动执行机构。
14、确定调节阀口径的七个步骤分别是?
1) 确定计算流量——Qmax、Qmin
2)确定计算压差——根据所选阻力比S值的系统特性,进而确定计算压差(阀门全开);
3)计算流量系数——选择合适的计算公式图表或软件,求出KV的最大值和最小值;
4)KV值选择——根据所选产品系列中最接近KV等级的KV最大值,得到口径的初始选择;
5)开度检查——阀门开度Qmax≯90%的要求;阀门开度Qmin≮10%;
6)实际可调比校核——一般要求应≮10; R 实际 > R 要求
7) 口径判定——如果不合格则重新选择选定的KV值,然后进行验证。
15、气动调节阀的辅助装置(附件)有哪些?各自的作用是什么?
1)阀门定位器——用于改善控制阀的操作特性,实现正确定位;
2)阀位(行程)开关——显示调节阀上下限行程工作位置;
3) 气动保位阀——在气源故障时将阀门保持在当前位置;
4)电磁阀——实现气路的自动切换。单气控制有两位三,;双气控二位五位;
5)手动机构——系统故障时可切换手动操作;
6) 气动继电器——使气动薄膜执行器能够更快地移动并减少传输时间;
7)空气过滤减压器——用于空气净化和压力调节;
8)储气罐——气源故障,使阀门能继续工作一段时间,一般需配三级保护。
16、什么情况需要使用阀门定位器?
1)摩擦力较大,需要精确定位的场合。例如高温、低温控制阀或带有柔性石墨填料的控制阀;
2)慢速过程,需要提高控制阀的响应速度。例如,温度、液位、分析等参数的调节系统。
3)需要增加执行机构输出力和切断力的场合。例如DN≥25的单座阀和DN>100的双座阀。其中阀门两端压力降△P>1MPa或进口压力P1>10MPa。
4)分程调节系统和调节阀的操作有时需要改变气开、气闭形式的场合。
5)需要改变调节阀的流量特性。