閥門基礎(chǔ)知識

1、閥門基礎(chǔ)知識一、閥門基礎(chǔ) 1閥門基本參數(shù)為：公稱壓力PN 、 公稱通經(jīng)DN 2閥門基本功能：截斷接通介質(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，最大允許無沖擊工作壓力不同 5 a管法蘭標(biāo)準(zhǔn)主要有兩個體系：歐州體系和美州體系。 b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)分最合適：歐州體系為PN0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.3、10.0、16.0、25.0、32.0、40.0MPa;美州體系為PN1.0（CIass75）、2.0( CIass150）、5.0( CIass300

2、）、11.0 (CIass600）、15.0( CIass900）、26.0( CIass1500）、42.0( CIass2500）MPa。c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。d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1一般工業(yè)用閥門型號編制方式，用七個單元來表示。其含義類型 驅(qū)動 方式 連接 形式 結(jié)構(gòu) 形式 閥座密封面 及襯里材料

3、公稱 壓力 閥體 材料 2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 3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 4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 5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 6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

4、、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 7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 20100KPa ；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(zhí)行機(jī)構(gòu)相比電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)有何特點，有哪幾種輸出形式？ 驅(qū)動源

5、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？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？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

6、KV為160。 3) 泄漏量大，原因有兩個閥芯不能同時密封。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？ 兼有單、雙座閥的優(yōu)點。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。

7、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、實際可調(diào)比？ 調(diào)節(jié)閥所能控制的最大流量和最小流量之比稱為可調(diào)比R.。 當(dāng)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(diào)比。 實際使用中閥兩端壓差是變化的，這時的可調(diào)比稱為實際可調(diào)比。 9理想可調(diào)比取決于：閥芯結(jié)構(gòu) 實際可調(diào)比取決于：閥芯結(jié)構(gòu)、配管狀況 國產(chǎn)直通單、雙

8、座調(diào)節(jié)閥的R值為：30精小型調(diào)節(jié)閥，高性能調(diào)節(jié)閥，V型球的R 10什么是調(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，閥前后壓差為1kgf/cm2,溫度540的水每小時所通過的立方米數(shù)。 磅/英寸2）溫2)英制單位制C定義：調(diào)節(jié)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(shù)。 3) 國際單位制KV：調(diào)節(jié)閥全開時，閥前后壓差為100kPa,溫度540的水每小時所通過的立方米數(shù)。 Cv 1.17 KV KV1.01 C 11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

9、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）。 12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。 13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穩(wěn)定性差。 單座閥、小流量

10、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可選流閉。兩位型快開特性調(diào)節(jié)閥選流閉型 。 14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，調(diào)節(jié)閥所規(guī)定的允許壓差是否滿足工藝要求。大壓差時要計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)。 15確定調(diào)節(jié)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(jù)系統(tǒng)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(shù)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(jù)KV

11、的max值在所選產(chǎn)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(diào)比驗算一般要求應(yīng)10；R實際R要求 7)口徑確定若不合格重選選KV值，再驗證。 16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)氣動保位閥氣源故障時保持閥門當(dāng)時位置； 4)電磁閥實現(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，減少傳遞時間； 7)空

12、氣過濾減壓器氣源凈化、調(diào)壓用； 8)貯氣罐氣源故障時，使閥能繼續(xù)工作一段時間，一般需三段保護(hù)時配。 17什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(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，DN25的單座閥，DN100的雙座閥。閥兩端壓降P1MPa或入口壓力P110MPa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。 18自力式調(diào)節(jié)閥有何特點？自力式壓力調(diào)節(jié)閥型號中的K、B代

13、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、價格便宜、動作可靠等特點。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)最多的是壓力調(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。 19當(dāng)閥選大了或需方工藝條件變化，使調(diào)節(jié)閥經(jīng)常在小開度下工作，此時有何解決辦法？ 1)降低閥上壓差P a在閥后加節(jié)流孔板消耗一部分壓降； b關(guān)小管路上串聯(lián)的手動閥，至調(diào)節(jié)閥獲得較理想工作開度為止

14、； 2)縮小口徑 a換小一檔口徑的閥； b閥體不變，換小一檔口徑的閥芯、閥座。； 20試述電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)整體型與非整體型、調(diào)節(jié)型與開關(guān)型、電子式與智能型的含義。 1)整體型又稱一體化，是將電氣控制元件整體組合后裝配在執(zhí)行機(jī)構(gòu)主機(jī)上。反之為非整體型，最早產(chǎn)品均為非整體型。整體型可減少控制室內(nèi)的有關(guān)設(shè)施，還可相對減少控制電纜的芯數(shù)。非整體型常用于空間限制、高溫環(huán)境、有振動影響的場合。 2)調(diào)節(jié)型：接收420mA. 15V模擬量控制信號通過電氣控制元件使執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出與控制信號成比例關(guān)系的角（直線）位移。 3)開關(guān)型：接收脈沖觸點信號，執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出軸只能控制在開和關(guān)的兩個極限位置。也可輸出脈沖觸點信號。

15、 4)電子式：將電氣控制元件電子化、集成化。 5)智能型：在電子式的基礎(chǔ)上，增加人機(jī)對話功能，電路從模擬電路升級到數(shù)字電路。特征之一配有外部設(shè)定器對執(zhí)行器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和調(diào)整。 21.為什么說將調(diào)節(jié)閥的氣開、氣關(guān)理解為就是正作用與反作用是錯誤的？ 調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥體部件兩部份組成。調(diào)節(jié)閥一般采用氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其作用方式有正作用和反作用兩種。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； 閥體部件分為正裝和反裝兩種。閥桿下移時與閥座間流通截面積減小的稱為正裝式，反之稱為反裝式。 調(diào)節(jié)閥的作用方式分為氣開和氣關(guān)兩種，有信號壓力時調(diào)節(jié)閥關(guān)，無信號壓力時調(diào)節(jié)閥開為氣關(guān)式，反之為氣開式。

16、氣開、氣關(guān)是由執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正、反作用和閥體部件的正、反裝組合而成，組合方式如下： 執(zhí)行機(jī)構(gòu)（作用） 閥體部件（裝配） 調(diào)節(jié)閥（整機(jī)） 正 正 氣關(guān) 正 反 氣開 反 正 氣開 反 反 氣關(guān) 22填空 a被調(diào)介質(zhì)流過閥門的相對流量（Q/Qmax）與閥門相對行程（l/L）之間的關(guān)系稱為調(diào)節(jié)閥的流量特性。 b閥前后壓差保持不變時，上述關(guān)系稱為理想流量特性。 c實際使用中，閥前后壓差總是變化的，此時上述關(guān)系稱為工作流量特性。 d理想流量特性取決于閥芯形狀。 e工作流量特性取決于閥芯形狀和配管狀況。 23.根據(jù)下述情況，選擇調(diào)節(jié)閥的流量特性。 a調(diào)節(jié)閥經(jīng)常在小開度下工作時，宜選用等百分比特性。 b二位調(diào)節(jié)

17、應(yīng)選用快開特性。 c當(dāng)被調(diào)介質(zhì)含有固體懸浮物時，宜選用直線特性。 d程序控制應(yīng)選用快開特性。 e在非常穩(wěn)定的調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，可選用等百分比或直線特性。 24.一臺氣動薄膜調(diào)節(jié)閥，若閥桿在全行程的50%位置，則流過閥的流量是否也在最大流量的50%處？ 不一定，要以閥的結(jié)構(gòu)特性而定。在閥兩端壓差恒定的情況下，如是快開閥，則流量大于50%；如是直線閥，則流量等于50%；如是對數(shù)閥（等百分比閥），則流量小于50%。 25.閥門的直線流量特性與等百分比流量特性各有何優(yōu)缺點？ a同一開度下，直線特性流量大，壓差改變快，故調(diào)節(jié)速度比等百分比特性快。 b從流量的相對變化上看，直線特性小開度變化大，大開度變化小，使得小開度時調(diào)節(jié)作用太快、太強(qiáng)，易產(chǎn)生超調(diào)，引起振蕩；大開度時調(diào)節(jié)作用太慢、太弱，不夠及時靈敏。 而等百分比特性正好彌補(bǔ)了這個缺點，它的流量相對變化是一個常數(shù)，小開度時流量小，流量的變化也小，調(diào)節(jié)平穩(wěn)緩和；大開度時流量大，流量的變化也大，調(diào)節(jié)靈敏有效，因而其適應(yīng)性比直線特性強(qiáng)。 C、由于等百分比特性大部分流量集中在后面，開度70%時，相對流量僅36%，90%時為71%