閥門基礎(chǔ)知識(shí)
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?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(duì)夾
4．閥門的壓力——溫度等級(jí)表示：不同材質(zhì)、 不同工作溫度下，最大允許無(wú)沖擊工作壓力不同
5 a管法蘭標(biāo)準(zhǔn)主要有兩個(gè)體系：歐州體系和美州體系。
b兩個(gè)體系的管法蘭連接尺寸完全不同無(wú)法互配；以壓力等級(jí)來(lái)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）、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(duì)焊(WN)、承插焊(SW)、螺絲(Th)、對(duì)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(hào)編制方式，用七個(gè)單元來(lái)表示。其含義
類型
驅(qū)動(dòng)
方式
連接
形式
結(jié)構(gòu)
形式
閥座密封面
及襯里材料
公稱
壓力
閥體
材料
2．閥門類型代號(hào)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(hào)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(duì)夾
4．閥門的傳動(dòng)方式代號(hào)9、6、3分別表示：
9、電動(dòng)、6、氣動(dòng)、3、渦輪蝸桿
5．閥體材料代號(hào)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(hào)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
7．鑄鐵閥體不適合用于的場(chǎng)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(chǎng)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(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)有 正作用 和 反作用 兩種形式；隨信號(hào)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(hào)壓力為 20~100KPa ；帶定位器時(shí)最高壓力為 250KPa �；拘谐逃辛N（mm）：
10; 16; 25; 40; 60; 100 。
3．與氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)相比電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)有何特點(diǎn)，有哪幾種輸出形式？
驅(qū)動(dòng)源為電力簡(jiǎn)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(dòng)的貴。常用于無(wú)氣源或不需嚴(yán)格防爆、防燃的場(chǎng)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(chǎng)合？
1)泄流量小，因只有一個(gè)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(chǎng)合。
5．直通雙座調(diào)節(jié)閥有何特點(diǎn)？應(yīng)用在何場(chǎng)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(gè)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(chǎng)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(dòng)。
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(kāi)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(chǎng)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(shí)，最大流量與最小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．理想可調(diào)比取決于：閥芯結(jié)構(gòu)
實(shí)際可調(diào)比取決于：閥芯結(jié)構(gòu)、配管狀況
國(guó)產(chǎn)直通單、雙座調(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(kāi)時(shí)，閥前后壓差為1kgf/cm2,溫度5~40℃的水每小時(shí)所通過(guò)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(kāi)時(shí)，閥前后壓差為1bf/in2（1度60。F的水每分鐘所通過(guò)的美加侖數(shù)。
3) 國(guó)際單位制KV：調(diào)節(jié)閥全開(kāi)時(shí)，閥前后壓差為100kPa,溫度5~40℃的水每小時(shí)所通過(guò)的立方米數(shù)。
Cv ＝1.17 KV
KV＝1.01 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(kāi)、流閉指的是什么？
是對(duì)介質(zhì)流動(dòng)方向而言，與調(diào)節(jié)閥的作用方式氣開(kāi)、氣閉無(wú)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(dòng)方向與閥門打開(kāi)方向相同叫流開(kāi)：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(wú)平衡孔的單密封套筒閥需進(jìn)行流向選擇。
流開(kāi)、流閉各有利弊。流開(kāi)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(zhǎng)，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(kāi)，當(dāng)沖刷厲害或有自潔要求時(shí)可選流閉。兩位型快開(kāi)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(gè)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(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
15．確定調(diào)節(jié)閥口徑的七個(gè)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(kāi)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)品系列中最接近一檔的KV，得到初選口徑；
5)開(kāi)度驗(yàn)算——要求Qmax 時(shí)≯90％閥開(kāi)度；Qmin時(shí)≮10％閥開(kāi)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。
16．氣動(dòng)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(kāi)關(guān)——顯示調(diào)節(jié)閥上、下限的行程工作位置；
3)氣動(dòng)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(dòng)切換。單氣控用二位三，；雙氣控用二位五通；
5)手動(dòng)機(jī)構(gòu)——系統(tǒng)故障時(shí)可切換手動(dòng)操作；
6)氣動(dòng)繼動(dòng)器——使氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作加快，減少傳遞時(shí)間；
7)空氣過(guò)濾減壓器——?dú)庠磧艋�、調(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。
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(chǎng)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(guò)程需提高調(diào)節(jié)閥響應(yīng)速度的場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)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(kāi)、氣關(guān)形式的場(chǎng)合。
5)需要改變調(diào)節(jié)閥流量特性的場(chǎng)合。
18．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(hào)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(cè)量、調(diào)節(jié)、執(zhí)行三種功能統(tǒng)一為一體，利用被調(diào)對(duì)象本身能量帶動(dòng)其動(dòng)作的調(diào)節(jié)閥。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、動(dòng)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(chǎng)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(kāi)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(kāi)度下工作，此時(shí)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(dòng)閥，至調(diào)節(jié)閥獲得較理想工作開(kāi)度為止；
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(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)整體型與非整體型、調(diào)節(jié)型與開(kāi)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(duì)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(dòng)影響的場(chǎng)合。
2)調(diào)節(jié)型：接收4~20mA. 1~5V模擬量控制信號(hào)通過(guò)電氣控制元件使執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出與控制信號(hào)成比例關(guān)系的角（直線）位移。
3)開(kāi)關(guān)型：接收脈沖觸點(diǎn)信號(hào)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出軸只能控制在開(kāi)和關(guān)的兩個(gè)極限位置。也可輸出脈沖觸點(diǎn)信號(hào)。
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(duì)話功能，電路從模擬電路升級(jí)到數(shù)字電路。特征之一配有外部設(shè)定器對(duì)執(zhí)行器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和調(diào)整。
21.為什么說(shuō)將調(diào)節(jié)閥的氣開(kāi)、氣關(guān)理解為就是正作用與反作用是錯(cuò)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(dòng)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(hào)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(shí)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(kāi)和氣關(guān)兩種，有信號(hào)壓力時(shí)調(diào)節(jié)閥關(guān)，無(wú)信號(hào)壓力時(shí)調(diào)節(jié)閥開(kāi)為氣關(guān)式，反之為氣開(kāi)式。氣開(kāi)、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(kāi)
反 正 氣開(kāi)
反 反 氣關(guān)
22填空
a被調(diào)介質(zhì)流過(guò)閥門的相對(duì)流量（Q/Qmax）與閥門相對(duì)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(shí)，上述關(guān)系稱為理想流量特性。
c實(shí)際使用中，閥前后壓差總是變化的，此時(shí)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(kāi)度下工作時(shí)，宜選用等百分比特性。
b二位調(diào)節(jié)應(yīng)選用快開(kāi)特性。
c當(dāng)被調(diào)介質(zhì)含有固體懸浮物時(shí)，宜選用直線特性。
d程序控制應(yīng)選用快開(kāi)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(tái)氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥，若閥桿在全行程的50%位置，則流過(guò)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(kāi)閥，則流量大于50%；如是直線閥，則流量等于50%；如是對(duì)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(diǎn)？
a同一開(kāi)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(duì)變化上看，直線特性小開(kāi)度變化大，大開(kāi)度變化小，使得小開(kāi)度時(shí)調(diào)節(jié)作用太快、太強(qiáng)，易產(chǎn)生超調(diào)，引起振蕩；大開(kāi)度時(shí)調(diào)節(jié)作用太慢、太弱，不夠及時(shí)靈敏。
而等百分比特性正好彌補(bǔ)了這個(gè)缺點(diǎn)，它的流量相對(duì)變化是一個(gè)常數(shù)，小開(kāi)度時(shí)流量小，流量的變化也小，調(diào)節(jié)平穩(wěn)緩和；大開(kāi)度時(shí)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(kāi)度70%時(shí)，相對(duì)流量?jī)H36%，90%時(shí)為71%,因此等百分比特性閥的容量不易充分利用，故經(jīng)濟(jì)性差。選閥時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)選等百分比特性比選直線特性口徑要大一檔的情況，特別是大口徑、特殊材料的閥，選用時(shí)更應(yīng)加以考慮。
26.調(diào)節(jié)閥選用
a調(diào)節(jié)前后壓差較小，要求泄漏量小，一般可選用單座閥。
b調(diào)節(jié)低壓差、大流量氣體可選用蝶閥。
c調(diào)節(jié)強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)，可選用隔膜閥、襯氟單座閥。
d既要求調(diào)節(jié)，又要求切斷時(shí)，可選用偏心旋轉(zhuǎn)閥。其他有此功能的還有球閥、蝶閥、隔膜閥。
e噪音較大時(shí)，可選用套筒閥。
f控制高粘度、帶纖維、細(xì)顆粒的介質(zhì)可選用偏心旋轉(zhuǎn)閥或V型球閥。
g特別適用于漿狀物料的調(diào)節(jié)閥有球閥、隔膜閥、蝶閥等。
滬公網(wǎng)安備31010802001143號(hào)
