阀门基本知识介绍
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• 1Kv=0.8650Cv
• Cv选择的太小,则阀门本身的尺寸不够,会使工艺系统的流 量不够,由此,导致上游的压力增加,容易损坏上游的设备.也 容易使阀前后的压力降增高,导致气穴现象.
• Cv选择的太小,就意味着阀门的选择太大,容易造成价格过 高,尺寸和重量过大.
阻塞流( C
• 当调节阀两端压差增大到一定程度时，通过阀的流量将达到极限，进 一步增加压差，流量也不会再增加，出现了流体流动的阻塞现象，即 所谓的阻塞流现象。
and Fittings Industry, Inc. • BS-British standardization • JIS- Japanese Industrial Standardization. • AISI- American Iron and Steel Institute.
标准代号:
标准代号
阀门的端面连接.
• 螺纹连接:通常用于小于DN50的小尺寸阀门.特点是密封效果不是太好,螺纹容易被
腐蚀损坏.但因其尺寸较小重量较轻而容易安装,同时也是花费最少的.
• 法兰连接:适用于大多数的温度范围,但在高压应用上有限制.法兰连接的优点是阀
门很容易从管线上拆卸下来.但法兰易受热扭转和振动.
• 法兰连接方式分为: • 对夹式（wafer）：阀门安装在两片法兰中间，阀体上通常有定位孔以方便安装定
阀门的分类（2）
• 按用途和作用分类 • 截断阀类：其作用是导通和截断管路的介质，如闸阀、截
止阀、球阀、蝶阀和隔膜阀 • 调节阀类：其作用主要是用来调节介质的流量、压力和温
度等参数，如调节阀、截流阀和减压阀等 • 止回阀类：其作用主要是防止介质倒流，如止回阀和底阀
等 • 分流阀类：其作用是用来分配、分离或混合管路中的介质,
阀门选型涉及的几个重要的参数
• 阀门类型: Valve Type • 公称尺寸: Nominal Dimension • 压力和温度等级: Pres.-Temp. rating • 管线介质: Medium • 密封要求: Leakage Class • 阀门的端面连接: End Connection • 流量系数: Flow Parameter • 驱动方式: Drive
1500#,2500#,4500# • DIN/ISO/BS PN6,10,16,20,25,40,50,64,
100,150,250,320,420 • JIS 10K,20K,30K…
压力等级 & 钻孔标准:(China/Din/ANSI )
Pressure Rating
China,Mpa 1.6, 2.0
• 有非常严格的要求的工况. 但缺点是无法直接 拆卸,并且,阀门和管道的材质必须是能够直接焊接.焊缝本 身的质量要比较高,不然,很容易造成应力集中,引起破坏.
• 焊接的分类: • 对焊式（butt welded）：阀体两端按对焊焊接要求加工成
• 自动阀：此类阀门不需要外力驱动，而利 用介质本身的能量来使阀门动作，如止回 阀、安全阀、减压阀和疏水阀等
阀门的分类（4）
• 按公称压力分类 • 真空阀门：工作压力低于标准大气压 • 低压阀门：公称压力≤1.6MPa • 中压阀门：2.5MPa<公称压力≤6.4MPa • 高压阀门：10MPa ≤公称压力≤ 80MPa • 超高压阀门：公称压力≥100MPa
位。 • 支耳式（lugged）：阀门安装在两片法兰中间，阀体上均匀分布螺栓孔，与法兰螺
栓孔相对应。 • 双法兰式（double flanged）：阀体两端带有法兰，与管道上的法兰对应，通过螺栓
固定法兰安装在管道中。
• 法兰连接的表面的密封面形式: • FLAT FACE (平面), • RAISED FACE( 凸面):最常用的., • RING TO JOINT( 环槽面) :用于高压的工况,压力可到100MPA.
温度压力等级
• 公称压力: (nominal pressure) 指管子上标示的压力等级。
• 阀门的温度压力等级是在指定的温度下用表压表示的最大允许工作压 力.当温度升高时,最大允许工作压力随之降低.压力-温度等级数据是在 不同工作温度和压力下选用法兰,阀门和管件的基本参数.
• 标准: ANSI B16.34, DIN /ISO/BS, JIS 的标准. • ANSI150#,300#,400#,600#,800#,900#
阻塞流( C
闸阀 (1)
• 闸阀也叫闸板阀，它是依靠闸板密封面高度光洁、 平整与一致，相互贴合来阻止介质流过，并依靠 顶楔来增加密封效果。其关闭件沿阀座中心线垂 直方向作直线升降运动以接通或截切断管路中的 介质。
密封要求:
• 阀门的密封性能是指阀门各密封部位阻止介质泄漏的能力，它是阀门 最重要的性能指标。
• 阀门密封部位有三处：启闭件与阀座两密封面间的接触处；填料与阀 杆和填料函的配合处；阀体与阀盖的连接处。其中前一处的泄漏叫内 漏，也就是通常所说的关不严，它将影响阀门截断介质的能力。对于 截断类阀门来说，内漏是不允许的。后两处的泄漏叫外漏，即介质从 阀体内泄漏到阀外。外漏会造成物料损失，污染环境，严重时会造成 事故。对于易燃易爆，有毒或放射性的介质，外漏更是不能允许的， 因而阀门必须具有可靠的密封性能.
属对金属阀座表面.泄露量为:0.5% 额定阀门容量. • ANSI III: ,只应用于双开口阀座或压力平衡阀芯,并采用金属活塞环和
金属对金属阀座表面.不同与II的是,它用于需要改善关闭的工况.泄露 量为:0.1% 额定阀门容量. • ANSI IV: 座面为金属对金属的单座阀. 泄露量为:0.01% 额定阀门容量. • ANSI V:应用于带金属或软的阀座表面或带有要求阀座极其严密的压 力平衡阀芯的的单座阀门.最大的泄露量为:常温下,1BAR的压差,每秒 钟通过阀门横截面的流量为5*10 -4 MM3.
• 液体产生阻塞流的原因是，流体在通过阀芯、阀座处由于节流作用而 在附近下游处产生一个缩流，该处的流速最大，但静压最小（其压力 和流速变化如图8-1所示）。当压差增大到一定程度时，缩流断面处 压力低于该流体所在情况下的饱和蒸汽压pc，部分液体汽化，产生闪 蒸现象，即在节流处产生气泡群，流量就基本不随压差的增加而增加。 液体产生阻塞流时的压差称为临界压差ΔpT。
阀门常用的几个国际标准.
• ANSI-American National Standards Institute • API-American Petroleum Institute • ASTM-American Society for Testing and Materials • ASME-American Machinery Engineer Society . • FCI-Fluid Controls Institute • ISO-International Organization for Standardization • MSS-Manufacturers Standardization Society of Valves
标准代号
ISO ANSI BS DIN NF JIS ASTM ASME
名称
国际标准 美国国家标准 英国国家标准 德国国家标准 法国国家标准 日本工业标准 美国材料试验协会标准 美国机械工程师协会标准
标准代号
AISI API MSS AWS ASI MIL JPI GB
名称
美国钢铁学会标准 美国石油学会标准 美国阀门和管件制造厂标准化协会标准 美国焊接协会标准 美国规格协会标准 美国军用标准 日本石油协会标准 中国国家标准
对焊坡口，与管道焊接坡口对应,通过焊接固定在管道上。 • 承插焊（socket welded）：阀体两端按承插焊要求加工，
与管道通过承插焊连接。承插焊一般应用于尺寸比较小的 工况,此工况不适合使用对焊连接. • 各种不同的连接方式都须参照相应的标准，需要明确了解 用户要求的标准，避免所选用阀门无法安装。
ANSI B16.5/ ANSI B16.47,A/B DIN 2501 JIS B2213/14/15 GB9113: 与DIN标准相近
...
钻孔标准
管线中的过流介质
• 介质的分类: • 干净的无腐蚀性的介质.如清洁水,蒸汽等. • 干净的腐蚀性的介质.分轻微腐蚀,中等腐蚀,
严重腐蚀性介质. 如酸类,烃类等. • 带杂质,颗类性的介质. • 介质的流速: • 液体的正常流速<15 M/S • 气体的正常流速< 声速340.29M/S
2.5,4.0,5.0 6.3 10 15 25 32 42
DIN/ ISO, Bar 16, 20 25,45,50 63 100 150 250 320 420
Imperial, LB 150# 300# 400# 600# 900# 1500#
2000#(2500#) 2500#
钻孔标准:
• 常用钻孔标准：
• 常用的几种密封实验的标准: ANSI 16.34, FCI 70-2, MSS-SP-61, API 598, API 6D
填料密封的特点
• 填料的主要材料:
• 1. PTFE: • 优点: 摩擦小,施加在阀
杆上的摩擦力比较小. •
ANSI 70-2-1976的泄露的说明
• ANSI I: 开放式,不需要做实验. • ANSI II: ,只应用于双开口阀座或压力平衡阀芯,并采用金属活塞环和金
来划分，同时又考虑到阀门结构上的区别， 这是目前国内外最常用的分类方法，一般 分为：闸阀，截止阀，蝶阀，止回阀，节 流阀，隔膜阀，旋塞阀，球阀，减压阀， 疏水阀，调节阀，安全阀等
公称直径
• 定义:公称直径(或叫公称通径),就是各种管子与管路附件的通用口径。同一 公称直径的管子与管路附件均能相互连接，具有互换性.它不是实际意义上 的管道外径或内径，虽然其数值跟管道内径较为接近或相等；
如分配阀、疏水阀等 • 安全阀类：其作用是防止装置中介质压力超过规定值，从
而对管路或设备提供超压安全保护，如各种形式的安全阀
阀门的分类（3）
• 按驱动方式分类 • 手动阀：此类阀门靠人力操纵手轮、手柄
或链轮驱动阀门
• 动力驱动阀门：此类阀门利用各种动力源 进行驱动，主要包括：电动阀、气动阀、 液动阀和电磁阀等
阀门的分类（4）
• 按工作温度分类 • 高温阀门：工作温度高于450℃ • 中温阀门：工作温度高于120℃，而低于或
等于450℃ • 常温阀门：工作温度高于或等于-40℃，而
低于或等于120℃ • 低温阀门：工作温度低于-40℃
阀门的分类（5）
• 通用分类法 • 这类分类法是既按阀门的工作原理和作用
阀门的分类（1）
• 按机械运动分类 • 直线运动阀：一个滑动阀杆以推动一个闭合元件到开启或
关闭位置(闭合元件是指内部阀门设施用来打开,关闭或调 整流量).闸阀、截止阀、隔膜阀. 直线阀由于设计简单,容易维护,较其它运动分类有更多的 尺寸,压力等级和设计选择,是目前最通用的形式.
• 旋转运动阀：使用闭合元件在1/4转角或45开启或关闭位 置(闭合元件是指内部阀门设施用来打开,关闭或调整流量). 闸阀、截止阀、隔膜阀. 直线阀由于设计简单,容易维护,较其它运动分类有更多的 尺寸,压力等级和设计选择,是目前最通用的形式.
流量系数:
• Cv=the flow rate of water in US gpm that will pass through a valve with a pressure drop of 1psi @ 60oF
• Kv =the flow rate of water in m3/hr that will pass through a valve with a pressure drop of 1bar @ 20o C
• 表示方式：DN,ND • 公制与英制：
DN(inch) 1/2" 3/4" 1" 1-1/4" 1-1/2" 2" 2-1/2" 3" 4" 5" DN(mm) 15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 DN(inch) 6" 8" 10" 12" 14" 16" 18" 20" 24" 28" DN(mm) 150 200 250 300 350 400 450 500 600 700
标准代号标准代号名称标准代号名称iso国际标准aisi美国钢铁学会标准ansi美国国家标准api美国石油学会标准bs英国国家标准mss美国阀门和管件制造厂标准化协会标准din德国国家标准aws美国焊接协会标准nf法国国家标准asi美国规格协会标准jis日本工业标准mil美国军用标准astm美国材料试验协会标准jpi日本石油协会标准asme美国机械工程师协会标准gb中国国家标准阀门选型涉及的几个重要的参数阀门类型
• Cv选择的太小,则阀门本身的尺寸不够,会使工艺系统的流 量不够,由此,导致上游的压力增加,容易损坏上游的设备.也 容易使阀前后的压力降增高,导致气穴现象.
• Cv选择的太小,就意味着阀门的选择太大,容易造成价格过 高,尺寸和重量过大.
阻塞流( C
• 当调节阀两端压差增大到一定程度时，通过阀的流量将达到极限，进 一步增加压差，流量也不会再增加，出现了流体流动的阻塞现象，即 所谓的阻塞流现象。
and Fittings Industry, Inc. • BS-British standardization • JIS- Japanese Industrial Standardization. • AISI- American Iron and Steel Institute.
标准代号:
标准代号
阀门的端面连接.
• 螺纹连接:通常用于小于DN50的小尺寸阀门.特点是密封效果不是太好,螺纹容易被
腐蚀损坏.但因其尺寸较小重量较轻而容易安装,同时也是花费最少的.
• 法兰连接:适用于大多数的温度范围,但在高压应用上有限制.法兰连接的优点是阀
门很容易从管线上拆卸下来.但法兰易受热扭转和振动.
• 法兰连接方式分为: • 对夹式（wafer）：阀门安装在两片法兰中间，阀体上通常有定位孔以方便安装定
阀门的分类（2）
• 按用途和作用分类 • 截断阀类：其作用是导通和截断管路的介质，如闸阀、截
止阀、球阀、蝶阀和隔膜阀 • 调节阀类：其作用主要是用来调节介质的流量、压力和温
度等参数，如调节阀、截流阀和减压阀等 • 止回阀类：其作用主要是防止介质倒流，如止回阀和底阀
等 • 分流阀类：其作用是用来分配、分离或混合管路中的介质,
阀门选型涉及的几个重要的参数
• 阀门类型: Valve Type • 公称尺寸: Nominal Dimension • 压力和温度等级: Pres.-Temp. rating • 管线介质: Medium • 密封要求: Leakage Class • 阀门的端面连接: End Connection • 流量系数: Flow Parameter • 驱动方式: Drive
1500#,2500#,4500# • DIN/ISO/BS PN6,10,16,20,25,40,50,64,
100,150,250,320,420 • JIS 10K,20K,30K…
压力等级 & 钻孔标准:(China/Din/ANSI )
Pressure Rating
China,Mpa 1.6, 2.0
• 有非常严格的要求的工况. 但缺点是无法直接 拆卸,并且,阀门和管道的材质必须是能够直接焊接.焊缝本 身的质量要比较高,不然,很容易造成应力集中,引起破坏.
• 焊接的分类: • 对焊式（butt welded）：阀体两端按对焊焊接要求加工成
• 自动阀：此类阀门不需要外力驱动，而利 用介质本身的能量来使阀门动作，如止回 阀、安全阀、减压阀和疏水阀等
阀门的分类（4）
• 按公称压力分类 • 真空阀门：工作压力低于标准大气压 • 低压阀门：公称压力≤1.6MPa • 中压阀门：2.5MPa<公称压力≤6.4MPa • 高压阀门：10MPa ≤公称压力≤ 80MPa • 超高压阀门：公称压力≥100MPa
位。 • 支耳式（lugged）：阀门安装在两片法兰中间，阀体上均匀分布螺栓孔，与法兰螺
栓孔相对应。 • 双法兰式（double flanged）：阀体两端带有法兰，与管道上的法兰对应，通过螺栓
固定法兰安装在管道中。
• 法兰连接的表面的密封面形式: • FLAT FACE (平面), • RAISED FACE( 凸面):最常用的., • RING TO JOINT( 环槽面) :用于高压的工况,压力可到100MPA.
温度压力等级
• 公称压力: (nominal pressure) 指管子上标示的压力等级。
• 阀门的温度压力等级是在指定的温度下用表压表示的最大允许工作压 力.当温度升高时,最大允许工作压力随之降低.压力-温度等级数据是在 不同工作温度和压力下选用法兰,阀门和管件的基本参数.
• 标准: ANSI B16.34, DIN /ISO/BS, JIS 的标准. • ANSI150#,300#,400#,600#,800#,900#
阻塞流( C
闸阀 (1)
• 闸阀也叫闸板阀，它是依靠闸板密封面高度光洁、 平整与一致，相互贴合来阻止介质流过，并依靠 顶楔来增加密封效果。其关闭件沿阀座中心线垂 直方向作直线升降运动以接通或截切断管路中的 介质。
密封要求:
• 阀门的密封性能是指阀门各密封部位阻止介质泄漏的能力，它是阀门 最重要的性能指标。
• 阀门密封部位有三处：启闭件与阀座两密封面间的接触处；填料与阀 杆和填料函的配合处；阀体与阀盖的连接处。其中前一处的泄漏叫内 漏，也就是通常所说的关不严，它将影响阀门截断介质的能力。对于 截断类阀门来说，内漏是不允许的。后两处的泄漏叫外漏，即介质从 阀体内泄漏到阀外。外漏会造成物料损失，污染环境，严重时会造成 事故。对于易燃易爆，有毒或放射性的介质，外漏更是不能允许的， 因而阀门必须具有可靠的密封性能.
属对金属阀座表面.泄露量为:0.5% 额定阀门容量. • ANSI III: ,只应用于双开口阀座或压力平衡阀芯,并采用金属活塞环和
金属对金属阀座表面.不同与II的是,它用于需要改善关闭的工况.泄露 量为:0.1% 额定阀门容量. • ANSI IV: 座面为金属对金属的单座阀. 泄露量为:0.01% 额定阀门容量. • ANSI V:应用于带金属或软的阀座表面或带有要求阀座极其严密的压 力平衡阀芯的的单座阀门.最大的泄露量为:常温下,1BAR的压差,每秒 钟通过阀门横截面的流量为5*10 -4 MM3.
• 液体产生阻塞流的原因是，流体在通过阀芯、阀座处由于节流作用而 在附近下游处产生一个缩流，该处的流速最大，但静压最小（其压力 和流速变化如图8-1所示）。当压差增大到一定程度时，缩流断面处 压力低于该流体所在情况下的饱和蒸汽压pc，部分液体汽化，产生闪 蒸现象，即在节流处产生气泡群，流量就基本不随压差的增加而增加。 液体产生阻塞流时的压差称为临界压差ΔpT。
阀门常用的几个国际标准.
• ANSI-American National Standards Institute • API-American Petroleum Institute • ASTM-American Society for Testing and Materials • ASME-American Machinery Engineer Society . • FCI-Fluid Controls Institute • ISO-International Organization for Standardization • MSS-Manufacturers Standardization Society of Valves
标准代号
ISO ANSI BS DIN NF JIS ASTM ASME
名称
国际标准 美国国家标准 英国国家标准 德国国家标准 法国国家标准 日本工业标准 美国材料试验协会标准 美国机械工程师协会标准
标准代号
AISI API MSS AWS ASI MIL JPI GB
名称
美国钢铁学会标准 美国石油学会标准 美国阀门和管件制造厂标准化协会标准 美国焊接协会标准 美国规格协会标准 美国军用标准 日本石油协会标准 中国国家标准
对焊坡口，与管道焊接坡口对应,通过焊接固定在管道上。 • 承插焊（socket welded）：阀体两端按承插焊要求加工，
与管道通过承插焊连接。承插焊一般应用于尺寸比较小的 工况,此工况不适合使用对焊连接. • 各种不同的连接方式都须参照相应的标准，需要明确了解 用户要求的标准，避免所选用阀门无法安装。
ANSI B16.5/ ANSI B16.47,A/B DIN 2501 JIS B2213/14/15 GB9113: 与DIN标准相近
...
钻孔标准
管线中的过流介质
• 介质的分类: • 干净的无腐蚀性的介质.如清洁水,蒸汽等. • 干净的腐蚀性的介质.分轻微腐蚀,中等腐蚀,
严重腐蚀性介质. 如酸类,烃类等. • 带杂质,颗类性的介质. • 介质的流速: • 液体的正常流速<15 M/S • 气体的正常流速< 声速340.29M/S
2.5,4.0,5.0 6.3 10 15 25 32 42
DIN/ ISO, Bar 16, 20 25,45,50 63 100 150 250 320 420
Imperial, LB 150# 300# 400# 600# 900# 1500#
2000#(2500#) 2500#
钻孔标准:
• 常用钻孔标准：
• 常用的几种密封实验的标准: ANSI 16.34, FCI 70-2, MSS-SP-61, API 598, API 6D
填料密封的特点
• 填料的主要材料:
• 1. PTFE: • 优点: 摩擦小,施加在阀
杆上的摩擦力比较小. •
ANSI 70-2-1976的泄露的说明
• ANSI I: 开放式,不需要做实验. • ANSI II: ,只应用于双开口阀座或压力平衡阀芯,并采用金属活塞环和金
来划分，同时又考虑到阀门结构上的区别， 这是目前国内外最常用的分类方法，一般 分为：闸阀，截止阀，蝶阀，止回阀，节 流阀，隔膜阀，旋塞阀，球阀，减压阀， 疏水阀，调节阀，安全阀等
公称直径
• 定义:公称直径(或叫公称通径),就是各种管子与管路附件的通用口径。同一 公称直径的管子与管路附件均能相互连接，具有互换性.它不是实际意义上 的管道外径或内径，虽然其数值跟管道内径较为接近或相等；
如分配阀、疏水阀等 • 安全阀类：其作用是防止装置中介质压力超过规定值，从
而对管路或设备提供超压安全保护，如各种形式的安全阀
阀门的分类（3）
• 按驱动方式分类 • 手动阀：此类阀门靠人力操纵手轮、手柄
或链轮驱动阀门
• 动力驱动阀门：此类阀门利用各种动力源 进行驱动，主要包括：电动阀、气动阀、 液动阀和电磁阀等
阀门的分类（4）
• 按工作温度分类 • 高温阀门：工作温度高于450℃ • 中温阀门：工作温度高于120℃，而低于或
等于450℃ • 常温阀门：工作温度高于或等于-40℃，而
低于或等于120℃ • 低温阀门：工作温度低于-40℃
阀门的分类（5）
• 通用分类法 • 这类分类法是既按阀门的工作原理和作用
阀门的分类（1）
• 按机械运动分类 • 直线运动阀：一个滑动阀杆以推动一个闭合元件到开启或
关闭位置(闭合元件是指内部阀门设施用来打开,关闭或调 整流量).闸阀、截止阀、隔膜阀. 直线阀由于设计简单,容易维护,较其它运动分类有更多的 尺寸,压力等级和设计选择,是目前最通用的形式.
• 旋转运动阀：使用闭合元件在1/4转角或45开启或关闭位 置(闭合元件是指内部阀门设施用来打开,关闭或调整流量). 闸阀、截止阀、隔膜阀. 直线阀由于设计简单,容易维护,较其它运动分类有更多的 尺寸,压力等级和设计选择,是目前最通用的形式.
流量系数:
• Cv=the flow rate of water in US gpm that will pass through a valve with a pressure drop of 1psi @ 60oF
• Kv =the flow rate of water in m3/hr that will pass through a valve with a pressure drop of 1bar @ 20o C
• 表示方式：DN,ND • 公制与英制：
DN(inch) 1/2" 3/4" 1" 1-1/4" 1-1/2" 2" 2-1/2" 3" 4" 5" DN(mm) 15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 DN(inch) 6" 8" 10" 12" 14" 16" 18" 20" 24" 28" DN(mm) 150 200 250 300 350 400 450 500 600 700
标准代号标准代号名称标准代号名称iso国际标准aisi美国钢铁学会标准ansi美国国家标准api美国石油学会标准bs英国国家标准mss美国阀门和管件制造厂标准化协会标准din德国国家标准aws美国焊接协会标准nf法国国家标准asi美国规格协会标准jis日本工业标准mil美国军用标准astm美国材料试验协会标准jpi日本石油协会标准asme美国机械工程师协会标准gb中国国家标准阀门选型涉及的几个重要的参数阀门类型