化工常用阀门基础知识

阀门基础知识

一、阀门基础

1．阀门基本参数为：公称压力PN 、公称通经DN

2．阀门基本功能：截断接通介质，调节流量，改变流向

3．阀门连接的主要方式有：法兰、螺纹、焊接、对夹

4．阀门的压力——温度等级表示：不同材质、不同工作温度下，最大允许无冲击工作压力不同

5 a管法兰标准主要有两个体系：欧州体系和美州体系。

b两个体系的管法兰连接尺寸完全不同无法互配；以压力等级来区分最合适：欧州体系为、、、、、、、、、、、;美州体系为（CIass75）、( CIass150）、( CIass300）、 (CIass600）、( CIass900）、( CIass1500）、( CIass2500）MPa。

c管法兰类型主要有：整体(IF)、板式平焊(PL)、带颈平焊(SO)、带颈对焊(WN)、承插焊(SW)、螺丝(Th)、对焊环松套(PJ/SE)/(LF/SE)、平焊环松套(PJ/RJ)和法兰盖(BL)等。

d法兰密封面型式主要有：全平面(FF)、突面(RF)、凹(FM)凸(M)面、榫(T)槽(G)面、环连接面(RJ)等

二、常用（通用）阀门

1．一般工业用阀门型号编制方式，用七个单元来表示。其含义

类型

驱动

方式

连接

形式

结构

形式

阀座密封面

及衬里材料

公称

压力

阀体

材料

2．阀门类型代号的Z、J、L、Q、D、G、X、H、A、Y、S分别表示：

闸阀、截止阀、节流阀、球阀、蝶阀、隔膜阀、旋塞阀、止回阀、安全阀、减压阀、疏水3．阀门的连接式代号1、2、4、6、7分别表示：

1、内螺纹、

2、外螺纹、4、法兰、6、焊接、7、对夹

4．阀门的传动方式代号9、6、3分别表示：

9、电动、6、气动、3、涡轮蜗杆

5．阀体材料代号Z、K、Q、T、C、P、R、V分别表示：

灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、铜及合金、碳钢、铬镍系不锈钢、铬镍钼系不锈钢、铬钼钒钢

6．阀座密封或衬里代号R、T、X、S、N、F、H、Y、J、M、W分别表示：

奥氏体不锈钢、铜合金、橡胶、塑料、尼龙塑料、氟塑料、Cr系不锈钢、硬质合金、衬胶、蒙乃尔合金、阀门本体材料

7．铸铁阀体不适合用于的场合有：

1）水蒸气或含水量多的湿气体；2）易燃易爆流体；

3）环境温度低于－20℃场合；4）压缩气体。

三、控制阀

1．控制阀由阀体和执行执行机构及其附件组成。

2．气动薄膜执行机构有正作用和反作用两种形式；随信号压力增大，推杆下移为正作用，反之推杆上移为反作用；通常接受标准信号压力为 20~100KPa ；带定位器时最高压力为 250KPa 。基本行程有六种（mm）：

10; 16; 25; 40; 60; 100 。

3．与气动执行机构相比电动执行机构有何特点，有哪几种输出形式

驱动源为电力简单方便，推力、扭矩大，刚度大。但结构复杂，可靠性差。在中小规格上比气动的贵。常用于无气源或不需严格防爆、防燃的场合。

有角行程、直行程、和多回转三种输出形式。

4．直通单座调节阀有何特点应用在何场合

1)泄流量小，因只有一个阀芯易保证密封。标准泄流量为%KV,进一步设计可作切断阀

2)许用压差小，因不平衡力推力大。DN100的阀△P仅为120KPa。

3)流通能力小。DN100的KV仅为120。

应该应用于泄漏量小，压差不大的场合。

5．直通双座调节阀有何特点应用在何场合

1)许用压差大，因可抵消许多不平衡力。DN100的阀△P为280KPa。

2) 流通能力大。DN100的KV为160。

3) 泄漏量大，原因有两个阀芯不能同时密封。标准泄流量为%KV,为单座阀10的倍。

主要应用于高压差，泄漏量要求不严的场合。

6．套筒调节阀有何主要优点

兼有单、双座阀的优点。主要有：

1)稳定性好。因用阀塞节流代替阀芯阀座节流，而阀塞设有平衡孔可减少介质作用在阀塞上的不平衡力。同时套筒与阀塞间导向面大，加之不平衡力变化小，因此不易引起阀芯振动

2)互换性和通用性强。只要更换套筒就可得到不同的流量系数和不同的流量特性。

3)允许压差大，热膨胀影响小。带平衡孔的套筒阀的平衡原理和双座阀一样，因此许用压差大。又由于套筒、阀塞采用同一种材料制成，温度变化引起的膨胀基本一致。

4)套筒提供的节流窗口有开大口和打小孔（喷射型）两种。后者有降噪、减振作用，进一步改进即成专门的低噪音阀。

适用于阀前后压差大，噪音要求低的场合。

7．除单、双座阀及套筒阀外还有哪些具有调节功能的阀

隔膜阀、蝶阀、O型球阀（以切断为主）、V型球阀（调节比大、具剪切作用）、偏心旋转8．什么是调节阀的可调比R、理想可调比、实际可调比

调节阀所能控制的最大流量和最小流量之比称为可调比R.。

当阀两端压差保持恒定时，最大流量与最小流量之比称为理想可调比。

实际使用中阀两端压差是变化的，这时的可调比称为实际可调比。

9．理想可调比取决于：阀芯结构

实际可调比取决于：阀芯结构、配管状况

国产直通单、双座调节阀的R值为：30精小型调节阀，高性能调节阀，V型球的R 10．什么是调节阀的流量系数C 、Cv 、KV值

调节阀流通能力的大小用流量系数表示。

1)工程单位制Cv定义：调节阀全开时，阀前后压差为1kgf/cm2,温度5~40℃的水每小时所通过的立方米数。

磅/英寸2）温2)英制单位制C定义：调节阀全开时，阀前后压差为1bf/in2（1度60。F 的水每分钟所通过的美加仑数。

3) 国际单位制KV：调节阀全开时，阀前后压差为100kPa,温度5~40℃的水每小时所通过的立方米数。

Cv ＝ KV

KV＝ C

11．执行机构的输出力要满足调节阀所需的哪几部分力

1)克服阀芯所受的静态不平衡力。

2)提供阀座负载的紧压力。

3)克服填料摩擦力。

4)特定应用或结构所需的附加力（如波纹管、软密封等）。

12．调节阀的流开、流闭指的是什么

是对介质流动方向而言，与调节阀的作用方式气开、气闭无关。流向的重要性在于它影响到稳定性，泄漏和噪音等。

定义：在节流口，介质流动方向与阀门打开方向相同叫流开：反之，叫流闭。

13．哪些阀需进行流向选择如何选择

单密封类的调节阀如单座阀、高压阀、无平衡孔的单密封套筒阀需进行流向选择。

流开、流闭各有利弊。流开型的阀工作比较稳定，但自洁性能和密封性较差，寿命短；流闭型的阀寿命长，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差。

单座阀、小流量阀、单密封套筒阀通常选流开，当冲刷厉害或有自洁要求时可选流闭。两位型快开特性调节阀选流闭型。

14．选择执行机构应考虑哪三个主要因素

1)执行机构的输出要大于调节阀的负荷，且合理匹配。

2)要检查标准组合时，调节阀所规定的允许压差是否满足工艺要求。大压差时要计算阀芯所受的不平衡力。

3)执行机构的响应速度是否满足工艺操作要求，尤其是电动执行机构。

15．确定调节阀口径的七个步骤是什么

1)确定计算流量——Qmax 、Qmin

2)确定计算压差——根据系统特点选定阻力比S值，然后确定计算（阀全开时）压差；

3)计算流量系数——选择合适的计算公式图表或软件求KV的max和min ；

4) KV值选取——根据KV的max值在所选产品系列中最接近一档的KV，得到初选口径；

5)开度验算——要求Qmax 时≯90％阀开度；Qmin时≮10％阀开度；

6)实际可调比验算——一般要求应≮10；R实际＞R要求

7)口径确定——若不合格重选选KV值，再验证。

16．气动调节阀的辅助装置（附件）有哪些各起什么作用

1)阀门定位器——用于改善调节阀的工作特性，实现正确定位；

2)阀位（行程）开关——显示调节阀上、下限的行程工作位置；

3)气动保位阀——气源故障时保持阀门当时位置；

4)电磁阀——实现气路的自动切换。单气控用二位三，；双气控用二位五通；

5)手动机构——系统故障时可切换手动操作；

6)气动继动器——使气动薄膜执行机构动作加快，减少传递时间；

7)空气过滤减压器——气源净化、调压用；

8)贮气罐——气源故障时，使阀能继续工作一段时间，一般需三段保护时配。

17．什么情况下需要采用阀门定位器