閥門基礎知識
一、閥門基礎
1．閥門基本參數為：公稱壓力PN 、 公稱通經DN
2．閥門基本功能：截斷接通介質，調節(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、 不同工作溫度下，最大允許無沖擊工作壓力不同
5 a管法蘭標準主要有兩個體系：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）、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
驅動
方式
連接
形式
結構
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、尼龍塑料、氟塑料、Cr系不銹鋼、硬質合金、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)行機構及其附件組成。
2．氣動薄膜執(zhí)行機構有 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；通常接受標準信號壓力為 20~100KPa ；帶定位器時最高壓力為 250KPa 。基本行程有六種（mm）：
10; 16; 25; 40; 60; 100 。
3．與氣動執(zhí)行機構相比電動執(zhí)行機構有何特點，有哪幾種輸出形式？
驅動源為電力簡單方便，推力、扭矩大，剛度大。但結構復雜，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格防爆、防燃的場合。
有角行程、直行程、和多回轉三種輸出形式。
4．直通單座調節(jié)閥有何特點？應用在何場合？
1)泄流量小，因只有一個閥芯易保證密封。標準泄流量為0.01%KV,進一步設計可作切斷閥。
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。
應該應用于泄漏量小，壓差不大的場合。
5．直通雙座調節(jié)閥有何特點？應用在何場合？
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KV為160。
3) 泄漏量大，原因有兩個閥芯不能同時密封。標準泄流量為0.1%KV,為單座閥10的倍。
主要應用于高壓差，泄漏量要求不嚴的場合。
6．套筒調節(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，而閥塞設有平衡孔可減少介質作用在閥塞上的不平衡力。同時套筒與閥塞間導向面大，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。只要更換套筒就可得到不同的流量系數和不同的流量特性。
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)流窗口有開大口和打小孔（噴射型）兩種。后者有降噪、減振作用，進一步改進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（調節(jié)比大、具剪切作用）、偏心旋轉閥。
8．什么是調節(jié)閥的可調比R、理想可調比、實際可調比？
調節(jié)閥所能控制的最大流量和最小流量之比稱為可調比R.。
當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比。
實際使用中閥兩端壓差是變化的，這時的可調比稱為實際可調比。
9．理想可調比取決于：閥芯結構
實際可調比取決于：閥芯結構、配管狀況
國產直通單、雙座調節(jié)閥的R值為：30精小型調節(jié)閥，高性能調節(jié)閥，V型球的R
10．什么是調節(jié)閥的流量系數C 、Cv 、KV值？
調節(jié)閥流通能力的大小用流量系數表示。
1)工程單位制Cv定義：調節(jié)閥全開時，閥前后壓差為1kgf/cm2,溫度5~40℃的水每小時所通過的立方米數。
磅/英寸2）溫2)英制單位制C定義：調節(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。
3) 國際單位制KV：調節(jié)閥全開時，閥前后壓差為100kPa,溫度5~40℃的水每小時所通過的立方米數。
Cv ＝1.17 KV
KV＝1.01 C
11．執(zhí)行機構的輸出力要滿足調節(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)提供閥座負載的緊壓力。
3)克服填料摩擦力。
4)特定應用或結構所需的附加力（如波紋管、軟密封等）。
12．調節(jié)閥的流開、流閉指的是什么？
是對介質流動方向而言，與調節(jié)閥的作用方式氣開、氣閉無關。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．哪些閥需進行流向選擇？如何選擇？
單密封類的調節(jié)閥如單座閥、高壓閥、無平衡孔的單密封套筒閥需進行流向選擇。
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，但當閥桿直徑小于閥芯直徑時穩(wěn)定性差。
單座閥、小流量閥、單密封套筒閥通常選流開，當沖刷厲害或有自潔要求時可選流閉。兩位型快開特性調節(jié)閥選流閉型 。
14．選擇執(zhí)行機構應考慮哪三個主要因素？
1)執(zhí)行機構的輸出要大于調節(jié)閥的負荷，且合理匹配。
2)要檢查標準組合時，調節(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)行機構的響應速度是否滿足工藝操作要求，尤其是電動執(zhí)行機構。
15．確定調節(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——根據系統特點選定阻力比S值，然后確定計算（閥全開時）壓差；
3)計算流量系數——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KV的max值在所選產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)實際可調比驗算——一般要求應≮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——用于改善調節(jié)閥的工作特性，實現正確定位；
2)閥位（行程）開關——顯示調節(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時位置；
4)電磁閥——實現氣路的自動切換。單氣控用二位三，；雙氣控用二位五通；
5)手動機構——系統故障時可切換手動操作；
6)氣動繼動器——使氣動薄膜執(zhí)行機構動作加快，減少傳遞時間；
7)空氣過濾減壓器——氣源凈化、調壓用；
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、低溫調節(jié)閥或采用柔性石墨填料的調節(jié)閥；
2)緩慢過程需提高調節(jié)閥響應速度的場合。例如，溫度、液位、分析等參數的調節(jié)系統。
3)需要提高執(zhí)行機構輸出力和切斷力的場合。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的場合。
4)分程調節(jié)系統和調節(jié)閥運行中有時需要改變氣開、氣關形式的場合。
5)需要改變調節(jié)閥流量特性的場合。
18．自力式調節(jié)閥有何特點？自力式壓力調節(jié)閥型號中的K、B代表什么？
自力式調節(jié)閥又稱直接作用調節(jié)閥。不需任何外加能源，并且把測量、調節(jié)、執(zhí)行三種功能統一為一體，利用被調對象本身能量帶動其動作的調節(jié)閥。它具有結構簡單、價格便宜、動作可靠等特點。適用于流量變化小、調節(jié)精度要求不高或儀表氣源供應困難的場合。
自力式調節(jié)閥按其用途可分為：壓力、液位、溫度和流量調節(jié)閥。目前生產最多的是壓力調節(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．當閥選大了或需方工藝條件變化，使調節(jié)閥經常在小開度下工作，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關小管路上串聯的手動閥，至調節(jié)閥獲得較理想工作開度為止；
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．試述電動執(zhí)行機構整體型與非整體型、調節(jié)型與開關型、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)行機構主機上。反之為非整體型，最早產品均為非整體型。整體型可減少控制室內的有關設施，還可相對減少控制電纜的芯數。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)調節(jié)型：接收4~20mA. 1~5V模擬量控制信號通過電氣控制元件使執(zhí)行機構輸出與控制信號成比例關系的角（直線）位移。
3)開關型：接收脈沖觸點信號，執(zhí)行機構輸出軸只能控制在開和關的兩個極限位置。也可輸出脈沖觸點信號。
4)電子式：將電氣控制元件電子化、集成化。
5)智能型：在電子式的基礎上，增加人機對話功能，電路從模擬電路升級到數字電路。特征之一配有外部設定器對執(zhí)行器進行參數設置和調整。
21.為什么說將調節(jié)閥的氣開、氣關理解為就是正作用與反作用是錯誤的？
調節(jié)閥由執(zhí)行機構和閥體部件兩部份組成。調節(jié)閥一般采用氣動薄膜執(zhí)行機構，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。
調節(jié)閥的作用方式分為氣開和氣關兩種，有信號壓力時調節(jié)閥關，無信號壓力時調節(jié)閥開為氣關式，反之為氣開式。氣開、氣關是由執(zhí)行機構的正、反作用和閥體部件的正、反裝組合而成，組合方式如下：
執(zhí)行機構（作用） 閥體部件（裝配） 調節(jié)閥（整機）
正 正 氣關
正 反 氣開
反 正 氣開
反 反 氣關
22填空
a被調介質流過閥門的相對流量（Q/Qmax）與閥門相對行程（l/L）之間的關系稱為調節(jié)閥的流量特性。
b閥前后壓差保持不變時，上述關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.根據下述情況，選擇調節(jié)閥的流量特性。
a調節(jié)閥經常在小開度下工作時，宜選用等百分比特性。
b二位調節(jié)應選用快開特性。
c當被調介質含有固體懸浮物時，宜選用直線特性。
d程序控制應選用快開特性。
e在非常穩(wěn)定的調節(jié)系統中，可選用等百分比或直線特性。
24.一臺氣動薄膜調節(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，要以閥的結構特性而定。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，使得小開度時調節(jié)作用太快、太強，易產生超調，引起振蕩；大開度時調節(jié)作用太慢、太弱，不夠及時靈敏。
而等百分比特性正好彌補了這個缺點，它的流量相對變化是一個常數，小開度時流量小，流量的變化也小，調節(jié)平穩(wěn)緩和；大開度時流量大，流量的變化也大，調節(jié)靈敏有效，因而其適應性比直線特性強。
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%,因此等百分比特性閥的容量不易充分利用，故經濟性差。選閥時，有時會出現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，選用時更應加以考慮。
26.調節(jié)閥選用
a調節(jié)前后壓差較小，要求泄漏量小，一般可選用單座閥。
b調節(jié)低壓差、大流量氣體可選用蝶閥。
c調節(jié)強腐蝕性介質，可選用隔膜閥、襯氟單座閥。
d既要求調節(jié)，又要求切斷時，可選用偏心旋轉閥。其他有此功能的還有球閥、蝶閥、隔膜閥。
e噪音較大時，可選用套筒閥。
f控制高粘度、帶纖維、細顆粒的介質可選用偏心旋轉閥或V型球閥。
g特別適用于漿狀物料的調節(jié)閥有球閥、隔膜閥、蝶閥等。
滬公網安備31010802001143號
