閥門選型所需要考慮的因素

閥門的基本參數包括公稱直徑、公稱壓力和使用介質，這三者是閥門設計和選用中不可缺少的因素。

1.公稱直徑

公稱直徑是指閥門與管路連接處通道的名義直徑，用D_g表示。它表示閥門規格的大小，是閥門最主要的尺寸參數。為了便于設計、制造、選用和安裝，我國已用國家標準的形式把公稱直徑系列確定下來。公稱直徑的數值應符合國家標準“管子和管路附件的公稱直徑”（GB1047-70）的規定，見附表1-1。

附表1-1 閥門的公稱通徑系列（毫米）

   注： 1.黑體字為閥門公稱通徑的基本系列，應優先選用。

2.帶括號( )者僅用于特殊閥門。

公稱通徑的單位是毫米，有些國家采用英制，其單位是英寸。它們之間的換算關系如下：

1英寸=25.4毫米

2.公稱壓力

公稱壓力是指閥門名義壓力，它是閥門在基準溫度下允許的最大工作壓力。公稱壓力用P_g表示，它表示閥門承壓能力的大小，是閥門最主要的性能參數。閥門公稱壓力的數值應符合國家標準“管子和管路附件的公稱壓力和實驗壓力”（GB1048-70）的規定，見附表1-2。

附表1-2 閥門的公稱壓力系列（公斤力/厘米²）

注：其中黑體字為閥門公稱壓力的常用數值，應優先選用。

公稱壓力采用公制單位，有些國家采用英制單位。公制壓力單位是公斤力/厘米²，英制壓力單位是磅/英寸²，它們之間的換算關系如下：

1公斤力/厘米²=14.223磅/英寸²

1磅/英寸²=0.0703公斤力/厘米²

應當指出，并不是在任何情況下閥門都可以在其公稱壓力下使用。因為同一型號的閥門，可能應用于各種不同的工況，因而閥門的實際工作溫度常常不同于基準溫度。由于閥門材料的機械性能（主要是強度），通常隨著溫度的升高而降低，所以若閥門的實際工作溫度高于其公稱壓力的基準溫度時，它的允許最大工作壓力將相應降低。閥門的溫度壓力表或升溫降壓表給出了各種閥體材料的閥門在不同工作溫度下的允許最大工作壓力，它是閥門設計和選用的基準。

還應說明，閥門的實際工作溫度通常略低于介質溫度（低溫閥則略高于介質溫度），而且閥門各零件的溫度也不相同。應用溫度壓力表時可按介質溫度選取。

·    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)、對焊環松套(PJ/SE)/(LF/SE)、平焊環松套(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、環連接面(RJ)等

二、常用(通用)閥門
1．一般工業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 執行執行機構及其附件組成。
2．氣動薄膜執行機構有 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．與氣動執行機構相比電動執行機構有何特點，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．套筒調節閥有何主要優點？
兼有單、雙座閥的優點。主要有：
1)穩定性好。因用閥塞節流代替閥芯閥座節流，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功能的閥？
隔膜閥、蝶閥、O型球閥(以切斷為主)、V型球閥(調節比大、具剪切作用)、偏心旋轉閥。
8．什么是調節閥的可調比R、理想可調比、實際可調比？
調節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、雙座調節閥的R值為：30精小型調節閥，高性能調節閥，V型球的R
10．什么是調節閥的流量系數C 、Cv 、KV值？
調節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．執行機構的輸出力要滿足調節閥所需的哪幾部分力？
1)克服閥芯所受的靜態不平衡力。
2)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．調節閥的流開、流閉指的是什么？
是對介質流動方向而言，與調節閥的作用方式氣開、氣閉無關。流向的重要性在于它影響到穩定性，泄漏和噪音等。
定義：在節流口，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閥選流閉型 。
14．選擇執行機構應考慮哪三個主要因素？
1)執行機構的輸出要大于調節閥的負荷，且合理匹配。
2)要檢查標準組合時，調節閥所規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)執行機構的響應速度是否滿足工藝操作要求，尤其是電動執行機構。
15．確定調節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——用于改善調節閥的工作特性，實現正確定位；
2)閥位(行程)開關——顯示調節閥上、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、低溫調節閥或采用柔性石墨填料的調節閥；
2)緩慢過程需提高調節閥響應速度的場合。例如，溫度、液位、分析等參數的調節系統。
3)需要提高執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)分程調節系統和調節閥運行中有時需要改變氣開、氣關形式的場合。
5)需要改變調節閥流量特性的場合。
18．自力式調節閥有何特點？自力式壓力調節閥型號中的K、B代表什么？
自力式調節閥又稱直接作用調節閥。不需任何外加能源，并且把測量、調節、執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、調節精度要求不高或儀表氣源供應困難的場合。
自力式調節閥按其用途可分為：壓力、液位、溫度和流量調節閥。目前生產最多的是壓力調節閥和氮封閥。
K——壓開型 ，泄壓用，閥前穩定；
B——壓閉型 ，穩壓用，閥后穩定。
19．當閥選大了或需方工藝條件變化，使調節閥經常在小開度下工作，此時有何解