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气动阀门-的选择标准
日期:2013-05-28

第二章阀门选择准则
2.1阀门的标准
    2.1.1阀门系列介绍
    阀门常侧定阅门的方法是阀门系教(4),它也被称为流动系彼。当为特殊工况选娜门门
时.使用门门系致确定闷门尺寸.该闷门可在工艺截体往定的控翻下,能够通过所摇要的流
a.阅门翻造商通常公布各种类必阅门的q教据,它是近似彼谊.并能按照,线结构成
序创脸两空动。
    如一个气动不能正.计算C..通常将阴居在两个方面之一的阀门性能:如果C.对所裕
贾的工艺面言太小二闷仃本身成门内的阅芯尺寸不移.会使工艺系统流.不够.此外,因
为门门的节流*导致上游压力增加.并在日门导致上游滚或其他上游设备拭坏之蔺产生离的
压。尺寸不够的C.也会产生门内的较离阻力降.它将导致空穴砚像或闪燕。

    如果C .计算位比系统,要的过离。通常烤用一个大的超过尺寸的门门。呈然。一个大
尺寸一门的造价、尺寸及重皿是主要的映点。除此之外.如果闷门是节流操作.控创网睡明
,会发生。通常闭合元件.如旋塞成阅盘,正位于闷庵之外.它有可能产生离压力降和较快
旅邃而产生气穴现t及闪燕.或闷芯零件的.摘.此外.如果闭合元件在门庄上闭合而摄作
雌又不能够控翻在该位t.它将被吸人到阅座。坟种现象故称为溶缸闭镇效应.

    2.1.ZC.的定义
    一个几的定义为一共国加仑(3.78公开)的水在60706T》时流经一个开口(如闷门).
在一分钟内产生一个p.i(0.1har)的压力降。由灵网仪表协会(ANSVISA标准575.01)舰定的
摘化C.计阵公式是:

c.=物流xm
c.的计算逐步过程见第七章.
  2.2流动特性
    2.2.1流动特性介绍
    每一个节流网都有其流动特性,它描述阁(7系数Cr和阅门行程之间的关系。换言之,
当阀门打开时,作为选择阀门设计的关键因求—流动特性允许一定流量在阁门行程的特定
百分教内通过。此种特性允许闷门在可判断的情况下控制沈量。这在使用节旅阀时是很孟
要的。
    通过节流阔的流率不仅受到阁门流动特性影响,而且也受到阀门压力降的形响。一个阅
门特性在具有变动压力降的系统内工作.与相同门门流动特性在恒定压力降的工况下工作,
是有很木的差别的,当不考虑管线影响,闷门在值定压力降操作时,流动特性被认为是固有
流动特性。但是如果考虑门门和管线二者的影响,流动特性将改变其理想曲线,并被称为安

  
装流动持性。通常,一系统必须经整矿考虑来确定安装流动特性,
它将在第2.2.,节中进一步讨论。某窟旋转润,诸如蛛阀和球阅,
有其固有流动特性,它是不能够改变的,是因为其闭合元件不能
轻易地变更a为此,旋转控翻阅在节流的工况下,利用一个带有
执行机构定位器的可表示特征的凸轮来改变固有旅动特性.或利
用改变闭合机构,如v形缺口球阅以改变固有流动特性。1/4转的
旋塞阀和球阀能通过改变旋塞阀的开口以改变流动特性(见图

2."3。另一方面,线性阀流动特性通常是由闷芯的设计确定.即通
过笼式阀芯内的孔的尺寸和形状(图2.2)或阀芯头的形状(图2.33
来确定。
    三种常用的流动特性是:等百分比式、直线式和快开式。三
种流动特性的理想曲线残于图2.4。但是.此三种曲线的固有流动
特性会受阅体类童和设什以及管线因欢的影响气动执行器

    2.2.2等百分比流动特性
    在三种常见流动特性中,在节流闷上最孩策地使用的是等百
分比旅动特性。关于固有等百分比魂动特性,其流率在行程开始
处是小的,而在行程的末端处粼增加到较大的数最。这在行程的
前半部分给闭合元件提供了准确面又优良的控创.而在此处是较
拍2.1可表示特长的1/4
        转九旋塞肠
  t杜份一公两。砚n.工供)
难维持其控翻的,这是因为闭合元件更易于被工艺过程之力的影
响。另一方面。等百分比特性可在行程后半部分提高容二而允
许阀门通过所苗的流t。对特定的阅门.等百分比特性在行程的
前半部分可引起改良的格度变化范围和较佳的可重复性及分辨能力。
    虽然闷门本身沈动特性是等百分比的,但安装流动特性是接近于直线流动特性。这就是
通常工艺系统压力降大于通过门门压力降的理由。图2.3表示一个等百分比特性的两条滋动
曲线:固有流动特性和考虑管线影响的安装流动特性。附加的管线影响有一种倾向使涟动特
性自理想等百分比特性远离到固有直线特性。气
2.2.3直线流动特性
固有直线流动特性是指不管阅门的位工如何,在网门行程的单位流动上产生相等的变
卜||区0. .2.5
匆.田
硬补班
化。直线流动待性经常是在那些主要压力降是
通过网门时产生的工艺系统中应用。在很大程
度上,直线流动特性与等百分比特性相比,宜
线流动特性可在全部的行程上握供较佳的
流t e
    直线流动特性的数学公式是:
  
典皿口有和安袭等百分比注动特性
    (沃尔太克国际.供)
田2.6表示固有直线流动特性,以及安装特性(考虑管线效应)。由图可看出。管线效应
有一种将直线流动特性推向快开特性的倾向。
2.2.4快开流动特性
    快开沈动特性差不多仅仅用于开一关工况.当阀门开始打开时。会立即产生最大流t
(图2.7)。由于快开特性的极端特征,其固有和安装特性是相似的。
2.2.5确定安装流动特性
___如葫所述,当润门安装在工艺系统时,固有流动特性会明显地改变。当考虑系统管线的
效应时,等百分比特性向直线特性移动,而线性特性向快开特性移动。以下两例安装的工

2.2.6流动特性例A(无管线效应,二八
图2.8表示一工艺系统的图表,包括一个离心泵和一个阀门.它是用来维持下游的压力
困2.8无,线扭失的典a流,示ME《长尔大克国味祖供)为WPM或5.5bar。为了说叨图2.9,给出泵
的出口压力(州)和流I的关系(8a/mill). 在此例中,管线的损失假设是极少的,而要求的最大总流毋是200ga1/aun (7571)
min).如图2.9,在200ga1/niin情况下,泵的出口压力Pl在阅门之前为100pni (6.9har),在下游NJ要求为80pai(5.5bw)(换言之,压力
降为么脑三或1.4bar),利用4的确定公式(2.1.2节)决定在此工况下的C,为:

假设C, = 45是最大叹,的流.(个别值是目前可以估计的》,与要求的C,值和最大C.的百分
教一样,这个数值必须控制工艺过程。这些流最数据列于表2.1中。

    利用等百分比和直线特性的定义,安装特性利用据图2.10找出的表2.1的放据。可将
安装特性绘于图中,此图用图解法解释了在固有流动特性上的安装效应。直线特性由理想直
线远离到快开特性。另一方面,等百分比特性移动到理想的直线。此例中,二者特性将具有
好的节流控制.

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