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xiaoxiao |
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| 气动蝶阀 |
2009-12-24 16:14:07 |
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气动蝶阀
气动碟阀是用随阀柑转动的圆形蝶板做启闭性,以实现启用动作的气动阀门主要做截断阀使用,亦可设计成具有调节或段阀兼调节的功能，目前碟阀在低压大中口径管道上的使用越来越多。
碟阀的主要优点，结构简单，体积小重量轻，造价低，气动碟阀该特点尤其显著，安装在高空暗道，经过二位五通电磁阀控制操作方便，也可调节流量介质。流体阻力较小，中大口径的气动碟阀全开时有效流通面积较大，启闭迅速省力，碟扳旋转90角度即可完成启闭，由于转轴两侧碟板手介质作用力接近相等，而产生的转矩方向相反，因而启闭力矩较小，低压下可实现良好的密封，碟阀密封材料有丁晴橡胶、氟橡胶，食用橡胶，衬四氟故密封性能良好，其中硬密封碟阀为软硬层叠式金属片具有金属硬密封和弹性密封的重优点，无论在低温情况下均具有优良的密封性能。
蝶阀结构简单、体积小、重量轻，只由少数几个零件组成。而且只需旋转90°即可快速启闭，操作简单，同时该电动阀门具有良好的流体控制特性。蝶阀处于完全开启位置时，蝶板厚度是介质流经阀体时唯一的阻力，因此通过该阀门所产生的压力降很小，故具有较好的流量控制特性。蝶阀有弹密封和金属的密封两种密封型式。弹性密封阀门，密封圈可以镶嵌在阀体上或附在蝶板周边。
采用金属密封的阀门一般比弹性密封的阀门寿命长，但很难做到完全密封。金属密封能适应较高的工作温度，弹性密封则具有受温度限制的缺陷。
如果要求蝶阀作为流量控制使用，主要的是正确选择阀门的尺寸和类型。蝶阀的结构原理尤其适合制作大口径阀门。蝶阀不仅在石油、煤气、化工、水处理等一般工业上得到广泛应用，而且还应用于热电站的冷却水系统。
蝶阀结构工作原理适用环境分析
蝶阀的蝶板安装于管道的直径方向。在蝶阀阀体圆柱形通道内，圆盘形蝶板绕着轴线旋转，旋转角度为0°~90°之间，旋转到90°时，阀门则牌全开状态。本类阀门在管道中一般应当水平安装。 |
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xiaoxiao |
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| 气动球阀 |
2009-12-24 16:13:11 |
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气动球阀
英文名称;Pneumatic ball valve
顾名思义,气动球阀是球阀配上气动执行器.气动执行器的执行速度相对较快,并且不需要工人亲力亲为,在很大程度上节约了人力资源以及时间.
[编辑本段]气动球阀发展演变与工作原理
气动球阀是由截止阀演变而来。它具有相同的旋转90度提动作，不同的是旋塞体是球体，有圆形通孔或通道通过其轴线。球面和通道口的比例应该是这样的，即当球旋转90度时，在进、出口处应全部呈现球面，从而截断流动。 本类阀门在管道中一般应当水平安装。
气动球阀只需要用气旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。完全平等的阀体内腔为介质提供了阻力很小、直通的流道。通常认为球阀最适宜直接做开闭使用，但近来的发展已将球阀设计成使它具有节流和控制流量之用。球阀的主要特点是本身结构紧凑，易于操作和维修，适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质，而且还适用于工作条件恶劣的介质，如氧气、过氧化氢、甲烷和乙烯等。球阀阀体可以是整体的，也可以是组合式的。
[编辑本段]气动球阀的现实作用
气动球阀的工作原理是靠旋转阀恋来使阀门畅通或闭塞。气动球阀开关轻便，体积小，可以做成很大口径，密封可靠，结构 简单，维修方便，密封面与球面常在闭合状态，不易被介质冲蚀，在各行业得到广泛的应用。
气动球阀和旋塞阀是同属一个类型的阀门，只有它的关闭件是个球体，球体绕阀体中心线作旋转来达到开启、关闭的一种阀门。
气动球阀在管路中主要用来做切断速度快、分配和改变介质的流动方向。气动球阀是近年来被广泛采用的一种新型阀门，它具有以下优点：
1． 流体阻力小，其阻力系数与同长度的管段相等。
2． 结构简单、体积小、重量轻。
3． 紧密可靠，目前球阀的密封面材料广泛使用塑料、密封性好，在真空系统中也已广泛使用。
4． 操作方便，开闭迅速，从全开到全关只要旋转90°，便于远距离的控制。
5． 维修方便，气动球阀结构简单，密封圈一般都是活动的，拆卸更换都比较方便。
6． 在全开或全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，介质通过时，不会引起阀门密封面的侵蚀。
7． 适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空至高压力都可应用。
气动球阀已广泛应用于石油、化工、发电、造纸、原子能、航空、火箭等各部门，以及人们日常生活中。
[编辑本段]气动球阀按结构形式可分：
一、浮动气动球球阀
气动球阀的球体是浮动的，在介质压力作用下，球体能产生一定的位移并紧压在出口端的密封面上，保证出口端密封。
浮动气动球球阀的结构简单，密封性好，但球体承受工作介质的载荷全部传给了出口密封圈，因此要考虑密封圈材料能否经受得住球体介质的工作载荷。这种结构，广泛用于中低压球阀。
二、固定球气动球阀
气动球阀的球体是固定的，受压后不产生移动。固定球球阀都带有浮动阀座，受介质压力后，阀座产生移动，使密封圈紧压在球体上，以保证密封。通常在与球体的上、下轴上装有轴承，操作扭距小，适用于高压和大口径的阀门。
为了减少气动球阀的操作扭矩和增加密封的可靠程度，近年来又出现了油封球阀，既在密封面间压注特制的润滑油，以形成一层油膜，即增强了密封性，又减少了操作扭矩，更适用高压大口径的球阀。
三、弹性球气动球阀
气动球阀的球体是弹性的。球体和阀座密封圈都采用金属材料制造，密封比压很大，依靠介质本身的压力已达不到密封的要求，必须施加外力。这种阀门适用于高温高压介质。
弹性球体是在球体内壁的下端开一条弹性槽，而获得弹性。当关闭通道时，用阀杆的楔形头使球体涨开与阀座压紧达到密封。在转动球体之前先松开楔形头，球体随之恢复原原形，使球体与阀座之间出现很小的间隙，可以减少密封面的摩擦和操作扭矩。
气动球阀按其通道位置可分为直通式，三通式和直角式。后两种球阀用于分配介质与改变介质的流向。
[编辑本段]气动球阀说明书
1、 范围：本说明书适用于法兰连接端的电动（或气动）球阀。
2、 组成：由电动（或气动）执行机构（20）与球阀阀体部分组成，其连接靠支架（18）和连接轴（17）。
3、使用限制
温度和压力限制
l 铭牌显示有球阀在最大和最小操作温度下所允许的最大操作压力。
l 使用PTFE或RTFE材质的阀座和密封件，操作温度应在150度到200度之间。其他类型的阀座和密封件的操作温度，应受到KI工厂的检核。
低温l 阀的公称压力等级 (PN)，可表明阀在正常温度状态下的最大工作压力。（例如：PN4.0，表明其操作温度在－290C～380C时的最大工作压力为40 Bar(4.0MPa)）。
l 电动或气动执行机构的注意事项参见其相应的说明书。
4、 安装
1)、取掉法兰端两边的保护盖，在阀完全打开的状态下进行冲洗清洁。
2）、安装前应按规定的信号（电或气）进行整机测试（防止因运输产生振动影响使用性能），合格后方可上线安装（接线按电动执行机构线路图）。
3)、准备与管道连接前，须冲洗和清除干净管道中残存的杂质（这些物质可能会损坏阀座和球）。
4)、在安装期间，请不要用阀的执行机构部分作为起重的吊装点，以避免损坏执行机构及附件。.
5)、本类阀应安装在管道的水平方向或垂直方向。
6)、安装点附近的管道不可有低垂或者承受外力的现象，可以用管道支架或者支撑物来消除管线的偏离。
7)、与管道连接后，请用规定的扭矩交叉锁紧法兰连接螺栓。
４、操作和使用
1)、操作前须确认管路和阀已被冲洗过。
2)、阀的操作按执行机构输入信号大小带动阀杆旋转完成：正向旋转1/4圈(900)时，阀关断。反向旋转1/4圈(900)时，阀开启。
3)、当执行机构方向指示箭头与管线平行时，阀门为开启状态；指示箭头与管线垂直时，阀门为关闭状态。
5、 维修
拥有较长的使用寿命和免维修期，将依赖以下几个因素：正常的工作条件、保持和谐的温度/压力比，以及合理的腐蚀数据
注意: ●球阀在关闭状态下，阀体内部依旧存在受压流体
●维修前，解除管线压力并使阀门处于打开位置
●维修前，断开电源或气源
●维修前，将执行机构与支架脱离
1)、填料处得再锁紧
l 若填料涵处有微泄发生，须再锁紧阀杆螺母 (13).
l 注意不要锁太紧，通常再锁1/4圈～1圈，泄露即会停止。
2)、更换阀座和密封件.
A)、拆卸
l 使阀处于半开位置，冲洗、清除阀体内外可能存在的危险物质.
l 关闭球阀，拆掉两边法兰上的连接螺栓和螺母，然后将阀由管线上完全移除。
l 依序拆卸驱动装置-执行机构(20)、连接支架(18)、、防松垫圈(14)、阀杆螺母(13)、蝶形弹片(12)、格南(11) 、耐磨片(10)、阀杆填料(9)
l 拆卸体盖连接螺栓(5)和螺母，将阀盖与阀体分离，并拿掉阀盖垫圈(16)。
l 确认阀球(3)在“关断”位置，这可以将其较容易的从阀体拿出，随后取出阀座。
l 由阀体中孔向下轻推阀杆(6)直到完全取出，然后取出O型圈(8)及阀杆下填料(7)
注意：请谨慎操作，以避免擦伤阀杆表面及阀体填料函密封部位
B)、重新组装
l 清洗和检查拆下零件，强烈推荐用备用零件包更换其阀座及阀盖垫圈等密封件
l 按拆卸的相反顺序进行组装。
l 用规定的扭矩，交叉锁紧法兰连接螺栓(5)。
l 用规定的扭矩，锁紧阀杆螺母(13)
l 安装执行机构后，输入相应的信号通过旋转阀杆带动阀芯旋转，使阀门至打开和关闭位置。
l 如有可能，请在回装管道前，按相关标准对阀进行压力密封测试和性能测试。
D,型号表示方法：
像之前的阀门Q11S-16C这种当中"S”表示是比较老的方法,"S"代表塑料密封付.现在用"F"表示.代表四氟或聚四氟材料
[编辑本段]气动球阀的分类与特点
气动球阀有O型球阀和V型球阀之分。O型球阀采用浮动式结构，球芯为精密铸件，外表镀硬铬处理，阀座采用增强聚四氟乙烯材料，流道口与管道口径相同，流通能力极大，流阻极小，关闭时无泄漏，一般做开关阀使用，特别适用于高粘度、V型球阀采用固定式结构，球芯上开有V型切口，可实现剪切 含纤维、颗粒状介质
根据工艺设备不同可选用气动或电动执行机构，分别组成气动球阀和电动球阀，其中气动球阀如要实现比例调节须配阀门定位器，电动球阀如要实现比例调节须选电子式电动执行机构或配伺服放大器等。
从材质上,可以分为:碳钢球阀,不锈钢304球阀,316球阀和铜球阀
按压力,可以分为:高压球阀和低压球阀
高压气动球阀: 主要应用在石油、天然气、液压油、工程机械等行业
低压气动球阀：主要应用在介质为水等腐蚀性管路上！
[编辑本段]主要技术与设计参数：
试验压力
（MPa）
公称压力(MPa)
压力级(Class)
JIS(MPa)
1.6
2.5
4.0
6.4
10.0
150
300
400
600
900
10K
20K
密封试验
1.8
2.8
4.0
7.0
11.0
2.1
5.6
7.5
11.2
16.8
2.1
5.6
气密试验
0.5～0.7
工作温度
PTFE≤150℃ PPL≤300℃ 碳纤≤350℃
适用介质
C：水、油、蒸汽 P：硝酸类（温度≤200℃ ） R：醋酸类（温度≤200℃ ）
设计参数：
设计、制造：GB/T12237-89
法兰连接：JB/T79-94、GB9113-2000
结构长度：GB12221-89
公称通径：DN15~DN150mm
公称压力：PN1.6、2.5、4.0MP
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萧萧 |
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| 调节阀 |
2009-12-24 16:12:19 |
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调节阀的发展历程
调节阀的发展自20世纪初始至今已有八十年的历史，先后产生了十个大类的调节阀产品、自力式阀和定位器等，调节阀和控制阀的发展历程如下：
20年代：原始的稳定压力用的调节阀问世。
30年代：以“V”型缺口的双座阀和单座阀为代表产品V型调节球阀问世。
40年代：出现定位器，调节阀新品种进一步产生，出现隔膜阀、角型阀、蝶阀、球阀等。
50年代：球阀得到较大的推广使用，三通阀代替两台单座阀投入系统。
60年代：在国内对上述产品进行了系列化的改进设计和标准化、规范化后，国内才才有了完整系列产品。现在我们还在大量使用的单座阀、双座阀、角型阀、三通阀、隔膜阀、蝶阀、球阀七种产品仍然是六十年代水平的产品。这时，国外开始推出了第八种结构调节阀——套筒阀。
70年代：又一种新结构的产品——偏心旋转阀问世（第九大类结构的调节阀品种）。这一时期套筒阀在国外被广泛应用。70年代末，国内联合设计了套筒阀，使中国有了自己的套筒阀产品系列。
80年代：改革开放期间，中国成功引进了石化装置和调节阀技术，使套筒阀、偏心旋转阀得到了推广使用,尤其是套筒阀,大有取代单、双座阀之势,其使用越来越广。80年代末,调节阀又一重大进展是日本的Cv3000和精小型调节阀，它们在结构方面，将单弹簧的气动薄膜执行机构改为多弹簧式薄膜执行机构，阀的结构只是改进，不是改变。它的突出特点是使调节阀的重量和高度下降30%，流量系数提高30%。
90年代：90年代的调节阀重点是在可靠性、特殊疑难产品的攻关、改进、提高上。到了90年代末，由华林公司推出了第十种结构的产品——全功能超轻型阀。它突出的特点是在可靠性上、功能上和重量上的突破。功能上的突破——唯一具备全功能的产品，故此，可由一种产品代替众多功能上不齐全的产品，使选型简化、使用简化、品种简化；在重量上的突破——比主导产品单座阀、双座阀、套筒阀轻70～80％，比精小型阀还轻40～50％；可靠性的突破——解决了传统调节阀等各种不可靠性因素，如密封的可靠性、定位的可靠性、动作的可靠性等。该产品的问世，使中国的调节阀技术和应用水平达到了九十年代末先进水平；它是对调节阀的重大突破；尤其是电子式全功能超轻型阀，必将成为下世纪调节阀的主流。
[编辑本段]调节阀结构组成
调节阀通常由电动执行机构或气动执行机构与阀体两部分共同组成。直行程主要有直通单座式和直通双座式两种，后者具有流通能力大、不平衡办小和操作稳定的特点，所以通常特别适用于大流量、高压降和泄漏少的场合。角行程主要有：V型电动调节球阀、电动蝶阀、通风调节阀、偏心蝶阀等。
[编辑本段]调节阀种类
按用途和作用、主要参数、压力、介质工作温度、特殊用途（即特殊、专用阀）、驱动能源、结构等方式进行了分类，其中最常用的分类法是按结构将调节阀分为九个大类，6种为直行程，3种为角行程。
按用途和作用分类
a.两位阀：主要用于关闭或接通介质；
b.：主要用于调节系统。选阀时，需要确定调节阀的流量特性；
c.分流阀：用于分配或混合介质；
d.切断阀：通常指泄漏率小于十万分之一的阀。
按主要参数分类
1 按压力分类
(1)真空阀：工作压力低于标准大气压；
(2)低压阀：公称压力PN≤1.6MPa；
(3)中压阀：PN2.5～6.4MPa；
(4)高压阀：PNl0.0～80.0MPa，通常为PN22、PN32；
(5)超高压阀：PN≥IOOMPa。
2 按介质工作温度分类
(1)高温阀：t＞450℃；
(2)中温阀：220℃≤t≤450℃；
(3)常温阀：－40℃≤t≤220℃；④低温阀：－200℃≤t≤－40℃。
常用分类法
这种分类方法既按原理、作用又按结构划分，是目前国内、国际最常用的分类方法。一般分为九个大类：
直行程气动调节阀(1)单座调节阀；
(2)双座调节阀；
(3)套筒调节阀；
(4)角形调节阀；
(5)三通调节阀；
(6)隔膜阀；
(7)蝶阀；
(8)球阀；
(9)偏心旋转阀。前6种为直行程，后三种为角行程。
这九种产品亦是最基本的产品，也称为普通产品、基型产品或标准产品。各种各样的特殊产品、专用产品都是在这九类产品的基础上改进变型出来的。
按主要特殊用途来分（即特殊、专用阀）
(1)软密封切断阀；
(2)硬密封切断阀；
(3)耐磨调节阀；
(4)耐腐蚀调节阀；
(5)全四氟耐蚀调节阀
(6)全耐蚀合金调节阀；
(7)紧急动作切断或放空阀；
(8)防堵调节阀；
(9)耐蚀防堵切断阀；
(10)保温夹套阀；
(11)大压降切断阀；
(12)小流量调节阀；
(13)大口径调节阀；
(14)大可调比调节阀；
(15)低S节能调节阀；
(16)低噪音阀；
(17)精小型调节阀；
(18)衬里（橡胶、四氟、陶瓷）调节阀；
(19)水处理专用球阀；
(20)烧碱专用阀；
(21)磷铵专用阀；
(22)氯气调节阀；
(23)波纹管密封阀……
按驱动能源分类
(1)气动调节阀；
(2)电动调节阀；
(3)液动调节阀。
[编辑本段]调节阀CV值（流量系数）
流通能力Cv值（）是调节阀选型的主要参数之一，调节阀的流通能力的定义为：当调节阀全开时，阀两端压差为0.1MPa，流体密度为1g/cm3时，每小时流径调节阀的流量数，称为流通能力，也称流量系数，以Cv表示，单位为t/h，液体的Cv值按下式计算。
根据流通能力Cv值大小查表，就可以确定调节阀的公称通径DN。
[编辑本段]调节阀流量特性
调节阀的流量特性，是在阀两端压差保持恒定的条件下，介质流经调节阀的相对流量与它的开度之间关系。调节阀的流量特性有线性特性，等百分比特性及抛物线特性三种。三种注量特性的意义如下：
（1）等百分比特性（对数）
等百分比特性的相对行程和相对流量不成直线关系，在行程的每一点上单位行程变化所引起的流量的变化与此点的流量成正比，流量变化的百分比是相等的。所以它的优点是流量小时，流量变化小，流量大时，则流量变化大，也就是在不同开度上，具有相同的调节精度。
（2）线性特性（线性）
线性特性的相对行程和相对流量成直线关系。单位行程的变化所引起的流量变化是不变的。流量大时，流量相对值变化小，流量小时，则流量相对值变化大。
（3）抛物线特性
流量按行程的二方成比例变化，大体具有线性和等百分比特性的中间特性。
从上述三种特性的分析可以看出，就其调节性能上讲，以等百分比特性为最优，其调节稳定，调节性能好。而抛物线特性又比线性特性的调节性能好，可根据使用场合的要求不同，挑选其中任何一种流量特性。
[编辑本段]调节阀应用
在现代化工厂的自动控制中，调节阀起着十分重要的作用，这些工厂的生产取决于流动着的液体和气体的正确分配和控制。这些控制无论是能量的交换、压力的降低或者是简单的容器加料，都需要＊某些最终控制元件去完成。最终控制元件可以认为是自动控制的“体力”。在调节器的低能量级和执行流动流体控制所需的高能级功能之间，最终控制元件完成了必要的功率放大作用。
调节阀是最终控制元件的最广泛使用的型式。其他的最终控制元件包括计量泵、调节挡板和百叶窗式挡板(一种蝶阀的变型)、可变斜度的风扇叶片、电流调节装置以及不同于阀门的电动机定位装置。
尽管调节阀得到广泛的使用，调节系统中的其它单元大概都没有像它那样少的维护工作量。在许多系统中，调节阀经受的工作条件如温度、压力、腐蚀和污染都要比其它部件更为严重，然而，当它控制工艺流体的流动时，它必须令人满意地运行及最少的维修量。
调节阀在管道中起可变阻力的作用。它改变工艺流体的紊流度或者在层流情况下提供一个压力降，压力降是由改变阀门阻力或“摩擦”所引起的。这一压力降低过程通常称为“节流”。对于气体，它接近于等温绝热状态，偏差取决于气体的非理想程度(焦耳一汤姆逊效应)。在液体的情况下，压力则为紊流或粘滞摩擦所消耗，这两种情况都把压力转化为热能，导致温度略为升高。
常见的控制回路包括三个主要部分，第一部分是敏感元件，它通常是一个变送器。它是一个能够用来测量被调工艺参数的装置，这类参数如压力、液位或温度。变送器的输出被送到调节仪表——调节器，它确定并测量给定值或期望值与工艺参数的实际值之间的偏差，一个接一个地把校正信号送出给最终控制元件——调节阀。阀门改变了流体的流量，使工艺参数达到了期望值。
在气动调节系统中，调节器输出的气动信号可以直接驱动弹簧一薄膜式执行机构或者活塞式执行机构，使阀门动作。在这种情况下，确定阀位所需的能量是由压缩空气提供的，压缩空气应当在室外的设备中加以干燥，以防止冻结，并应净化和过滤。
当一个气动调节阀和电动调节器配套使用时，可采用电一气阀门定位器或电一气转换器。压缩空气的供气系统可以和用于全气动的调节系统一样来考虑。
在调节理论的术语中，调节阀既有静态特性，又有动态特性，因而它影响整个控制回路成败。静态特性或增益项是阀的流量特性，它取决于阀门的尺寸、阀芯和阀座的组合结构、执行机构的类型、阀门定位器、阀前和阀后的压力以及流体的性质。第5章中将详细地介绍这些内容。
动态特性是由执行机构或阀门定位器一执行机构组合决定的。对于较慢的生产过程，如温度控制或液位控制，阀的动态特性在可控性方面一般不是限制因素。对于较快的系统，如液体的流量控制，调节阀可能有明显的滞后，在回路的可控性方面一定要有所考虑。一般只有控制系统的专家才需要关心调节阀的动态持性，关于应用阀门定位器的正规考虑如第9章中所讨论的，将满足大多数调节阀装置的需要。
自动调节阀的历史可追溯到自力式调压阀，它包括一个带有重物杆的球形阀，重物用来平衡阀芯力，从而得到某种程度的调节，另一种早期的自力式调压阌的形式是压力平衡式调压阀。工艺过程的压力用管线接到弹簧薄膜调压阀的薄膜气室上。无论是减压阀、阀后压力式调压阀或是差压调压阀都笔够从这种基型阀门的变更而制造出来。
气动变送器和调节器的出现，就必然地导致气动词节阀的应用。它们本质上是减压阀或阀后压力式调压阀，改用仪表压缩空气来代替工艺过程的流体。现在许多生产减压阀的公司已经发展成为调节阀制造厂。调节阀的应用从数量上和复杂性方面继续不断地得到发展，许多阀门的阀体和附件的改进可以用来解决各种各样的问题。本手册的意图是使工程们熟悉调节阀的结纸醉金迷和因素，帮助仪表工程师在应用中选用最好的阀体、执行机构和附件。
调节阀属于控制阀系列，主要作用是调节介质的压力、流量、温度等等参数，是工艺环路中最终的控制元件。调节阀按行程特点可分为：直行程和角行程。直行程包括：单座阀、双座阀、套筒阀、角形阀、三通阀、隔膜阀；角行程包括：蝶阀、球阀、偏心旋转阀、全功能超轻型调节阀。调节阀按驱动方式可分为：气动调节阀、电动调节阀和液动调节阀；按调节形式可分为：调节型、切断型、调节切断型；按流量特性可分为：线性、等百分比、抛物线、快开。调节阀适用于空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品等介质。
[编辑本段]调节阀计算公式
调节阀的流量系数Kv，是调节阀的重要参数，它反映调节阀通过流体的能力，也就是调节阀的容量。根据调节阀流量系数Kv的计算，就可以确定选择调节阀的口径。为了正确选择调节阀的口径，必须正确计算出调节阀的额定流量系数Kv值。调节阀额定流量系数Kv的定义是：在规定条件下，即阀的两端压差为10Pa，流体的密度为lg/cm，额定行程时流经调节阀以m/h或t/h的流量数。
1． 一般液体的Kv值计算
a． 非阻塞流
判别式：△P＜FL（P1－FFPV）
计算公式：Kv＝10QL
式中： FL－压力恢复系数，见附表
FF－流体临界压力比系数，FF＝0.96－0.28
PV－阀入口温度下，介质的饱和蒸汽压（绝对压力），kPa
PC－流体热力学临界压力（绝对压力），kPa
QL－液体流量m/h
ρ－液体密度g/cm
P1－阀前压力（绝对压力）kPa
P2－阀后压力（绝对压力）kPa
b． 阻塞流
判别式：△P≥FL（P1－FFPV）
计算公式：Kv＝10QL
式中：各字符含义及单位同前
2． 气体的Kv值计算
a． 一般气体
当P2＞0.5P1时
当P2≤0.5P1时
式中： Qg－标准状态下气体流量Nm/h
Pm-(P1+P2)/2(P1、P2为绝对压力)kPa
△P＝P1－P2
G －气体比重（空气G＝1）
t －气体温度℃
b．高压气体（PN＞10MPa）
当P2＞0.5P1时
当P2≤0.5P1时
式中：Z-气体压缩系数，可查GB/T 2624-81《流量测量节流装置的设计安装和使用》
3． 低雷诺数修正（高粘度液体KV值的计算）
液体粘度过高或流速过低时，由于雷诺数下降，改变了流经调节阀流体的流动状态，在Rev<2300时流体处于低速层流，这样按原来公式计算出的KV值，误差较大，必须进行修正。此时计算公式应为：
式中：Φ―粘度修正系数，由Rev查FR－Rev曲线求得；QL－液体流量 m/h
对于单座阀、套筒阀、角阀等只有一个流路的阀
对于双座阀、蝶阀等具有二个平行流路的阀
式中：Kv′―不考虑粘度修正时计算的流量系
ν ―流体运动粘度mm/s
FR －Rev关系曲线
FR-Rev关系图
4． 水蒸气的Kv值的计算
a． 饱和蒸汽
当P2＞0.5P1时
当P2≤0.5P1时
式中：G―蒸汽流量kg/h，P1、P2含义及单位同前，K－蒸汽修正系数，部分蒸汽的K值如下：水蒸汽：K＝19.4；氨蒸汽：K＝25；氟里昂11：K＝68.5；甲烷、乙烯蒸汽：K＝37；丙烷、丙烯蒸汽：K＝41.5；丁烷、异丁烷蒸汽：K＝43.5。
b． 过热水蒸汽
当P2＞0.5P1时
当P2≤0.5P1时
式中：△t―水蒸汽过热度℃，Gs、P1、P2含义及单位同前。
[编辑本段]调节阀常见故障处理方法
1）清洗法
管路中的焊渣、铁锈、渣子等在节流口、导向部位、下阀盖平衡孔内造成堵塞或卡住使阀芯曲面、导向面产生拉伤和划痕、密封面上产生压痕等。这经常发生于新投运系统和大修后投运初期。这是最常见的故障。遇此情况，必须卸开进行清洗，除掉渣物，如密封面受到损伤还应研磨；同时将底塞打开，以冲掉从平衡孔掉入下阀盖内的渣物，并对管路进行冲洗。投运前，让调节阀全开，介质流动一段时间后再纳入正常运行。
2）外接冲刷法
对一些易沉淀、含有固体颗粒的介质采用普通阀调节时，经常在节流口、导向处堵塞，可在下阀盖底塞处外接冲刷气体和蒸汽。当阀产生堵塞或卡住时，打开外接的气体或蒸气阀门，即可在不动调节阀的情况下完成冲洗工作，使阀正常运行。
3）安装管道过滤器法
对小口径的调节阀，尤其是超小流量调节阀，其节流间隙特小，介质中不能有一点点渣物。遇此情况堵塞，最好在阀前管道上安装一个过滤器，以保证介质顺利通过。带定位器使用的调节阀，定位器工作不正常，其气路节流口堵塞是最常见的故障。因此，带定位器工作时，必须处理好气源，通常采用的办法是在定位器前气源管线上安装空气过滤减压阀。
4）增大节流间隙法
如介质中的固体颗粒或管道中被冲刷掉的焊渣和锈物等因过不了节流口造成堵塞、卡住等故障，可改用节流间隙大的节流件—节流面积为开窗、开口类的阀芯、套筒，因其节流面积集中而不是圆周分布的，故障就能很容易地被排除。如果是单、双座阀就可将柱塞形阀芯改为“V”形口的阀芯，或改成套筒阀等。例如某化工厂有一台双座阀经常卡住，推荐改用套筒阀后，问题马上得到解决。
5）介质冲刷法
利用介质自身的冲刷能量，冲刷和带走易沉淀、易堵塞的东西，从而提高阀的防堵功能。常见的方法有：①改作流闭型使用；②采用流线型阀体；③将节流口置于冲刷最厉害处，采用此法要注意提高节流件材料的耐冲蚀能力。
6）直通改为角形法
直通为倒S流动，流路复杂，上、下容腔死区多，为介质的沉淀提供了地方。角形连接，介质犹如流过90弯头，冲刷性能好，死区小，易设计成流线形。因此，使用直通的调节阀产生轻微堵塞时可改成角形阀使℃用。
密封性能差的解决方法（5种方法）
1）研磨法
细的研磨，消除痕迹，减小或消除密封间隙，提高密封面的光洁度，以提高密封性能。
2）利用不平衡力增加密封比压法
执行机构对阀芯产生的密封压力一定,不平衡力对阀芯产生顶开趋势时,阀芯的密封力为两力相减,反之,对阀芯产生压闭趋势,阀芯的密封力为两力相加，这样就大大地增加了密封比压,密封效果可以比前者提高5～10倍以上.一般dg≥20的单密封类阀为前一种情况,通常为流开型,若认为密封效果不满意时,改为流闭型,密封性能将成倍增加.尤其是两位型的切断调节阀,一般均应按流闭型使用。
3）提高执行机构密封力法
提高执行机构对阀芯的密封力，也是保证阀关闭，增加密封比压，提高密封性能的常见方法。常用的方法有：
①移动弹簧工作范围；
②改用小刚度弹簧；
③增加附件，如带定位器；
④增加气源压力；
⑤改用具有更大推力的执行机构。
4）采用单密封、软密封法
对双密封使用的调节阀,可改用单密封,通常可提高10倍以上的密封效果,若不平衡力较大,应增加相应措施,对硬密封的阀可改用软密封,又可提高10倍以上密封效果。
5）改用密封性能好的阀
在不得已的情况下,可考虑改用具有更好的密封性能的阀.如将普通蝶阀改用椭圆蝶阀,进而还可改用切断型蝶阀、偏心旋转阀、球阀和为之专门设计的切断阀。
调节阀外泄的解决方法（6种方法）
1）增加密封油脂法
对未使用密封油脂的阀，可考虑增加密封油脂来提高阀杆密封性能。
2）增加填料法
为提高填料对阀杆的密封性能，可采用增加填料的方法。通常是采用双层、多层混合填料形式，单纯增加数量，如将3片增到5片，效果并不明显。
3）更换石墨填料法
大量使用的四氟填料，因其工作温度在－20～+200范围内，当温度在上、下限，变化较大时，其密封性便明显下降，老化快，寿命短。柔性石墨填料可克服这些缺点且使用寿命长。因而有的工厂全部将四氟填料改为石墨填料，甚至新购回的调节阀也将其中的四氟填料换成石墨填料后使用。但使用石墨填料的回差大，初时有的还产生爬行现象，对此必须有所考虑。℃
4）改变流向，置P2在阀杆端法
当△P较大,P1又较大时,密封P1显然比密封P2困难.因此,可采取改变流向的方法,将P1在阀杆端改为P2在阀杆端,这对压力高、压差大的阀是较有效的.如波纹管阀就通常应考虑密封P2。
5）采用透镜垫密封法
对于上、下盖的密封,阀座与上、下阀体的密封.若为平面密封,在高温高压下,密封性差,引起外泄,可以改用透镜垫密封,能得到满意的效果。
6）更换密封垫片
至今,大部分密封垫片仍采用石棉板,在高温下,密封性能较差,寿命也短,引起外泄。遇到这种情况,可改用缠绕垫片,“O”形环等,现在许多厂已采用。
调节阀振动的解决方法
1）增加刚度法
对振荡和轻微振动，可增大刚度来消除或减弱，如选用大刚度的弹簧，改用活塞执行机构等办法都是可行的。
2）增加阻尼法
增加阻尼即增加对振动的摩擦，如套筒阀的阀塞可采用“O”形圈密封，采用具有较大摩擦力的石墨填料等，这对消除或减弱轻微的振动还是有一定作用的。
3）增大导向尺寸，减小配合间隙法
轴塞形阀一般导向尺寸都较小,所有阀配合间隙一般都较大,有0.4～lmm,这对产生机械振动是有帮助.因此,在发生轻微的机械振动时,可通过增大导向尺寸,减小配合间隙来削弱振动。
4）改变节流件形状，消除共振法
因调节阀的所谓振源发生在高速流动、压力急剧变化的节流口，改变节流件的形状即可改变振源频率，在共振不强烈时比较容易解决。具体办法是将在振动开度范围内阀芯曲面车削0.5～1.0mm。如某厂家属区附近安装了一台自力式压力调节阀，因共振产生啸叫影响职工休息，我们将阀芯曲面车掉0.5mm后，共振啸叫声消失。
调节阀的工作原理
调节阀用于调节介质的流量、压力和液位。根据调节部位信号，自动控制阀门的开度，从而达到介质流量、压力和液位的调节。调节阀分电动调节阀、气动调节阀和液动调节阀等。
调节阀由电动执行机构或气动执行机构和调节阀两部分组成。调节阀通常分为直通单座式调节阀和直通双座式调节阀两种，后者具有流通能力大、不平衡办小和操作稳定的特点，所以通常特别适用于大流量、高压降和泄漏少的场合。
流通能力Cv是选择调节阀的主要参数之一，调节阀的流通能力的定义为：当调节阀全开时，阀两端压差为0.1MPa，流体密度为1g/cm3时，每小时流径调节阀的流量数，称为流通能力，也称流量系数，以Cv表示，单位为t/h，液体的Cv值按下式计算。
根据流通能力Cv值大小查表，就可以确定调节阀的公称通径DN。
调节阀的流量特性，是在阀两端压差保持恒定的条件下，介质流经调节阀的相对流量与它的开度之间关系。调节阀的流量特性有线性特性，等百分比特性及抛物线特性三种。三种注量特性的意义如下：
（1）等百分比特性（对数）等百分比特性的相对行程和相对流量不成直线关系，在行程的每一点上单位行程变化所引起的流量的变化与此点的流量成正比，流量变化的百分比是相等的。所以它的优点是流量小时，流量变化小，流量大时，则流量变化大，也就是在不同开度上，具有相同的调节精度。
（2）线性特性（线性）线性特性的相对行程和相对流量成直线关系。单位行程的变化所引起的流量变化是不变的。流量大时，流量相对值变化小，流量小时，则流量相对值变化大。
（3）抛物线特性流量按行程的二方成比例变化，大体具有线性和等百分比特性的中间特性。
从上述三种特性的分析可以看出，就其调节性能上讲，以等百分比特性为最优，其调节稳定，调节性能好。而抛物线特性又比线性特性的调节性能好，可根据使用场合的要求不同，挑选其中任何一种流量特性。
调节阀又名控制阀，通过接受调节控制单元输出的控制信号，借助动力操作去改变流体流量。调节阀一般由执行机构和阀门组成。如果按其所配执行机构使用的动力，调节阀可以分为气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀三种，即以压缩空气为动力源的气动调节阀，以电为动力源的电动调节阀，以液体介质(如油等)压力为动力的电液动调节阀，另外，按其功能和特性分，线性特性，等百分比特性及抛物线特性三种.现场总线型调节阀等。
调节阀的阀体类型选择
调节阀的阀体种类很多，常用的阀体种类有直通单座、直通双座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋转、蝶形、套筒式、球形等。在具体选择时，可做如下考虑:
(1) 阀芯形状结构
主要根据所选择的流量特性和不平衡力等因素考虑。
(2) 耐磨损性
当流体介质是含有高浓度磨损性颗粒的悬浮液时，阀的内部材料要坚硬。
(3) 耐腐蚀性
由于介质具有腐蚀性，尽量选择结构简单阀门。
(4) 介质的温度、压力
当介质的温度、压力高且变化大时，应选用阀芯和阀座的材料受温度、压力变化小的阀门。
(5) 防止闪蒸和空化
闪蒸和空化只产生在液体介质。在实际生产过程中，闪蒸和空化会形成振动和噪声，缩短阀门的使用寿命，因此在选择阀门时应防止阀门产生闪蒸和空化。
调节阀执行机构的选择
为了使调节阀正常工作，配用的执行机构要能产生足够的输出力来保证高度密封和阀门的开启。
对于双作用的气动、液动、电动执行机构，一般都没有复位弹簧。作用力的大小与它的运行方向无关，因此，选择执行机构的关键在于弄清最大的输出力和电机的转动力矩。对于单作用的气动执行机构，输出力与阀门的开度有关，调节阀上的出现的力也将影响运动特性，因此要求在整个调节阀的开度范围建立力平衡。
执行机构类型的确定
对执行机构输出力确定后，根据工艺使用环境要求，选择相应的执行机构。对于现场有防爆要求时，应选用气动执行机构。从节能方面考虑，应尽量选用电动执行机构。若调节精度高，可选择液动执行机构。如发电厂透明机的速度调节、炼油厂的催化装置反应器的温度调节控制等。
调节阀的作用方式选择
调节阀的作用方式只是在选用气动执行机构时才有，其作用方式通过执行机构正反作用和阀门的正反作用组合形成。组合形式有4种即正正(气关型)、正反(气开型)、反正(气开型)、反反(气关型)，通过这四种组合形成的调节阀作用方式有气开和气关两种。对于调节阀作用方式的选择，主要从三方面考虑:a)工艺生产安全;b)介质的特性;c)保证产品质量，经济损失最小
山东华电阀门专业生产电子式调节阀,电子式电动单座调节阀,电动双座调节阀,电动温度调节阀,电动三通调节阀,防爆型,进口型电动调节阀,电动调节球阀,电动调节蝶阀.空调楼宇电动调节阀(电动二 三通阀),深受用户的好评.
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萧萧 |
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| 气动阀 |
2009-12-24 16:10:24 |
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气动阀采购时只明确规格、类别、工压就满足采购要求的作法，在当前市场经济环境里是不完善的。因为气动阀制造厂家为了产品的竞争，各自均在气动阀统一设计的构思下，进行不同的创新，形成了各自的企业标准及产品个性。因此在气动阀采购时较详尽的提出技术要求，与厂家协调取得共识，作为气动阀采购合同的附件是十分必要的。
1.通用要求
1.1气动阀规格及类别，应符合管道设计文件的要求。
1.2气动阀的型号应注明依据的国标编号要求。若是企业标准，应注明型号的相关说明。
1.3气动阀工作压力，要求≥管道的工作压力，在不影响价格的前提下，阀门可承受的工压应大于管道实际的工压；气动阀关闭状况下的任何一侧应能承受1.1倍阀门工压值而不渗漏；阀门开启状况下，阀体应能承受二倍阀门工压的要求。
1.4气动阀制造标准，应说明依据的国标编号，若是企业标准，采购合同上应附企业文件。
2.气动阀标质
2.1阀体材质，应以球墨铸铁为主，并注明牌号及铸铁实际的物理化学检测数据。
2.2阀杆材质，力求不锈钢阀杆(2CR13)，大口径阀门也应是不锈钢嵌包的阀杆。
2.3螺母材质，采用铸铝黄铜或铸铝青铜，且硬度与强度均大于阀杆。
2.4阀杆衬套材质，其硬度与强度均应不大于阀杆，且在水浸泡状况下与阀杆、阀体不形成电化学腐蚀。
2.5密封面的材质
①气动阀类别不一，密封方式及材质要求不一；
②普通楔式闸阀，铜环的材质、固定方式、研磨方式均应说明；
③软密封闸阀，阀板衬胶材料的物理化学及卫生检测数据；
④蝶阀应标明阀体上密封面材质及蝶板上密封面材质；它们的物理化学检测数据，特别是橡胶的卫生要求、抗老化性能、耐磨性能；通常采用丁腈橡胶及三元乙丙橡胶等，严禁掺用再生胶。
2.6阀轴填料
①由于管网中的气动阀，通常是启闭不频繁的，要求填料在数年内不活动，填料亦不老化，长期保持密封效果；
②阀轴填料亦应在承受频繁启闭时，密封效果的良好性；
③鉴于上述要求，阀轴填料力求终身不换或十多年不更换；
④填料若需更换，气动阀设计应考虑能有水压的状况下更换的措施。
3.变速传动箱
3.1箱体材质及内外防腐要求与阀体原则一致。
3.2箱体应有密封措施，箱体组装后能承受3米水柱状况的浸泡。
3.3箱体上的启闭限位装置，其调节螺帽应在箱体内或设在箱外，但需专用工具才可作业。
3.4传动结构设计合理，启闭时只能带动阀轴旋转，不使其上下窜动，传动部件咬合适度，不产生带负荷启闭时分离打滑。
3.5变速传动箱体与阀轴密封处不可连接成无泄漏的整体，否则应有可靠的防串漏措施。
3.6箱体内无杂物，齿轮咬合部位应有润滑脂保护。
4.气动阀的操作机构
4.1气动阀操作时的启闭方向，一律应顺时针关闭。
4.2由于管网中的气动阀，经常是人工启闭，启闭转数不宜过多，就是大口径阀门亦应在200－600转内。
4.3为了便于一个人的启闭操作，在管道工压状况下，最大启闭力矩宜为240N-m。
4.4气动阀启闭操作端应为方榫，且尺寸标准化，并面向地面，以便人们从地面上可直接操作。带轮盘的阀门不适用于地下管网。
4.5气动阀启闭程度的显示盘
①气动阀启闭程度的刻度线，应铸造在变速箱盖上或转换方向后的显示盘的外壳上，一律面向地面，刻度线刷上荧光粉，以示醒目；
②指示盘针的材质在管理较好的情况下可用不锈钢板，否则为刷漆的钢板，切勿使用铝皮制作；
③指示盘针醒目，固定牢靠，一旦启闭调节准确后，应以铆钉锁定。
4.6若气动阀埋设较深，操作机构及显示盘离地面距离≥1.5m时，应设有加长杆设施，且固定稳牢，以便人们从地面上观察及操作。也就是说，管网中的阀门启闭操作，不宜下井作业。
5.气动阀的性能检测
5.1阀门某一规格批量制造时，应委托权威性机构进行以下性能的检测：
①阀门在工压状况下的启闭力矩；
②在工压状况下，能保证阀门关闭严密的连续启闭次数；
③阀门在管道输水状况下的流阻系数的检测。
5.2阀门在出厂前应进行以下的检测：
①阀门在开启状况下，阀体应承受阀门工压值二倍的内压检测；
②阀门的关闭状况下，两侧分别承受1.1倍阀门工压值，无渗漏；但金属密封的蝶阀，渗漏值亦不大于相关要求。
6.气动阀的内外防腐
6.1阀体(包括变速传动箱体)内外，首先应抛丸清砂除锈，力求静电喷涂粉状无毒环氧树脂，厚度达0.3mm以上。特大型阀门静电喷涂无毒环氧树脂有困难时，亦应刷涂、喷涂相似的无毒环氧漆。
6.2阀体内部以及阀板各个部位要求全面防腐，一方面浸泡在水中不会锈蚀，在两种金属之间不产生电化学腐蚀；二方面表面光滑使过水阻力减少。
6.3阀体内防腐的环氧树脂或油漆的卫生要求，应有相应权威机关的检测报告。化学物理性能亦应符合相关要求。
7.气动阀包装运输
7.1阀门两侧应设轻质堵板固封。
7.2中、小口径阀门应以草绳捆扎，并以集装箱方式运输为宜。
7.3大口径阀门亦有简易木条框架固体包装，以免运输过程中碰损。
8.气动阀的出厂说明书
气动阀是设备，在出厂说明书中应标明以下相关数据：
阀门规格；型号；工作压力；制造标准；阀体材质；阀杆材质；密封材质；阀轴填料材质；阀杆轴套材质；内外防腐材质；操作启动方向；转数；工压状况下启闭力矩；制造厂厂名；出厂日期；出厂编号；重量；连接法兰盘的孔径、孔数、中心孔距；以图示方式标明整体长、宽、高的控制尺寸；阀门流阻系数；有效启闭次数；阀门出厂检测的相关数据及安装、维护的注意事项等。
气动阀门按类型分类：
一、 气动阀门主要种类：
1） 气动V型调节球阀
2） 气动O型切断球阀
3） 扭距式汽缸球阀
4） 电磁隔膜阀
5） 气动直行程式隔膜阀
6） 电动阀
二、气动V型调节阀：
用途与特点
A、用途 是一种直角回转结构，它与阀门定位器配套使用，可实现比例调节； V型阀芯最适用于各种调节场合，具有额定流量系数大，可调比大，密封效果好，调节性能零敏，体积小，可竖卧安装。适用于控制气体、蒸汽、液体等介质。
B、特点：是一种直角回转结构，由V型阀体、气动执行机构、定位器及其他附件组成；有一个近似等百比的固有流量特性；采用双轴承结构，启动扭矩小，具有极好的灵敏度和感应速度；超强的剪切能力。
C、气动活塞执行机构采用压缩空气作动力源，通过活塞的运动带动曲臂进行90度回转，达到使阀门自动启闭。它的组成部分为：调节螺栓、执行机构箱体、曲臂、气缸体、气缸轴、活塞、连杆、万向轴。
D、气动调节阀的工作原理：气动调节阀由执行机构和调节机构组成。执行机构是调节阀的推力部件，它按控制信号压力的大小产生相应的推力，推动调节机构动作。阀体是气动调节阀的调节部件，它直接与调节介质接触，调节该流体的流量。
气动阀标准汇总
标准编号 标准中文名称 标准英文名称
JB/T6376-19922005复审 气动阀用橡胶密封圈 沟槽尺寸和公差
JB/T6375-19922005复审 气动阀用橡胶密封圈 尺寸系列和公差
ANSI/NFPA T 3.21.4 R2-2000 气动阀.NFPA/T 2.6.1 R2-2000补充件:液动元件压力额定值.检验疲劳和确定含金属外壳的液动气动阀的压力的碎 Pneumatic valve - Pressure rating supplement to NFPA/T2.6.1 R2-2000, Fluid power components - Method for verifying the fatigueestablishing the burst pressure ratings of the pressure containing envelope of a metal fluid power pneumatic valve
BS 4151-1967 输入信号为 3至151b/in压力计的气动阀定位器的评定方法 Method of evaluating pneumatic valve positioners with input signal of 3 to 15 lbf/in
参数定义：
1.公称通径：(nominal diameter)，又称平均外径(mean outside diameter)，表示符号DN，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，为了使管子、管件连接尺寸统一，采用公称直径（也称公称口径、公称通径)。例如焊接钢管按厚度可分为薄壁钢管、普通钢管和加厚钢管。其公称直径不是外径，也不是内径，而是近似普通钢管内径的一个名义尺寸。每一公称直径，对应一个外径，其内径数值随厚度不同而不同。公称直径可用公制mm表示，也可用英制in表示。管路附件也用公称直径表示，意义同有缝管。
2.公称压力：(Nominal pressure)，表示符号PN，在一定温度下应用时允许的最大工作压力。对碳钢阀体的控制阀，指200℃以下应用时允许的最大工作压力；对铸铁阀体，指120℃以下应用时允许的最大工作压力；对不锈钢阀体的控制阀，指250℃以下应用时允许的最大工作压力。当工作温度升高时，阀体的耐压会降低。例如，公称压力为6.4MPa（PN64）的碳钢控制阀，用于300℃时的耐压为5.2MPa，用400℃时的耐压为4.1MPa，用于450℃时的耐压为2.9MPa。因此，控制阀公称压力的确定不仅要根据最高工作压力，还需根据最高工作温度和材质特性，而不仅仅只需满足公称压力大于工作压力。
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