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解析閥門的壓差及公稱壓力與磅級的關系換算

發(fā)布時間： 2016-08-01　　點擊次數(shù)： 1890次

解析閥門的壓差及公稱壓力與磅級的關系換算
★壓差就是通常指的是管道內(nèi)閥門的兩點間的壓強差,例如閥前和閥后的壓強差、雙法蘭兩邊的壓強差等。
★計算壓差不容易的，要給出閥門的具體結(jié)構、管道環(huán)境壓力等，不然計算無從談起啊。zui簡單的方法是在閥門的進出水兩端安裝壓力表和流速表，直接讀取壓差數(shù)據(jù)。
全壓差
    當閥被關閉時，閥的前端與閥后一定有個壓力差(這時壓力差zui大，稱全壓力差，簡稱全壓差)，這個壓力差產(chǎn)生的推力加在閥座上對閥產(chǎn)生磨擦阻力矩，如要打開閥門，必須用一個反力矩(手動或電動力矩)去克服它，這個力矩稱工作力矩。當然，當閥打開后，流經(jīng)閥門的阻力為閥前后的壓力差，這壓力差比全壓力差要小得多。
公稱壓力(PN)與Class美標磅級(Lb)的關系換算
    公稱壓力(PN)，Class美標磅級(Lb)，都是壓力的一種表示方法，所不同的是，它們所代表承受的壓力對應參照溫度不同，PN歐洲體系是指在120℃下所對應的壓力，而CLass美標是指在425.5℃下所對應的壓力。所以在工程互換中不能只單純的進行壓力換算，如CLass300#單純用壓力換算應是2.1MPa，但如果考慮到使用溫度的話，它所對應的壓力就升高了，根據(jù)材料的溫度耐壓試驗測定相當于5.0MPa。
閥門的體系有2種：一種是德國（包括中國）為代表的以常溫下（我國是100度、德國是120度）的許用工作壓力為基準的“公稱壓力”體系。一種是美國為代表的以某個溫度下的許用工作壓力為代表的“溫度壓力體系”美國的溫度壓力體系中，除150Lb以260度為基準外，其他各級均以454度為基準。150磅級（150psi=1MPa）的25號碳鋼閥門在260度時候，許用應力為1MPa，而在常溫下的許用應力要比1MPa大得多，大約是2.0MPa。所以，一般說美標150Lb對應的公稱壓力等級為2.0MPa，300Lb對應的公稱壓力等級為5.0MPa等等。因此，不能隨便按照壓力變換公式來變換公稱壓力和溫壓等級。
PN是一個用數(shù)字表示的與壓力有關的代號，是提供參考用的一個方便的圓整數(shù)，PN是近似于折合常溫的耐壓MPa數(shù)，是中國閥門通常所使用的公稱壓力。對碳鋼閥門體的控制閥，指在200℃以下應用時允許的zui大工作壓力；對鑄鐵閥體，指在120℃以下應用時允許的zui大工作壓力；對不銹鋼閥門體的控制閥，指在250℃以下應用時允許的zui大工作壓力。
當工作溫度升高時，閥體的耐壓會降低。美標閥門以磅級來表示公稱壓力，磅級是對于某一種金屬的結(jié)合溫度和壓力的計算結(jié)果，他根據(jù)ANSI B16.34的標準來計算。磅級與公稱壓力不是一一對應的主要原因是磅級與公稱壓力的溫度基準不同。我們通常使用軟件來計算，但是也要懂得使用表格來查磅級。日本主要用K值表示壓力等級。對于氣體的壓力，在中國，我們一般更常用其質(zhì)量單位“公斤”描述（而不是“斤”），單位kg。其對應的壓強單位是“kg/cm2”，一公斤壓力就是一公斤的力作用在一個平方厘米上。同樣，相對應于國外，對于氣體的壓力，常用的壓強單位是“psi”，單位是“1 pound/inch2”, 就是“磅/平方英寸”，英文全稱為Pounds per square inch。但是更常用的是直接稱呼其質(zhì)量單位，即磅(Lb.)，實際這Lb。就是前面提到的磅力。
把所有的單位換成公制單位就可以算出：1 psi=1磅/inch2 ≈0.068bar，1 bar≈14.5psi≈0.1MPa，歐美等國家習慣使用psi作單位。在Class600和Class1500中對應歐標和美標有兩個不同數(shù)值，11MPa（對應600磅級）是歐洲體系規(guī)定，這是在《ISO 7005-1-1992 Steel Flanges》里面的規(guī)定；10MPa（對應600磅級）是美洲體系規(guī)定，這是在ASME B16.5里面的規(guī)定。因此不能地說600磅級對應的就是11MPa或者10MPa，不同體系的規(guī)定是不同的。
    由于公稱壓力和壓力等級的溫度基準不同，因此兩者沒有嚴格的對應關系。兩者間大致的對應關系參見表。

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