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解析閥門的壓差及公稱壓力與磅級(jí)的關(guān)系換算

發(fā)布時(shí)間： 2016-08-01　　點(diǎn)擊次數(shù)： 1780次

解析閥門的壓差及公稱壓力與磅級(jí)的關(guān)系換算
★壓差就是通常指的是管道內(nèi)閥門的兩點(diǎn)間的壓強(qiáng)差,例如閥前和閥后的壓強(qiáng)差、雙法蘭兩邊的壓強(qiáng)差等。
★計(jì)算壓差不容易的，要給出閥門的具體結(jié)構(gòu)、管道環(huán)境壓力等，不然計(jì)算無(wú)從談起啊。zui簡(jiǎn)單的方法是在閥門的進(jìn)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(dāng)閥被關(guān)閉時(shí)，閥的前端與閥后一定有個(gè)壓力差(這時(shí)壓力差zui大，稱全壓力差，簡(jiǎn)稱全壓差)，這個(gè)壓力差產(chǎn)生的推力加在閥座上對(duì)閥產(chǎn)生磨擦阻力矩，如要打開閥門，必須用一個(gè)反力矩(手動(dòng)或電動(dòng)力矩)去克服它，這個(gè)力矩稱工作力矩。當(dāng)然，當(dāng)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(biāo)磅級(jí)(Lb)的關(guān)系換算
    公稱壓力(PN)，Class美標(biāo)磅級(jí)(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(duì)應(yīng)參照溫度不同，PN歐洲體系是指在120℃下所對(duì)應(yīng)的壓力，而CLass美標(biāo)是指在425.5℃下所對(duì)應(yīng)的壓力。所以在工程互換中不能只單純的進(jìn)行壓力換算，如CLass300#單純用壓力換算應(yīng)是2.1MPa，但如果考慮到使用溫度的話，它所對(duì)應(yīng)的壓力就升高了，根據(jù)材料的溫度耐壓試驗(yàn)測(cè)定相當(dāng)于5.0MPa。
閥門的體系有2種：一種是德國(guó)（包括中國(guó)）為代表的以常溫下（我國(guó)是100度、德國(guó)是120度）的許用工作壓力為基準(zhǔn)的“公稱壓力”體系。一種是美國(guó)為代表的以某個(gè)溫度下的許用工作壓力為代表的“溫度壓力體系”美國(guó)的溫度壓力體系中，除150Lb以260度為基準(zhǔn)外，其他各級(jí)均以454度為基準(zhǔn)。150磅級(jí)（150psi=1MPa）的25號(hào)碳鋼閥門在260度時(shí)候，許用應(yīng)力為1MPa，而在常溫下的許用應(yīng)力要比1MPa大得多，大約是2.0MPa。所以，一般說(shuō)美標(biāo)150Lb對(duì)應(yīng)的公稱壓力等級(jí)為2.0MPa，300Lb對(duì)應(yīng)的公稱壓力等級(jí)為5.0MPa等等。因此，不能隨便按照壓力變換公式來(lái)變換公稱壓力和溫壓等級(jí)。
PN是一個(gè)用數(shù)字表示的與壓力有關(guān)的代號(hào)，是提供參考用的一個(gè)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(guó)閥門通常所使用的公稱壓力。對(duì)碳鋼閥門體的控制閥，指在200℃以下應(yīng)用時(shí)允許的zui大工作壓力；對(duì)鑄鐵閥體，指在120℃以下應(yīng)用時(shí)允許的zui大工作壓力；對(duì)不銹鋼閥門體的控制閥，指在250℃以下應(yīng)用時(shí)允許的zui大工作壓力。
當(dāng)工作溫度升高時(shí)，閥體的耐壓會(huì)降低。美標(biāo)閥門以磅級(jí)來(lái)表示公稱壓力，磅級(jí)是對(duì)于某一種金屬的結(jié)合溫度和壓力的計(jì)算結(jié)果，他根據(jù)ANSI B16.34的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)計(jì)算。磅級(jí)與公稱壓力不是一一對(duì)應(yīng)的主要原因是磅級(jí)與公稱壓力的溫度基準(zhǔn)不同。我們通常使用軟件來(lái)計(jì)算，但是也要懂得使用表格來(lái)查磅級(jí)。日本主要用K值表示壓力等級(jí)。對(duì)于氣體的壓力，在中國(guó)，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(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)單位是“kg/cm2”，一公斤壓力就是一公斤的力作用在一個(gè)平方厘米上。同樣，相對(duì)應(yīng)于國(guó)外，對(duì)于氣體的壓力，常用的壓強(qiáng)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(shí)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(guó)家習(xí)慣使用psi作單位。在Class600和Class1500中對(duì)應(yīng)歐標(biāo)和美標(biāo)有兩個(gè)不同數(shù)值，11MPa（對(duì)應(yīng)600磅級(jí)）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(duì)應(yīng)600磅級(jí)）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(shuō)600磅級(jí)對(duì)應(yīng)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(jí)的溫度基準(zhǔn)不同，因此兩者沒(méi)有嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系。兩者間大致的對(duì)應(yīng)關(guān)系參見(jiàn)表。

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