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解析閥門的壓差及公稱壓力與磅級的關(guān)系換算

發(fā)布時間： 2016-08-01　　點擊次數(shù)： 1734次

解析閥門的壓差及公稱壓力與磅級的關(guān)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(gòu)、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(guān)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(guān)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(yīng)參照溫度不同，PN歐洲體系是指在120℃下所對應(yīng)的壓力，而CLass美標是指在425.5℃下所對應(yīng)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(yīng)是2.1MPa，但如果考慮到使用溫度的話，它所對應(yīng)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(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，一般說美標150Lb對應(yīng)的公稱壓力等級為2.0MPa，300Lb對應(yīng)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(guān)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(yīng)用時允許的zui大工作壓力；對鑄鐵閥體，指在120℃以下應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(xí)慣使用psi作單位。在Class600和Class1500中對應(yīng)歐標和美標有兩個不同數(shù)值，11MPa（對應(yīng)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(yīng)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(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的溫度基準不同，因此兩者沒有嚴格的對應(yīng)關(guān)系。兩者間大致的對應(yīng)關(guān)系參見表。

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