阀门的压差及公称压力与磅级的关系换算

阀门的压差及公称压力与磅级的关系换算
阀门的压差及公称压力与磅级的关系换算

压差

压差就是通常指的是管道内阀门的两点间的压强差,例如阀前和阀后的压强差、双法兰两边的压强差等。

计算压差不容易的,要给出阀门的具体结构、管道环境压力等,不然计算无从谈起啊。最简单的方法是在阀门的进出水两端安装压力表和流速表,直接读取压差数据。

全压差

当阀被关闭时,阀的前端与阀后一定有个压力差(这时压力差最大,称全压力差,简称全压差),这个压力差产生的推力加在阀座上对阀产生磨擦阻力矩,如要打开阀门,必须用一个反力矩(手动或电动力矩)去克服它,这个力矩称工作力矩。当然,当阀打开后,流经阀门的阻力为阀前后的压力差,这压力差比全压力差要小得多。

公称压力(PN)与Class美标磅级(Lb)的关系换算

公称压力(PN),Class美标磅级(Lb),都是压力的一种表示方法,所不同的是,它们所代表承受的压力对应参照温度不同,PN欧洲体系是指在120℃下所对应的压力,而CLass美标是指在425.5℃下所对应的压力。所以在工程互换中不能只单纯的进行压力换算,如CLass300#单纯用压力换算应是2.1MPa,但如果考虑到使用温度的话,它所对应的压力就升高了,根据材料的温度耐压试验测定相当于5.0MPa。

阀门的体系有2种:一种是德国(包括中国)为代表的以常温下(我国是100度、德国是120度)的许用工作压力为基准的“公称压力”体系。一种是美国为代表的以某个温度下的许用工作压力为代表的“温度压力体系”美国的温度压力体系中,除150Lb以260度为基准外,其他各级均以454度为基准。150磅级(150psi=1MPa)的25号碳钢阀门在260度时候,许用应力为1MPa,而在常温下的许用应力要比1MPa大得多,大约是2.0MPa。所以,一般说美标150Lb对应的公称压力等级为2.0MPa,300Lb对应的公称压力等级为5.0MPa等等。因此,不能随便按照压力变换公式来变换公称压力和温压等级。

PN是一个用数字表示的与压力有关的代号,是提供参考用的一个方便的圆整数,PN是近似于折合常温的耐压MPa数,是中国阀门通常所使用的公称压力。对碳钢阀门体的控制阀,指在200℃以下应用时允许的最大工作压力;对铸铁阀体,指在120℃以下应用时允许的最大工作压力;对不锈钢阀门体的控制阀,指在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。美标阀门以磅级来表示公称压力,磅级是对于某一种金属的结合温度和压力的计算结果,他根据ANSI B16.34的标准来计算。磅级与公称压力不是一一对应的主要原因是磅级与公称压力的温度基准不同。我们通常使用软件来计算,但是也要懂得使用表格来查磅级。日本主要用K值表示压力等级。对于气体的压力,在中国,我们一般更常用其质量单位“公斤”描述(而不是“斤”),单位kg。其对应的压强单位是“kg/cm2”,一公斤压力就是一公斤的力作用在一个平方厘米上。同样,相对应于国外,对于气体的压力,常用的压强单位是“psi”,单位是“1 pound/inch2”, 就是“磅/平方英寸”,英文全称为Pounds per square inch。但是更常用的是直接称呼其质量单位,即磅(Lb.),实际这Lb。就是前面提到的磅力。

把所有的单位换成公制单位就可以算出:1 psi=1磅/inch2 ≈0.068bar,1 bar≈14.5psi≈0.1MPa,欧美等国家习惯使用psi作单位。在Class600和Class1500中对应欧标和美标有两个不同数值,11MPa(对应600磅级)是欧洲体系规定,这是在《ISO 7005-1-1992 Steel Flanges》里面的规定;10MPa(对应600磅级)是美洲体系规定,这是在ASME B16.5里面的规定。因此不能绝对地说600磅级对应的就是11MPa或者10MPa,不同体系的规定是不同的。


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