FESTO電(dian)磁閥應用特性(xing)和設計要求

　　FESTO電磁閥(fa)(fa)主要是指(zhi)用于(yu)介質在-196度(du)--150度(du)的低溫(wen)(wen)介質系(xi)統中。鍛鋼低溫(wen)(wen)閥(fa)(fa)門的螺栓(shuan)連(lian)接纏繞密(mi)封墊(dian)片和(he)螺紋連(lian)接全焊密(mi)封式，全徑或(huo)縮徑，密(mi)封件帶有壓(ya)力平(ping)穩孔（用于(yu)閘閥(fa)(fa)、球(qiu)閥(fa)(fa)），整體式上密(mi)封座(zuo)，明桿支架(jia)式，防(fang)靜(jing)電，自定(ding)心(xin)壓(ya)板壓(ya)套式。

　　而在低溫(wen)(wen)工作的(de)(de)材料(liao)要(yao)其(qi)低溫(wen)(wen)性能(neng)，主要(yao)是其(qi)冷(leng)沖擊(ji)(ji)強(qiang)度(du)(du)。閥(fa)(fa)內(nei)件(jian)通過正確選材，使(shi)(shi)其(qi)具有(you)足夠的(de)(de)冷(leng)沖擊(ji)(ji)強(qiang)度(du)(du)，才能(neng)防止斷裂。C和(he)(he)Cr的(de)(de)合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)在低于-20℃時候很快失(shi)去(qu)抗沖擊(ji)(ji)強(qiang)度(du)(du)，所以(yi)使(shi)(shi)用(yong)溫(wen)(wen)度(du)(du)分(fen)別限制在-30℃和(he)(he)-50℃。含Ni量為3.5%的(de)(de)鎳鋼(gang)(gang)可以(yi)使(shi)(shi)用(yong)到(dao)(dao)-100℃，含Ni量9%的(de)(de)鎳鋼(gang)(gang)可以(yi)使(shi)(shi)用(yong)到(dao)(dao)-192℃。奧氏體不銹鋼(gang)(gang)、鎳、蒙乃爾合(he)金(jin)、哈氏合(he)金(jin)、鈦(tai)、鋁合(he)金(jin)及(ji)青銅可以(yi)使(shi)(shi)用(yong)到(dao)(dao)更低的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)（-273℃）。低溫(wen)(wen)閥(fa)(fa)墊片(pian)、填料(liao)材料(liao)的(de)(de)選用(yong)也(ye)要(yao)注意。隨(sui)著溫(wen)(wen)度(du)(du)降低，氟塑料(liao)收縮量很大，會(hui)使(shi)(shi)密(mi)封性能(neng)下降，容(rong)易引起泄漏。石棉填料(liao)無法(fa)避免滲透性泄漏。橡膠(jiao)對液化天然氣有(you)泡脹(zhang)性，在低溫(wen)(wen)下不可采用(yong)。在低溫(wen)(wen)閥(fa)(fa)門設計(ji)中，一方(fang)面(mian)由結構設計(ji)來(lai)使(shi)(shi)填料(liao)處(chu)于接近環境溫(wen)(wen)度(du)(du)下工作。

　　FESTO電磁閥設計(ji)的六大要求：

　　1、FESTO電磁閥應(ying)該在低溫(wen)(wen)介(jie)質及周圍環境溫(wen)(wen)度下應(ying)具有長時間工作的能力。

　　2、為(wei)了能在-196℃低溫(wen)下使用，一(yi)般將閥門設計(ji)成加長(chang)式閥蓋。

　　3、在低溫下工作的閥(fa)門組(zu)合件無法潤滑(hua)，所(suo)以需(xu)要采取結構措施，以防止摩擦(ca)件擦(ca)傷(shang)。

　　4、低溫(wen)介質不應對手(shou)輪操(cao)作及(ji)填料密封性能產生(sheng)有(you)害的影(ying)響。

　　5、直接與低溫介(jie)質接觸的閥門組(zu)合件應具(ju)有防爆和(he)防火結構。

　　6、閥門不(bu)應(ying)成為低溫系統的(de)一(yi)個熱源。這(zhe)是因為熱量的(de)流(liu)入除降低熱效(xiao)率外，如(ru)流(liu)入過(guo)多，還會(hui)使內部流(liu)體(ti)急速蒸發，產生異常升壓，造成危險。

　　用戶(hu)在閥門電(dian)動(dong)裝(zhuang)(zhuang)置選(xuan)型時，先了解閥門的種類(lei)、裝(zhuang)(zhuang)置的工作規范(fan)及閥門在管線或設(she)備上的位置，再(zai)詢問電(dian)動(dong)頭的功(gong)能要求，需要注意的包括確定電(dian)動(dong)裝(zhuang)(zhuang)置的IP防護等級、電(dian)裝(zhuang)(zhuang)電(dian)源(yuan)電(dian)壓、知(zhi)道電(dian)動(dong)裝(zhuang)(zhuang)置運行(xing)(xing)時間(jian)、確定電(dian)動(dong)執(zhi)行(xing)(xing)器的形(xing)式、附加功(gong)能等。

　　FESTO電磁閥(fa)(fa)是用于自動(dong)操(cao)作閥(fa)(fa)門(men)并于閥(fa)(fa)門(men)相連接的驅動(dong)裝置之一。閥(fa)(fa)門(men)電動(dong)裝置由(you)電力來驅動(dong)，由(you)行程(cheng)、轉矩或(huo)軸向推力的大小來控制閥(fa)(fa)門(men)電動(dong)頭的運動(dong)過程(cheng)。

　　FESTO電磁閥分類有兩大類，按防(fang)護類型(xing)可分為普通型(xing)電動裝置和特殊(shu)防(fang)護型(xing)電動裝置。

　　FESTO電(dian)磁閥的使用環(huan)境如下：

　　1）環境(jing)溫度-25-40℃；

　　2）環境相對濕度(du)≤90%.（25℃時）；

　　3）海拔(ba)≤1000m；

　　4）工作環境要求(qiu)不含有腐蝕(shi)性、的介質。

　　如閥(fa)門的(de)工作環境條件(jian)超過普通型(xing)電動裝置所具有的(de)能力時，需采用特殊防護(hu)型(xing)電動裝置產品。這類電動裝置產品根(gen)據(ju)其所處(chu)工作環境而具有多種型(xing)式。

　　體(ti)(ti)介質因為其固有的(de)(de)特性(xing)——可壓(ya)縮性(xing)，在(zai)閥(fa)門的(de)(de)流(liu)動中不同(tong)于液體(ti)(ti)。比如在(zai)節流(liu)過程(cheng)中，因為在(zai)節流(liu)孔口處的(de)(de)擾動和渦流(liu)，導致能(neng)量(liang)分布的(de)(de)不均，容易(yi)產生噪(zao)聲。本文主要討(tao)論氣(qi)體(ti)(ti)在(zai)流(liu)經閥(fa)門設備時(shi)參數的(de)(de)變(bian)化與流(liu)道截面積(ji)的(de)(de)關系，以(yi)及流(liu)動過程(cheng)中氣(qi)體(ti)(ti)能(neng)量(liang)的(de)(de)傳遞、轉換等問題。

　　1 緒論

　　工(gong)程(cheng)中(zhong)，常見的氣(qi)體(ti)(ti)流動(dong)都是穩(wen)定(ding)流動(dong)或接近穩(wen)定(ding)的流動(dong)。同時任何一個截面上任一點(dian)的流速、壓力、溫度參數(shu)(shu)也均不(bu)相同。且工(gong)質(zhi)在流動(dong)中(zhong)可能與(yu)外界交(jiao)換熱量(liang)。上述(shu)過程(cheng)是及(ji)其復雜的，為(wei)(wei)了簡化問題(ti)的研究(jiu)，考慮(lv)到(dao)工(gong)程(cheng)中(zhong)氣(qi)體(ti)(ti)快速地通過閥門，認為(wei)(wei)來不(bu)及(ji)與(yu)閥門進行熱交(jiao)換。同時取各截面某參數(shu)(shu)的平(ping)均值作為(wei)(wei)該截面上各點(dian)參數(shu)(shu)的值，因此把氣(qi)體(ti)(ti)工(gong)質(zhi)的流動(dong)看作不(bu)可逆的一維絕熱穩(wen)定(ding)流動(dong)。

　　2 能量守恒(heng)方程

　　由FESTO電磁閥在開口系統(tong)穩定流動的能(neng)量微(wei)分表(biao)達(da)式為：

　　熱力學定律

　　忽略(lve)重力的作用，也不(bu)考慮(lv)對閥門做功。同時，考慮(lv)到(dao)流體(ti)和閥門的摩(mo)擦(ca)作用、流動(dong)中流體(ti)克服摩(mo)擦(ca)力做的功轉化(hua)(hua)為(wei)熱量，而這(zhe)部分(fen)熱量又(you)重新被加入到(dao)流動(dong)的流體(ti)中。上式簡化(hua)(hua)為(wei)：

　　公式

　　很顯然，克服摩擦消(xiao)耗的功δw摩擦和由(you)它轉換(huan)的熱(re)量(liang)δq吸是相等的，而(er)δq為(wei)與外(wai)界交換(huan)的熱(re)量(liang)，對于絕熱(re)流動，該值為(wei)0，即有(you)

　　公式2

　　對上式進行積分，因(yin)此，沿流動方(fang)向任意截面應滿(man)足