FESTO電磁閥應(yīng)用特性和設(shè)計(jì)要求

　　FESTO電磁閥主要是指用于介質(zhì)在-196度--150度的低溫介質(zhì)系統(tǒng)中。鍛鋼低溫閥門(mén)的螺栓連接纏繞密封墊片和螺紋連接全焊密封式，全徑或縮徑，密封件帶有壓力平穩(wěn)孔（用于閘閥、球閥），整體式上密封座，明桿支架式，防靜電，自定心壓板壓套式。

　　而在低溫工作的材料要其低溫性能，主要是其冷沖擊強(qiáng)度。閥內(nèi)件通過(guò)正確選材，使其具有足夠的冷沖擊強(qiáng)度，才能防止斷裂。C和Cr的合金鋼在低于-20℃時(shí)候很快失去抗沖擊強(qiáng)度，所以使用溫度分別限制在-30℃和-50℃。含Ni量為3.5%的鎳鋼可以使用到-100℃，含Ni量9%的鎳鋼可以使用到-192℃。奧氏體不銹鋼、鎳、蒙乃爾合金、哈氏合金、鈦、鋁合金及青銅可以使用到更低的溫度（-273℃）。低溫閥墊片、填料材料的選用也要注意。隨著溫度降低，氟塑料收縮量很大，會(huì)使密封性能下降，容易引起泄漏。石棉填料無(wú)法避免滲透性泄漏。橡膠對(duì)液化天然氣有泡脹性，在低溫下不可采用。在低溫閥門(mén)設(shè)計(jì)中，一方面由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)使填料處于接近環(huán)境溫度下工作。

　　FESTO電磁閥設(shè)計(jì)的六大要求：

　　1、FESTO電磁閥應(yīng)該在低溫介質(zhì)及周?chē)h(huán)境溫度下應(yīng)具有長(zhǎng)時(shí)間工作的能力。

　　2、為了能在-196℃低溫下使用，一般將閥門(mén)設(shè)計(jì)成加長(zhǎng)式閥蓋。

　　3、在低溫下工作的閥門(mén)組合件無(wú)法潤(rùn)滑，所以需要采取結(jié)構(gòu)措施，以防止摩擦件擦傷。

　　4、低溫介質(zhì)不應(yīng)對(duì)手輪操作及填料密封性能產(chǎn)生有害的影響。

　　5、直接與低溫介質(zhì)接觸的閥門(mén)組合件應(yīng)具有防爆和防火結(jié)構(gòu)。

　　6、閥門(mén)不應(yīng)成為低溫系統(tǒng)的一個(gè)熱源。這是因?yàn)闊崃康牧魅氤档蜔嵝释?，如流入過(guò)多，還會(huì)使內(nèi)部流體急速蒸發(fā)，產(chǎn)生異常升壓，造成危險(xiǎn)。

　　用戶在閥門(mén)電動(dòng)裝置選型時(shí)，先了解閥門(mén)的種類、裝置的工作規(guī)范及閥門(mén)在管線或設(shè)備上的位置，再詢問(wèn)電動(dòng)頭的功能要求，需要注意的包括確定電動(dòng)裝置的IP防護(hù)等級(jí)、電裝電源電壓、知道電動(dòng)裝置運(yùn)行時(shí)間、確定電動(dòng)執(zhí)行器的形式、附加功能等。

　　FESTO電磁閥是用于自動(dòng)操作閥門(mén)并于閥門(mén)相連接的驅(qū)動(dòng)裝置之一。閥門(mén)電動(dòng)裝置由電力來(lái)驅(qū)動(dòng)，由行程、轉(zhuǎn)矩或軸向推力的大小來(lái)控制閥門(mén)電動(dòng)頭的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。

　　FESTO電磁閥分類有兩大類，按防護(hù)類型可分為普通型電動(dòng)裝置和特殊防護(hù)型電動(dòng)裝置。

　　FESTO電磁閥的使用環(huán)境如下：

　　1）環(huán)境溫度-25-40℃；

　　2）環(huán)境相對(duì)濕度≤90%.（25℃時(shí)）；

　　3）海拔≤1000m；

　　4）工作環(huán)境要求不含有腐蝕性、的介質(zhì)。

　　如閥門(mén)的工作環(huán)境條件超過(guò)普通型電動(dòng)裝置所具有的能力時(shí)，需采用特殊防護(hù)型電動(dòng)裝置產(chǎn)品。這類電動(dòng)裝置產(chǎn)品根據(jù)其所處工作環(huán)境而具有多種型式。

　　體介質(zhì)因?yàn)槠涔逃械奶匦浴蓧嚎s性，在閥門(mén)的流動(dòng)中不同于液體。比如在節(jié)流過(guò)程中，因?yàn)樵诠?jié)流孔口處的擾動(dòng)和渦流，導(dǎo)致能量分布的不均，容易產(chǎn)生噪聲。本文主要討論氣體在流經(jīng)閥門(mén)設(shè)備時(shí)參數(shù)的變化與流道截面積的關(guān)系，以及流動(dòng)過(guò)程中氣體能量的傳遞、轉(zhuǎn)換等問(wèn)題。

　　1 緒論

　　工程中，常見(jiàn)的氣體流動(dòng)都是穩(wěn)定流動(dòng)或接近穩(wěn)定的流動(dòng)。同時(shí)任何一個(gè)截面上任一點(diǎn)的流速、壓力、溫度參數(shù)也均不相同。且工質(zhì)在流動(dòng)中可能與外界交換熱量。上述過(guò)程是及其復(fù)雜的，為了簡(jiǎn)化問(wèn)題的研究，考慮到工程中氣體快速地通過(guò)閥門(mén)，認(rèn)為來(lái)不及與閥門(mén)進(jìn)行熱交換。同時(shí)取各截面某參數(shù)的平均值作為該截面上各點(diǎn)參數(shù)的值，因此把氣體工質(zhì)的流動(dòng)看作不可逆的一維絕熱穩(wěn)定流動(dòng)。

　　2 能量守恒方程

　　由FESTO電磁閥在開(kāi)口系統(tǒng)穩(wěn)定流動(dòng)的能量微分表達(dá)式為：

　　熱力學(xué)定律

　　忽略重力的作用，也不考慮對(duì)閥門(mén)做功。同時(shí)，考慮到流體和閥門(mén)的摩擦作用、流動(dòng)中流體克服摩擦力做的功轉(zhuǎn)化為熱量，而這部分熱量又重新被加入到流動(dòng)的流體中。上式簡(jiǎn)化為：

　　公式

　　很顯然，克服摩擦消耗的功δw摩擦和由它轉(zhuǎn)換的熱量δq吸是相等的，而δq為與外界交換的熱量，對(duì)于絕熱流動(dòng)，該值為0，即有

　　公式2

　　對(duì)上式進(jìn)行積分，因此，沿流動(dòng)方向任意截面應(yīng)滿足