PN25
宝德 BURKERT（Burkert）20113210（Type 2100）是 ELEMENT 系列气动两位两通角座阀，专为分散式过程自动化系统以及卫生级与严苛工况管路设计。阀门配置控制功能 A（弹簧常闭 NC）、阀座下方进流方向，以及符合 DIN 32676 A 系列标准的 DN 15 卡箍连接，用于控制和切断中性气体、蒸汽、水、醇类、油类、燃料、液压油、盐溶液、碱液及有机溶剂。
订货号 20113210 由耐腐蚀 CF3M 不锈钢角座阀体与 Ø 70 mm（M 规格）执行机构组合而成，执行机构由聚苯硫醚（PPS）顶盖和 1.4561（316Ti）不锈钢缸体构成。阀门内部流道经流动优化，1 bar 压差下的水流量系数 Kv 达到 5.4 m³/h。阀杆密封采用带有弹簧补偿的自调节 PTFE V 形填料环和 PEEK 导向衬套，密封等级达到 DIN EN 12266-1 泄漏率 A 级。接液部件均满足欧洲 (EC) 1935/2004 与美国 FDA 卫生标准，支持 CIP（就地清洗）与 SIP（就地蒸汽灭菌）。
工作原理与介质流向
宝德 BURKERT 20113210 遵循控制功能 A（CFA）。在无气源状态下，执行机构内置弹簧施加闭合力，通过阀杆推动不锈钢铰接密封盘压紧在阀座上。当向控制气口 1 接入压缩空气（最低 4.8 bar(g)，最高 10 bar(g)）时，活塞带动阀杆提升，阀门打开。
介质从阀座下方流向阀瓣，介质自身压力有助于克服弹簧预紧力打开阀门。这种流动结构可有效消除液体介质切断时的水锤现象。
运行限制：液体介质流向
阀座上方流向的阀门严禁用于液体介质。液体在上方流动时会因瞬间关阀产生破坏性水锤冲击，导致管道与阀门破裂。20113210 为工厂标定的阀座下方进流构型，支持液体、蒸汽与气体介质在最高 25 bar(g) 压力下平稳运行。
材质规格与结构分解
Burkert Type 2100 各部件材质经过选型，可耐受化学腐蚀与严苛环境。填料函和执行机构内部使用的润滑剂均符合 NSF H1 食品级认证。
| 序号 | 部件名称 | 标准材质规范 | 20113210 具体配置说明 |
|---|---|---|---|
| 1 | 接地端子 | 不锈钢 1.4301 / 1.4305 | 仅限防爆 ATEX 变型 |
| 2 | 光学位置指示器 | 聚砜（PSU） | 顶部集成透明可视机械指示器 |
| 3 | 控制气口 | 聚丙烯（PP）快插接头 | 外径 6 mm（1/4 英寸）快插接头 |
| 4 | 执行机构顶盖 | 聚苯硫醚（PPS） | ELEMENT 工业工程塑料顶盖 |
| 5 | 执行机构外壳 | 不锈钢 1.4561（316Ti） | 高强度耐腐蚀不锈钢缸体 |
| 6 | 活塞密封圈 | 氟橡胶（FKM） | 气缸内部动密封 |
| 7 | 复位弹簧 | 不锈钢 1.4310 | CFA 常闭弹簧组件 |
| 8 | 导向管 | 不锈钢 1.4401（316）/ 1.4404（316L） | 内部主支撑导向轴套 |
| 9 | 填料函密封 | 填充型 PTFE V 形密封环 | 弹簧自动补偿自调节填料组 |
| 10 | 阀杆 | 不锈钢 1.4401（316）/ 1.4404（316L） | 精密研磨阀杆 |
| 11 | 阀杆导向套 | 聚醚醚酮（PEEK） | 低摩擦高承载工程塑料导向套 |
| 12 | 阀体密封圈 | 石墨（可选 PTFE） | 阀颈与阀体间法兰密封垫 |
| 13 | 铰接密封盘 | 不锈钢 1.4401（316）/ 1.4404（316L） | 活动万向密封面载体 |
| 14 | 阀座密封圈 | PTFE（可选 PEEK） | 软密封阀座密封垫 |
| 15 | 阀体 | 不锈钢 CF3M | 铸造 316L 超低碳奥氏体不锈钢 |
技术性能与运行参数
订货号 20113210 的各项流体与压力参数如下表所示，数据基于阀座下方进流与 PTFE 软密封测试：
| 参数类别 | 技术指标与数值 |
|---|---|
| 阀门型号 | 2100 ELEMENT |
| 订货号（Article no.） | 20113210 |
| 控制功能 | 控制功能 A（弹簧常闭 CFA） |
| 公称通径 | DN 15 |
| 阀座通径 | 15 mm |
| 水流量系数 Kv（+20 °C 水，1 bar 压差） | 5.4 m³/h |
| 介质流动方向 | 阀座下方流入（流向开） |
| 介质工作压力范围 | 0 bar(g) 至 25 bar(g) |
| 公称压力等级 | PN 25（DIN EN 1333）/ Class 150（DIN EN 1759） |
| 最低控制气压 | 4.8 bar(g) |
| 最高控制气压 | 10 bar(g) |
| 执行机构尺寸 | 直径 Ø 70 mm（M 规格） |
| 过程管道连接标准 | 卡箍 DIN 32676 A 系列（配管 DIN 11850 系列 2） |
| 卡箍端部尺寸 | 卡盘外径 34.0 mm，管外径 19.0 mm × 壁厚 1.5 mm（内径 16.0 mm） |
| 阀门结构长度 | 130 mm（卡箍阀体端到端 LC）/ 100 mm（阀体对焊基体 LS） |
| 气源快插接头规格 | 匹配外径 6 mm（1/4 英寸）气动软管 |
| 介质温度范围 | -10 °C 至 +185 °C |
| 环境温度范围 | -10 °C 至 +60 °C（受塑料气动快插接头限制） |
| 最大允许运动粘度 | 600 mm²/s |
| 控制介质 | 过滤干燥压缩空气、中性气体 |
| 阀座泄漏率 | 达到 DIN EN 12266-1 A 级（空气测试介质） |
| 声压级 | < 70 dB(A) |
结构尺寸与执行机构接口
外形尺寸取决于所选执行机构规格与过程连接。订货号 20113210 为 DN 15 通径配合 Ø 70 mm（M 规格）执行机构。
Type 2100 系列执行机构尺寸参考
| 公称通径 DN | 美标 NPS | 执行机构规格 | Ø A [mm] | B [mm] | H [mm] | K/M [mm] |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 15 | 1/2 | 50 (D) | 64.5 | 166 | 163 | 147 |
| 15（20113210） | 1/2 | 70 (M) | 91.0 | 182 | 178 | 156 |
| 20 | 3/4 | 50 (D) | 64.5 | 174 | 171 | 155 |
| 20 | 3/4 | 70 (M) | 91.0 | 189 | 186 | 163 |
| 25 | 1 | 50 (D) | 64.5 | 175 | 173 | 156 |
| 25 | 1 | 70 (M) | 91.0 | 191 | 188 | 165 |
| 25 | 1 | 90 (N) | 120.0 | 229 | 228 | 203 |
| 32 | 1 1/4 | 70 (M) | 91.0 | 201 | 197 | 174 |
| 32 | 1 1/4 | 90 (N) | 120.0 | 243 | 242 | 217 |
| 40 | 1 1/2 | 70 (M) | 91.0 | 204 | 201 | 178 |
| 40 | 1 1/2 | 90 (N) | 120.0 | 246 | 245 | 220 |
| 50 | 2 | 70 (M) | 91.0 | 223 | 219 | 196 |
| 50 | 2 | 90 (N) | 120.0 | 262 | 261 | 236 |
注：B、H、K、M 为最大包络极限尺寸，根据连接口径标准不同可能缩小至多 6 mm。
卡箍接口尺寸对照表（DIN 32676 A 与 B 系列）
| 连接标准 | 公称通径 DN | 端到端总长 LC [mm] | 阀中心高 CC [mm] | 卡盘外径 Ø D1 C [mm] | 钢管外径 Ø D2 C [mm] | 钢管壁厚 SC [mm] |
|---|---|---|---|---|---|---|
| DIN 32676 A 系列（20113210） | DN 15 | 130 | 49.5 | 34.0 | 19.0 | 1.5 |
| DIN 32676 A 系列 | DN 20 | 150 | 57.0 | 34.0 | 23.0 | 1.5 |
| DIN 32676 A 系列 | DN 25 | 160 | 58.5 | 50.5 | 29.0 | 1.5 |
| DIN 32676 A 系列 | DN 32 | 180 | 58.0 | 50.5 | 35.0 | 1.5 |
| DIN 32676 A 系列 | DN 40 | 200 | 69.5 | 50.5 | 41.0 | 1.5 |
| DIN 32676 A 系列 | DN 50 | 230 | 78.0 | 64.0 | 53.0 | 1.5 |
| DIN 32676 B 系列 | DN 15 | 156 | 49.0 | 50.5 | 21.3 | 1.6 |
| DIN 32676 B 系列 | DN 20 | 150 | 56.5 | 50.5 | 26.9 | 1.6 |
| DIN 32676 B 系列 | DN 25 | 160 | 58.0 | 50.5 | 33.7 | 2.0 |
| DIN 32676 B 系列 | DN 32 | 200 | 57.5 | 50.5 | 42.4 | 2.0 |
| DIN 32676 B 系列 | DN 40 | 200 | 69.0 | 64.0 | 48.3 | 2.0 |
| DIN 32676 B 系列 | DN 50 | 230 | 77.5 | 77.5 | 60.3 | 2.6 |
介质温度与工作压力运行极限
阀体允许的最大工作压力随着介质温度的上升而发生温度折减，其承压基准遵循压力容器标准 DIN EN 12516-1（PN 25）和 ASME B16.34（Class 150）。
承压标准温度折减数据表
| 介质温度 [°C] | DIN EN 12516-1 / PN 25 允许压力 [bar] | ASME B16.34 Cl. 150 允许压力 [bar] | JIS B 2220 10K 允许压力 [bar] |
|---|---|---|---|
| -10 至 +38 / +50 | 25.0 | 19.0 | 14.0 |
| +100 | 24.5 | 16.2 | 14.0 |
| +150 | 22.4 | 14.8 | 13.4 |
| +200 | 20.3 | 13.7 | 12.4 |
| +230 | 19.0 | 12.7 | 11.7 |
控制气接口与环境温度限制
配置聚丙烯快插接头时（如 20113210 标准配置），在整个介质温度允许区间（-10 °C 至 +185 °C）内，允许的环境温度上限为 +60 °C。如果更换为金属 G 1/8" 螺纹气动接头，环境温度上限可拓宽至 +100 °C。
机械与气动安装规范
宝德 BURKERT 20113210 支持任意安装方向，推荐执行机构朝上垂直安装，以避免管路杂质沉积在填料腔并延长填料寿命。
管路连接与焊接作业安全规程
- 连接卡箍前，必须清洁管道法兰面和密封圈，确保管道轴线同心度良好。
- 若涉及焊接作业，在焊接阀体前必须将执行机构从阀体上拆除，防止焊接高温烧毁 PTFE 填料密封与 FKM 密封圈。
- 待焊接部位完全冷却至环境温度后，方可重新安装执行机构。
执行机构拆卸与回装步骤
拆装执行机构时的阀门状态
拆卸或旋紧执行机构时，阀门必须处于完全开启位置，否则阀座密封圈和铰接密封盘将承受扭力导致损坏。对于控制功能 A（常闭阀），必须先向控制气口 1 通入 5.0 bar 压缩空气使阀杆完全提起，再使用扳手旋动阀体连接螺纹。
| 步骤 | 操作流程与技术规范 |
|---|---|
| 1. 夹持固定 | 将阀体牢固装夹在台虎钳或专用夹具中。 |
| 2. 充气开启 | 向气口 1 接入 5.0 bar 压缩空气，确保阀瓣完全打开脱离阀座。 |
| 3. 卡紧扳手 | 将合适规格的开口扳手放置在阀体连接六角平口位置。 |
| 4. 拆卸 / 紧固 | 旋转卸下或旋紧执行机构总成。 |
| 5. 紧固扭矩 | 安装 DN 15 阀门（执行机构 40、50、70 mm）时，阀体连接紧固力矩严格执行 45 Nm（+10/-5 Nm）。 |
执行机构 360° 无级旋转调整
为适应复杂的管道走向，控制气口可在 360° 范围内调整朝向。
旋转方向限制
转动执行机构时，必须按照标识图示方向转动，同时使用开口扳手反向固定阀体连接六角螺母。反向旋转会导致阀体连接松动，造成介质泄漏。
- 将阀体装夹在固定装置中。
- 向控制气口 1 通入 5.0 bar 压缩空气将阀门完全开启。
- 使用一把开口扳手卡紧阀体连接部位六角平口。
- 使用第二把开口扳手卡紧驱动装置连接处六角螺母。
- 沿允许方向缓慢旋转执行机构螺母，直至气动接口到达指定方向。
气动管路连接
- 将洁净气源连接至气动接口 1（匹配 6 mm 或 1/4 英寸外径软管）。
- 在排气口 2 上连接随附的消音器，防止杂质侵入气缸内部。
- 在具有腐蚀性气体的环境中，排气口需通过气动管路引出至中性区域排放。
维护保养与故障排除
得益于自调节填料函结构，宝德 BURKERT 20113210 具备长期免维护特性。用户应根据工况定期进行外观与泄漏检查。
视觉检查要点
| 检查点 | 泄漏现象 | 处置措施 |
|---|---|---|
| 管道连接处（1） | 卡箍端面密封泄漏 | 更换卫生卡箍密封垫并重新锁紧卡箍。 |
| 泄漏观察孔（2） | 阀颈溢流孔有介质渗出 | 填料函密封磨损，更换填料函套件或执行机构总成。 |
| 阀瓣与阀座（3） | 下游管道内漏断不严 | 阀座磨损，更换铰接密封盘与阀座密封件。 |
常见故障与排除方法
| 故障现象 | 潜在原因 | 排除对策 |
|---|---|---|
| 执行机构不动作 | 控制气管路接错 | CFA 常闭阀应接入气口 1。 |
| 控制气源压力不足 | 检查控制气压，确保不低于 4.8 bar(g)。 | |
| 介质工作压力超标 | 核对工况压力，不得超过 25 bar(g)。 | |
| 阀座泄漏（内漏） | 密封圈与阀座间积存杂质 | 冲洗管路，阀前加装滤网孔径小于 1 mm 的过滤器。 |
| 阀座密封圈磨损老化 | 拆卸执行机构并更换新的铰接密封盘组件。 | |
| 介质流向反向安装 | 参照阀体箭头方向重新按阀座下方进流安装。 | |
| 溢流孔外漏 | 阀杆填料密封磨损 | 使用专用安装套筒工具（683221）更换填料函密封组件。 |
分散式自动化模块集成（ELEMENT 阀门系统）
Type 2100 角座阀可与宝德 ELEMENT 系列控制单元集成，组成经过工厂组装与测试的 Type 8801-YE 阀门控制系统：
- Type 8690：集成式气动控制单元，配备机械微动开关或感应式接近开关反馈阀位。
- Type 8691：控制头配备非接触式感应传感器、高亮度彩色环形 LED 状态指示灯，支持 AS-Interface、IO-Link 与 büS 总线。
- Type 8695 / Type 8697：紧凑型控制头与反馈单元，针对 Ø 50 mm 与 Ø 70 mm 执行机构进行结构适配。
装配自动化控制头后的总体高度（DN 15，执行机构 Ø 70 mm）
- 标准单阀执行机构总高 B / H：182 mm / 178 mm
- 配备 Type 8690 / Type 8697 时总高：232 mm
- 配备 Type 8691 / Type 8695 时总高：256 mm
