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        閥門通徑和介質流速之間的關系分析

        2018年07月09日

        閥門通徑和介質流速之間的關系分析

        閥門的流量與流速主要取決于閥門的通徑,也與閥門的結構型式對介質的阻力有關,同時與閥門的壓力、溫度及介質的濃度等諸因素有著一定內在聯系。

        閥門的流量與流速主要取決于閥門的通徑,也與閥門的結構型式對介質的阻力有關,同時與閥門的壓力、溫度及介質的濃度等諸因素有著一定內在聯系。


        閥門的流道面積與流速、流量有著直接關系,而流速與流量是相互依存的兩個量。當流量一定時,流速大,流道面積便可小些;流速小,流道面積就可以大些。反之,流道面積大,其流速??;流道面積小,其流速大。


        介質的流速大,閥門通徑可以小些,但阻力損失較大,閥門易損壞。流速大,對易燃易爆介質會產生靜電效應,造成危險;流速太小,效率低,不經濟。對粘度大和易爆的介質,應取較小的流速。油及粘度大的液體隨粘度大小選擇流速,一般取0.1~2m/s。


        一般情況下,流量是已知的,流速可由經驗確定。通過流速和流量可以計算閥門的公稱通徑。


        閥門通徑相同,其結構型式不同,流體的阻力也不一樣。在相同條件下,閥門的阻力系數越大,流體通過閥門的流速、流量下降越多;閥門阻力系數越小,流體通過閥門的流速、流量下降越少。


        各種介質常用流速見下表。


        流體名稱

        使用條件

        流速
        (m/s)


        飽和蒸汽

        DN>200
        DN=200~100
        DN<100

        30~40
        25~35
        15~30


        過熱蒸汽

        DN>200
        DN=200~100
        DN<100

        40~60
        30~50
        20~40



        低壓蒸汽

        ρ<1.0(絕壓)

        15~20


        中壓蒸汽

        Ρ=1.0~4.0(絕壓)

        20~40


        高壓蒸汽

        Ρ=4.0~12.0(絕壓)

        40~60


        壓縮氣體

        真空
        Ρ≤0.3(表壓)
        Ρ=0.3~0.6(表壓)
        Ρ=0.6~1.0(表壓)
        Ρ=1.0~2.0(表壓)
        Ρ=2.0~3.0(表壓)
        Ρ=3.0~30.0(表壓)

        5~10
        8~12
        10~20
        10~15
        8~12
        3~6
        0.5~3





        氧氣

        Ρ=0~0.05(表壓)
        Ρ=0.05~0.6(表壓)
        Ρ=0.6~1.0(表壓)
        Ρ=1.0~2.0(表壓)
        Ρ=2.0~3.0(表壓)

        5~10
        7~8
        4~6
        4~5
        3~4


        煤氣


        2.5~15


        半水煤氣

        Ρ=0.1~0.15(表壓)

        10~15


        天然氣


        30


        氮氣

        Ρ=5~10(絕壓)

        15~25


        氨氣

        真空
        Ρ<0.3(表壓)
        Ρ<0.6(表壓)
        Ρ≤2(表壓)

        15~25
        8~15
        10~20
        3~8





        乙炔水


        30
        5~6



        乙炔氣

        ρ<0.01(表壓)
        ρ<0.15(表壓)
        ρ<2.5(表壓)

        3~4
        4~8
        5


        氣體
        液體

        10~25
        1.6


        氯化氫

        氣體
        液體

        20
        1.5


        液氨

        真空
        Ρ≤0.6(表壓)
        Ρ≤2.0(表壓)

        0.05~0.3
        0.3~0.8
        0.8~1.5


        氫氧化鈉

        濃度0~30%
        濃度30%~505
        濃度50%~73%

        2
        1.5
        1.2


        硫酸

        濃度88%~93%
        濃度93%~100%

        1.2
        1.2


        鹽酸


        1.5


        水及粘度
        相似液體

        Ρ=0.1~0.3(表壓)
        Ρ≤1.0(表壓)
        Ρ≤8.0表壓)
        Ρ≤20~30(表壓)
        熱網循環水、冷卻水
        壓力回水
        無壓回水

        0.5~2
        0.5~3
        2~3
        2~3.5
        0.3~1
        0.5~2
        0.5~1.2


        自來水

        主管Ρ=0.3(表壓)
        支管Ρ=0.3(表壓)

        1.5~3.5
        1~1.5


        鍋爐給水


        >3


        蒸汽冷凝水


        0.5~1.5


        冷凝水

        自流

        0.2~0.5


        過熱水


        2


        海水、微堿水

        Ρ<0.6(表壓)

        1.5~2.5


        注:

        • DN值的單位為:mm;

        • Ρ值的單位為:MPa。

        • 閘閥的阻力系數小,僅在0.1~1.5的范圍內、;

        • 口徑大的閘閥,阻力系數為0.2~0.5;

        • 縮口閘閥阻力系數大一些。

        • 截止閥的阻力系數比閘閥大得多,一般在4~7之間。Y型截止閥(直流式)阻力系數最小,在1.5~2之間。

        • 鍛鋼截止閥阻力系數最大,甚至高達8。

        • 止回閥的阻力系數視結構而定:旋啟式止回閥通常約為0.8~2,其中多瓣旋啟式止回閥的阻力系數較大;

        • 升降式止回閥阻力系數最大,高達12。

        • 旋塞閥的阻力系數小,通常約為0.4~1.2。

        • 隔膜閥的阻力系數一般在2.3左右。

        • 蝶閥的阻力系數小,一般在0.5以內。

        • 球閥的阻力系數最小,一般在0.1左右。

        • 上述閥門的阻力系數是閥門全開狀態下的數值。


        閥門通徑的選用,應考慮到閥門的加工精度和尺寸偏差,以及其它因素影響。閥門通徑應有一定的富裕量,一般為15%。在實際的工作中,閥門通徑隨工藝管線的通徑而定。


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