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閥門通徑和介質(zhì)流速之間的關(guān)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(jié)構(gòu)型式對(duì)介質(zhì)的阻力有關(guān),同時(shí)與閥門的壓力、溫度及介質(zhì)的濃度等諸因素有著一定內(nèi)在聯(lián)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(jié)構(gòu)型式對(duì)介質(zhì)的阻力有關(guān),同時(shí)與閥門的壓力、溫度及介質(zhì)的濃度等諸因素有著一定內(nèi)在聯(lián)系。


閥門的流道面積與流速、流量有著直接關(guān)系,而流速與流量是相互依存的兩個(gè)量。當(dāng)流量一定時(shí),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(zhì)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(duì)易燃易爆介質(zhì)會(huì)產(chǎn)生靜電效應(yīng),造成危險(xiǎn);流速太小,效率低,不經(jīng)濟(jì)。對(duì)粘度大和易爆的介質(zhì),應(yīng)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(jīng)驗(yàn)確定。通過流速和流量可以計(jì)算閥門的公稱通徑。

閥門通徑相同,其結(jié)構(gòu)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(shù)越大,流體通過閥門的流速、流量下降越多;閥門阻力系數(shù)越小,流體通過閥門的流速、流量下降越少。

各種介質(zhì)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?dú)?/span>

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(wǎng)循環(huán)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(shù)小,僅在0.1~1.5的范圍內(nèi)、;

  • 口徑大的閘閥,阻力系數(shù)為0.2~0.5;

  • 縮口閘閥阻力系數(shù)大一些。 

  • 截止閥的阻力系數(shù)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(shù)最小,在1.5~2之間。

  • 鍛鋼截止閥阻力系數(shù)最大,甚至高達(dá)8。

  • 止回閥的阻力系數(shù)視結(jié)構(gòu)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(shù)較大;

  • 升降式止回閥阻力系數(shù)最大,高達(dá)12。

  • 旋塞閥的阻力系數(shù)小,通常約為0.4~1.2。

  • 隔膜閥的阻力系數(shù)一般在2.3左右。

  • 蝶閥的阻力系數(shù)小,一般在0.5以內(nèi)。

  • 球閥的阻力系數(shù)最小,一般在0.1左右。

  • 上述閥門的阻力系數(shù)是閥門全開狀態(tài)下的數(shù)值。


閥門通徑的選用,應(yīng)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(yīng)有一定的富裕量,一般為15%。在實(shí)際的工作中,閥門通徑隨工藝管線的通徑而定。

 
 

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