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技術解答

閥門通徑和介質流速之間的關系分析

文字:[大][中][小] 2019-12-4    瀏覽次數:242    

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0.11.5的范圍內、;

· 

· 

口徑大的閘閥,阻力系數為0.20.5;

· 

· 

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47之間。Y截止閥(直流式)阻力系數最小,在1.52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0.82,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0.41.2。

· 

· 

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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