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    阀门通径和介质流速之间的关系分析

    2018年06月10日

    阀门通径和介质流速之间的关系分析


    阀门的流量与流速主要取决于阀门的通径,也与阀门的结构型式对介质的阻力有关,同时与阀门的压力、温度及介质的浓度等诸因素有着一定内在联系。

    阀门的流量与流速主要取决于阀门的通径,也与阀门的结构型式对介质的阻力有关,同时与阀门的压力、温度及介质的浓度等诸因素有着一定内在联系。


    阀门的流道面积与流速、流量有着直接关系,而流速与流量是相互依存的两个量。当流量一定时,流速大,流道面积便可小些;流速小,流道面积就可以大些。反之,流道面积大,其流速小;流道面积小,其流速大。


    介质的流速大,阀门通径可以小些,但阻力损失较大,阀门易损坏。流速大,对易燃易爆介质会产生静电效应,造成危险;流速太小,效率低,不经济。对粘度大和易爆的介质,应取较小的流速。油及粘度大的液体随粘度大小选择流速,一般取0.1~2m/s。


    一般情况下,流量是已知的,流速可由经验确定。通过流速和流量可以计算阀门的公称通径。


    阀门通径相同,其结构型式不同,流体的阻力也不一样。在相同条件下,阀门的阻力系数越大,流体通过阀门的流速、流量下降越多;阀门阻力系数越小,流体通过阀门的流速、流量下降越少。


    各种介质常用流速见下表。


    流体名称

    使用条件

    流速

    (m/s)


    饱和蒸汽

    DN>200

    DN=200~100

    DN<100

    30~40

    25~35

    15~30


    过热蒸汽

    DN>200

    DN=200~100

    DN<100

    40~60

    30~50

    20~40



    低压蒸汽

    ρ<1.0(绝压)

    15~20


    中压蒸汽

    Ρ=1.0~4.0(绝压)

    20~40


    高压蒸汽

    Ρ=4.0~12.0(绝压)

    40~60


    压缩气体

    真空

    Ρ≤0.3(表压)

    Ρ=0.3~0.6(表压)

    Ρ=0.6~1.0(表压)

    Ρ=1.0~2.0(表压)

    Ρ=2.0~3.0(表压)

    Ρ=3.0~30.0(表压)

    5~10

    8~12

    10~20

    10~15

    8~12

    3~6

    0.5~3





    氧气

    Ρ=0~0.05(表压)

    Ρ=0.05~0.6(表压)

    Ρ=0.6~1.0(表压)

    Ρ=1.0~2.0(表压)

    Ρ=2.0~3.0(表压)

    5~10

    7~8

    4~6

    4~5

    3~4


    煤气


    2.5~15


    半水煤气

    Ρ=0.1~0.15(表压)

    10~15


    天然气


    30


    氮气

    Ρ=5~10(绝压)

    15~25


    氨气

    真空

    Ρ<0.3(表压)

    Ρ<0.6(表压)

    Ρ≤2(表压)

    15~25

    8~15

    10~20

    3~8





    乙炔水


    30

    5~6



    乙炔气

    ρ<0.01(表压)

    ρ<0.15(表压)

    ρ<2.5(表压)

    3~4

    4~8

    5


    气体

    液体

    10~25

    1.6


    氯化氢

    气体

    液体

    20

    1.5


    液氨

    真空

    Ρ≤0.6(表压)

    Ρ≤2.0(表压)

    0.05~0.3

    0.3~0.8

    0.8~1.5


    氢氧化钠

    浓度0~30%

    浓度30%~505

    浓度50%~73%

    2

    1.5

    1.2


    硫酸

    浓度88%~93%

    浓度93%~100%

    1.2

    1.2


    盐酸


    1.5


    水及粘度

    相似液体

    Ρ=0.1~0.3(表压)

    Ρ≤1.0(表压)

    Ρ≤8.0表压)

    Ρ≤20~30(表压)

    热网循环水、冷却水

    压力回水

    无压回水

    0.5~2

    0.5~3

    2~3

    2~3.5

    0.3~1

    0.5~2

    0.5~1.2


    自来水

    主管Ρ=0.3(表压)

    支管Ρ=0.3(表压)

    1.5~3.5

    1~1.5


    锅炉给水


    >3


    蒸汽冷凝水


    0.5~1.5


    冷凝水

    自流

    0.2~0.5


    过热水


    2


    海水、微碱水

    Ρ<0.6(表压)

    1.5~2.5


    注:

    DN值的单位为:mm;

    Ρ值的单位为:MPa。

    闸阀的阻力系数小,仅在0.1~1.5的范围内、;

    口径大的闸阀,阻力系数为0.2~0.5;

    缩口闸阀阻力系数大一些。

    截止阀的阻力系数比闸阀大得多,一般在4~7之间。Y型截止阀(直流式)阻力系数最小,在1.5~2之间。

    锻钢截止阀阻力系数最大,甚至高达8。

    止回阀的阻力系数视结构而定:旋启式止回阀通常约为0.8~2,其中多瓣旋启式止回阀的阻力系数较大;

    升降式止回阀阻力系数最大,高达12。

    旋塞阀的阻力系数小,通常约为0.4~1.2。

    隔膜阀的阻力系数一般在2.3左右。

    蝶阀的阻力系数小,一般在0.5以内。

    球阀的阻力系数最小,一般在0.1左右。

    上述阀门的阻力系数是阀门全开状态下的数值。


    阀门通径的选用,应考虑到阀门的加工精度和尺寸偏差,以及其它因素影响。阀门通径应有一定的富裕量,一般为15%。在实际的工作中,阀门通径随工艺管线的通径而定。


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