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          阀门通径和介质流速之间的关系分析

          2018年07月09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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