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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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