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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??;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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