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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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