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閥門通徑和介質(zhì)流速之間的關(guān)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(jié)構(gòu)型式對介質(zhì)的阻力有關(guān),同時與閥門的壓力、溫度及介質(zhì)的濃度等諸因素有著一定內(nèi)在聯(lián)系。
兩者究竟有什么關(guān)系?
閥門的流道面積與流速、流量有著直接關(guān)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,其流速小;流道面積小,其流速大。
介質(zhì)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(zhì)會產(chǎn)生靜電效應(yīng),造成危險;流速太小,效率低,不經(jīng)濟。對粘度大和易爆的介質(zhì),應(yīng)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(jīng)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(jié)構(gòu)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(shù)越大,流體通過閥門的流速、流量下降越多;閥門阻力系數(shù)越小,流體通過閥門的流速、流量下降越少。
各種介質(zhì)常用流速一覽表
流體名稱 |
使用條件 |
流速(m/s) |
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 |
乙炔氣 |
ρ<0.01(表壓) ρ<0.15(表壓) ρ<2.5(表壓) |
3-4 4-8 5 |
過熱蒸汽 |
DN>200 DN=200-100 DN<100 |
40-60 30-50 20-40 |
氯 |
氣體 液體 |
10-25 |
低壓蒸汽 |
ρ<1.0(絕壓) |
15-20 |
氯化氫 |
氣體 液體 |
20-1.5 |
中亞蒸汽 |
P=1.0-4.0(絕壓) |
20-4- |
液氨 |
P≤0.6(表壓) P≤2.0(表壓) |
0.3-0.8 0.8-1.5 |
高壓蒸汽 |
P=4.0-12.0 |
40-60 |
氫氧化鈉 |
濃度0-30% 濃度30%-505 濃度50%-73% |
2 1.5 1.2 |
壓縮氣體 |
真空 P≤0.3(表壓) P=0.3-0.6(表壓) P=0.6-1.0(表壓) P=1.0-2.-(表壓) P=2.0-3.0(表壓) P=3.0-30.0(表壓) |
5-10 8-12 10-20 10-15 8-12 3-6 0.5-3 |
硫酸 |
濃度88%-93% 濃度93%-100 % |
1.2 1.2 |
氧氣 |
P=0-0.05(表壓) P=0.05-0.6(表壓) P=0.6-1.0(表壓) P=1.0-2.0(表壓) P=2.0-3.0(表壓) |
5-10 7-8 4-6 4-5 3-4 |
鹽酸 |
|
1.5 |
煤氣 |
|
2.5-15 |
水及粘度相似液體 |
P=0.1-0.3(表壓) P≤1.0(表壓) P≤8.0(表壓) P≤20-30(表壓) 熱網(wǎng)循環(huán)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 |
半水煤氣 |
P=0.1-0.15(表壓) |
10-15 |
自來水 |
主管P=0.3(表壓) 支管P=0.3(表壓) |
1.5-3.5 1-1.5 |
天然氣 |
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30 |
鍋爐給水 |
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>3 |
氮氣 |
P=5-10(絕壓) |
15-25 |
蒸汽冷凝水 |
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0.5-1.5 |
氨氣 |
真空 P<0.3(表壓) P<0.6(表壓) P≤2(表壓) |
15-25 8-15 10-20 3-8 |
冷凝水 |
自流 |
0.2-0.5 |
乙炔水 |
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30 5-6 |
過熱水 |
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2 |
注:
★ DN值的單位為:mm;
★ Ρ值的單位為:MPa。
★ 閘閥的阻力系數(shù)小,僅在0.1~1.5的范圍內(nèi)
★ 口徑大的閘閥,阻力系數(shù)為0.2~0.5;
★ 縮口閘閥阻力系數(shù)大一些。
★ 截止閥的阻力系數(shù)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(shù)zui小,
在1.5~2之間。
★ 鍛鋼截止閥阻力系數(shù)zui大,甚至高達8。
★ 止回閥的阻力系數(shù)視結(jié)構(gòu)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(shù)較大;
★ 升降式止回閥阻力系數(shù)zui大,高達12。
★ 旋塞閥的阻力系數(shù)小,通常約為0.4~1.2。
★ 隔膜閥的阻力系數(shù)一般在2.3左右。
★ 蝶閥的阻力系數(shù)小,一般在0.5以內(nèi)。
★ 球閥的阻力系數(shù)zui小,一般在0.1左右。
上述閥門的阻力系數(shù)是閥門全開狀態(tài)下的數(shù)值。
閥門通徑的選用,應(yīng)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(yīng)有一定的富裕量,一般為15%。