上海良工阀门厂有限公司
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阀门知识

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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