阀门通径和介质流速之间的关系
阀门是流体输送系统中的控制部件,具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。用于流体控制系统的阀门,从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门,其品种和规格相当繁多。但是阀门通径和介质流速之间的关系是怎样呢?德国沃德WODE工程师就此分享给广大用户:
1、众所周知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。
2、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。
3、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。
4、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。
5、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。
6、各种介质常用流速见下表。
流体名称 |
使用条件 |
流速 (m/s) |
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饱和蒸汽 |
DN>200 DN=200~100 DN<100 |
30~40 25~35 15~30 |
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过热蒸汽 |
DN>200 DN=200~100 DN<100 |
40~60 30~50 20~40 |
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低压蒸汽 |
ρ<1.0(绝压) |
15~20 |
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中压蒸汽 |
Ρ=1.0~4.0(绝压) |
20~40 |
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高压蒸汽 |
Ρ=4.0~12.0(绝压) |
40~60 |
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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 |
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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 |
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煤气 |
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2.5~15 |
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半水煤气 |
Ρ=0.1~0.15(表压) |
10~15 |
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天然气 |
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30 |
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氮气 |
Ρ=5~10(绝压) |
15~25 |
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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 |
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乙炔水 |
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30 5~6 |
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乙炔气 |
ρ<0.01(表压) ρ<0.15(表压) ρ<2.5(表压) |
3~4 4~8 5 |
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氯 |
气体 液体 |
10~25 1.6 |
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氯化氢 |
气体 液体 |
20 1.5 |
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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 |
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氢氧化钠 |
浓度0~30% 浓度30%~505 浓度50%~73% |
2 1.5 1.2 |
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硫酸 |
浓度88%~93% 浓度93%~100% |
1.2 1.2 |
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盐酸 |
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1.5 |
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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 |
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自来水 |
主管Ρ=0.3(表压) 支管Ρ=0.3(表压) |
1.5~3.5 1~1.5 |
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锅炉给水 |
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>3 |
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蒸汽冷凝水 |
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0.5~1.5 |
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冷凝水 |
自流 |
0.2~0.5 |
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过热水 |
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2 |
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海水、微碱水 |
Ρ<0.6(表压) |
1.5~2.5 |
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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。沃德WODE作为流体控制阀门国际知名制造商,能为用户提供专业的咨询、设计、选型、安装等全套的工业系统自控解决方案。如您对阀门选型或者售后服务有需要更详细了解可致电沃德阀门中国一级代理商(联系电话:010-57038765),沃德各代理商竭诚欢迎您来电沟通探讨阀门的各种技术资料。