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。
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;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)常用流速見下表。
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
|
|
過熱蒸汽
|
DN>200 DN=200~100 DN<100
|
40~60 30~50 20~40
|
|
|
低壓蒸汽
|
ρ<1.0(絕壓)
|
15~20
|
|
中壓蒸汽
|
Ρ=1.0~4.0(絕壓)
|
20~40
|
|
高壓蒸汽
|
Ρ=4.0~12.0(絕壓)
|
40~60
|
|
壓縮氣體
|
真空 Ρ≤0.3(表壓) Ρ=0.3~0.6(表壓) Ρ=0.6~1.0(表壓) Ρ=1.0~2.0(表壓) Ρ=2.0~3.0(表壓) Ρ=3.0~30.0(表壓)
|
5~10 8~12 10~20 10~15 8~12 3~6 0.5~3
|
|
|
|
|
氧氣
|
Ρ=0~0.05(表壓) Ρ=0.05~0.6(表壓) Ρ=0.6~1.0(表壓) Ρ=1.0~2.0(表壓) Ρ=2.0~3.0(表壓)
|
5~10 7~8 4~6 4~5 3~4
|
|
煤氣
|
|
2.5~15
|
|
半水煤氣
|
Ρ=0.1~0.15(表壓)
|
10~15
|
|
天然氣
|
|
30
|
|
氮氣
|
Ρ=5~10(絕壓)
|
15~25
|
|
氨氣
|
真空 Ρ<0.3(表壓) Ρ<0.6(表壓) Ρ≤2(表壓)
|
15~25 8~15 10~20 3~8
|
|
|
|
|
乙炔水
|
|
30 5~6
|
|
|
乙炔氣
|
ρ<0.01(表壓) ρ<0.15(表壓) ρ<2.5(表壓)
|
3~4 4~8 5
|
|
氯
|
氣體 液體
|
10~25 1.6
|
|
氯化氫
|
氣體 液體
|
20 1.5
|
|
液氨
|
真空 Ρ≤0.6(表壓) Ρ≤2.0(表壓)
|
0.05~0.3 0.3~0.8 0.8~1.5
|
|
氫氧化鈉
|
濃度0~30% 濃度30%~505 濃度50%~73%
|
2 1.5 1.2
|
|
硫酸
|
濃度88%~93% 濃度93%~100%
|
1.2 1.2
|
|
鹽酸
|
|
1.5
|
|
水及粘度相似液體
|
Ρ=0.1~0.3(表壓) Ρ≤1.0(表壓) Ρ≤8.0表壓) Ρ≤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
|
|
自來水
|
主管Ρ=0.3(表壓) 支管Ρ=0.3(表壓)
|
1.5~3.5 1~1.5
|
|
鍋爐給水
|
|
>3
|
|
蒸汽冷凝水
|
|
0.5~1.5
|
|
冷凝水
|
自流
|
0.2~0.5
|
|
過熱水
|
|
2
|
|
海水、微堿水
|
Ρ<0.6(表壓)
|
1.5~2.5
|
|
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)最小,在1.5~2之間。
-
鍛鋼截止閥阻力系數(shù)最大,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)最大,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)最小,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%。在實際的工作中,閥門通徑隨工藝管線的通徑而定。