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开关闭路阀的压头损失
点击次数:1400 更新时间:2018-04-10 返回

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    {PG -介质流量影响的修正系数IPD-阀门尺寸(直径)影响的修正系数
    由于闭路阀中的介质分不可压缩的介质(液体)和可压缩的介质(气体或蒸汽),可以对这些介质压头损失的计算也各有不同。
3.2.1  不可压缩的液体介质
    在这种情况下,通常取8=1,管路中输送的常是粘度较小的液体,此时取砂,:1,则式(3-7)的形式为
    △p=f专。IOp    (3-8)
    【例】试求水的流量g。= 80rri3/h,DN= lOOmm阀门的压力降,阀门的阻力系数f:4.5。
    解:求管道内介质的流速:
    2
    △p=f去’IOp=4.5×吴万酉×10×o.001 MPa:o.0184MPa
    实验结果证明,只有当温度较低时,6=1。随着温度的升高8值就不等于13。当温度接近于沸点时,6值就接近于蒸汽的数值。不同的介质,临界压力降垒也不同.当超过临界压力降时,
    Pi压力的增高不会使流速增大。对于不同的结构,Ap+不同的值。
    Pi对于柱塞形阀瓣的双座调节阀,用水做试验,当f:20℃时,Ap。o.76,式中p,按大气
    Pi压计算。对节流孔板的试验证实,用水试验同样有临界压力降。在这里应该区分下列情况(图3-13)。1)压力降的第1范围:p2 >0.9,Ap<o.1Pi图3-13当压力比鲁增大时,从喷嘴中流出的气体的流量变化


    1.压力降的第1范围
    上海申弘阀门有限公司主营阀门有:截止阀,电动截止阀由气体动力学的定律得知,在已知的局部阻力下,气体的流速未造成很大压力差( Ap<0. 1Pi)时,气体的流动条件与不可压缩的液体的流动条件差别不大。在这种情况下,可利用不可压缩的液体的方程式,即取6:1,这对于工程应用来讲是*足够的。当压力降Ap<o.lp,时,即压力降的第1范围极限,应用式(3-6) -式(3-8)。
    计算管道内介质的zui大流速秽一,在此速度时,该局部阻力和工况条件(压力、介质)下的压
力降不超出第1范围的极限条件,只有在zui大压力降时才会产生zui大流速,因此,将Ap=o.1Pi
的值代入式(3-8)得由此因为管道内介质的实际流速,在所研究的条件点是V1< Vmax;下未超过移,所以压力降的第1范围的特


2.压力降的第Ⅱ范围
这里,气体流过阀瓣后的膨胀现象对气体的流动影响较大,所以应予以考虑。当Pi减小时,缩小截面中的气体流速增大,当临界压力比为堕=Z时达到zui大值,气体从喷嘴流出时,‘临界压力比可按下式确定:
    与临界压力比Z相应的压力p:称为临界压力,用p。表示。而与临界压力比相应的速度称为临界速度,并用口。表示。
    对于空气和双原子气体(氧、氢、氮、一氧化碳、一氧化氮、氯化氢),其等熵指数K =1.4,这时Z =0. 53(更的值为Z=0. 528)。对于过热蒸汽及三原子气体,K=1.3,2=0.55。
    上述Z值适用于气体从喷嘴流出的场合,并不*符合阀门的工作条件,因阀门阻力的变化是靠改变阀座孑L的截面积来实现。试验结果表明,随着介质流动条件的改变,其Z值亦发生变化。如从孔板(带锐边的孔)流出时,对于空气Z值为0. 04(从喷嘴流出时Z=0.528),对于过热蒸汽Z值为0. 13(从喷嘴流出时Z=0. 546)。
    可以预见,对于不同结构的阀门,其Z值将是不同的,例如,带空心窗形阀瓣调节阀的Z值应近似于经孔板流出的值。对柱塞形阀瓣调节阀的Z值(当调节阀的开度很小时)则应近似于从喷嘴流出的Z值。
    试验表明,对于空气安全阀采用Z =0.3 -0.4是可能的,而对于闭路阀,气体的等熵指数K =1.2 -1.6。在节流阀、柱形阀瓣调节阀中,当阀门开度大时,临界压力比接近于理论值,zui口2=0.5。如果近似地采用这个值梅有如下关系。
   在压力降的第Ⅱ范围内,当介质在闭路阀阀座孔内的流速达到临界值时,管道内介质的zui大流速秽。。将出现在压力降的第Ⅱ范围:

    将K=1.4代入后,得出空气和双原子气体的临界流速公式:
    取R= 29. 27,得出在£=20CC时的临界速度:
    VL=3.38×以豇甄-273 +20) m/s=3.38×撕丽llm/s =313m/s
    下面计算闭路阀或调节阀内的压力降还未超出第Ⅱ范围时,管内介质的zui大流速口。。。
    为此可应用式(3-13):
    △pL= 8BC兰;ב10Pi    (3-13)
    式中Ap。和6。在临界压力比p2:z时的Ap和6值相符合,因为在阀座开启截面(阀门的zui
    Pi窄截面)内介质的流速达临界值秽。时,才会产生第Ⅱ范围的zui大流速口。
  ApL值用下述方法确定:因此,ApL=(Pi -P:)L=p,(1-Z)。当2=0.5时,Ap。=0.Sp,。
  可将丝=o.5和△p =0. 5Pi值代入式(3-12)的穷法计算系数8max,其结果为6:2.1。
  将求出的数值Ap。和6。。值代人式(3-13)得Vmaxn =6. 84 x
    因为管道内介质的实际流速秽,,在研究的条件下大于凹,但是不应该超过w,因此,对于压力的第Ⅱ范围而言,表现的特点是:


    3.压力降的第Ⅲ范围
    在阀座孑L的开启截面内气体的流速不会高于临界流速,阀前压力p,的增加不会引起阀座孔狭窄截面处流速的增高(图3-13),而且管道内介质流速趋向稳定,相当于在阻力系数f和给定气体状态下局部阻力所造成的临界压力比。与本文相关的产品有不锈钢波纹管密封安全阀