上海申弘閥門有限公司
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之前介紹JIS日標(biāo)不銹鋼截止閥標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)在介紹開關(guān)閉路閥的壓頭損失 閉路閥的壓頭損失 開關(guān)閉路閥的壓頭損失 閉路閥的壓頭損失 開關(guān)閉路閥的壓頭損失 開關(guān)閥的壓頭損失 開關(guān)閉路閥 電動(dòng)閥的壓頭損失 電動(dòng)壓力閥門損失
{PG -介質(zhì)流量影響的修正系數(shù)IPD-閥門尺寸(直徑)影響的修正系數(shù)
由于閉路閥中的介質(zhì)分不可壓縮的介質(zhì)(液體)和可壓縮的介質(zhì)(氣體或蒸汽),可以對(duì)這些介質(zhì)壓頭損失的計(jì)算也各有不同。
3.2.1 不可壓縮的液體介質(zhì)
在這種情況下,通常取8=1,管路中輸送的常是粘度較小的液體,此時(shí)取砂,:1,則式(3-7)的形式為
△p=f專。IOp (3-8)
【例】試求水的流量g。= 80rri3/h,DN= lOOmm閥門的壓力降,閥門的阻力系數(shù)f:4.5。
解:求管道內(nèi)介質(zhì)的流速:
2
△p=f去’IOp=4.5×吳萬(wàn)酉×10×o.001 MPa:o.0184MPa
實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,只有當(dāng)溫度較低時(shí),6=1。隨著溫度的升高8值就不等于13。當(dāng)溫度接近于沸點(diǎn)時(shí),6值就接近于蒸汽的數(shù)值。不同的介質(zhì),臨界壓力降壘也不同.當(dāng)超過(guò)臨界壓力降時(shí),
Pi壓力的增高不會(huì)使流速增大。對(duì)于不同的結(jié)構(gòu),Ap+不同的值。
Pi對(duì)于柱塞形閥瓣的雙座調(diào)節(jié)閥,用水做試驗(yàn),當(dāng)f:20℃時(shí),Ap。o.76,式中p,按大氣
Pi壓計(jì)算。對(duì)節(jié)流孔板的試驗(yàn)證實(shí),用水試驗(yàn)同樣有臨界壓力降。在這里應(yīng)該區(qū)分下列情況(圖3-13)。1)壓力降的第1范圍:p2 >0.9,Ap<o.1Pi圖3-13當(dāng)壓力比魯增大時(shí),從噴嘴中流出的氣體的流量變化
1.壓力降的第1范圍
上海申弘閥門有限公司主營(yíng)閥門有:截止閥,電動(dòng)截止閥由氣體動(dòng)力學(xué)的定律得知,在已知的局部阻力下,氣體的流速未造成很大壓力差( Ap<0. 1Pi)時(shí),氣體的流動(dòng)條件與不可壓縮的液體的流動(dòng)條件差別不大。在這種情況下,可利用不可壓縮的液體的方程式,即取6:1,這對(duì)于工程應(yīng)用來(lái)講是*足夠的。當(dāng)壓力降A(chǔ)p<o.lp,時(shí),即壓力降的第1范圍極限,應(yīng)用式(3-6) -式(3-8)。
計(jì)算管道內(nèi)介質(zhì)的zui大流速穢一,在此速度時(shí),該局部阻力和工況條件(壓力、介質(zhì))下的壓
力降不超出第1范圍的極限條件,只有在zui大壓力降時(shí)才會(huì)產(chǎn)生zui大流速,因此,將Ap=o.1Pi
的值代入式(3-8)得由此因?yàn)楣艿纼?nèi)介質(zhì)的實(shí)際流速,在所研究的條件點(diǎn)是V1< Vmax;下未超過(guò)移,所以壓力降的第1范圍的特
2.壓力降的第Ⅱ范圍
這里,氣體流過(guò)閥瓣后的膨脹現(xiàn)象對(duì)氣體的流動(dòng)影響較大,所以應(yīng)予以考慮。當(dāng)Pi減小時(shí),縮小截面中的氣體流速增大,當(dāng)臨界壓力比為墮=Z時(shí)達(dá)到zui大值,氣體從噴嘴流出時(shí),‘臨界壓力比可按下式確定:
與臨界壓力比Z相應(yīng)的壓力p:稱為臨界壓力,用p。表示。而與臨界壓力比相應(yīng)的速度稱為臨界速度,并用口。表示。
對(duì)于空氣和雙原子氣體(氧、氫、氮、一氧化碳、一氧化氮、氯化氫),其等熵指數(shù)K =1.4,這時(shí)Z =0. 53(更的值為Z=0. 528)。對(duì)于過(guò)熱蒸汽及三原子氣體,K=1.3,2=0.55。
上述Z值適用于氣體從噴嘴流出的場(chǎng)合,并不*符合閥門的工作條件,因閥門阻力的變化是靠改變閥座孑L的截面積來(lái)實(shí)現(xiàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著介質(zhì)流動(dòng)條件的改變,其Z值亦發(fā)生變化。如從孔板(帶銳邊的孔)流出時(shí),對(duì)于空氣Z值為0. 04(從噴嘴流出時(shí)Z=0.528),對(duì)于過(guò)熱蒸汽Z值為0. 13(從噴嘴流出時(shí)Z=0. 546)。
可以預(yù)見,對(duì)于不同結(jié)構(gòu)的閥門,其Z值將是不同的,例如,帶空心窗形閥瓣調(diào)節(jié)閥的Z值應(yīng)近似于經(jīng)孔板流出的值。對(duì)柱塞形閥瓣調(diào)節(jié)閥的Z值(當(dāng)調(diào)節(jié)閥的開度很小時(shí))則應(yīng)近似于從噴嘴流出的Z值。
試驗(yàn)表明,對(duì)于空氣安全閥采用Z =0.3 -0.4是可能的,而對(duì)于閉路閥,氣體的等熵指數(shù)K =1.2 -1.6。在節(jié)流閥、柱形閥瓣調(diào)節(jié)閥中,當(dāng)閥門開度大時(shí),臨界壓力比接近于理論值,zui口2=0.5。如果近似地采用這個(gè)值梅有如下關(guān)系。
在壓力降的第Ⅱ范圍內(nèi),當(dāng)介質(zhì)在閉路閥閥座孔內(nèi)的流速達(dá)到臨界值時(shí),管道內(nèi)介質(zhì)的zui大流速穢。。將出現(xiàn)在壓力降的第Ⅱ范圍:
將K=1.4代入后,得出空氣和雙原子氣體的臨界流速公式:
取R= 29. 27,得出在£=20CC時(shí)的臨界速度:
VL=3.38×以豇甄-273 +20) m/s=3.38×撕麗llm/s =313m/s
下面計(jì)算閉路閥或調(diào)節(jié)閥內(nèi)的壓力降還未超出第Ⅱ范圍時(shí),管內(nèi)介質(zhì)的zui大流速口。。。
為此可應(yīng)用式(3-13):
△pL= 8BC蘭;ב10Pi (3-13)
式中Ap。和6。在臨界壓力比p2:z時(shí)的Ap和6值相符合,因?yàn)樵陂y座開啟截面(閥門的zui
Pi窄截面)內(nèi)介質(zhì)的流速達(dá)臨界值穢。時(shí),才會(huì)產(chǎn)生第Ⅱ范圍的zui大流速口。
ApL值用下述方法確定:因此,ApL=(Pi -P:)L=p,(1-Z)。當(dāng)2=0.5時(shí),Ap。=0.Sp,。
可將絲=o.5和△p =0. 5Pi值代入式(3-12)的窮法計(jì)算系數(shù)8max,其結(jié)果為6:2.1。
將求出的數(shù)值A(chǔ)p。和6。。值代人式(3-13)得Vmaxn =6. 84 x
因?yàn)楣艿纼?nèi)介質(zhì)的實(shí)際流速穢,,在研究的條件下大于凹,但是不應(yīng)該超過(guò)w,因此,對(duì)于壓力的第Ⅱ范圍而言,表現(xiàn)的特點(diǎn)是:
3.壓力降的第Ⅲ范圍
在閥座孑L的開啟截面內(nèi)氣體的流速不會(huì)高于臨界流速,閥前壓力p,的增加不會(huì)引起閥座孔狹窄截面處流速的增高(圖3-13),而且管道內(nèi)介質(zhì)流速趨向穩(wěn)定,相當(dāng)于在阻力系數(shù)f和給定氣體狀態(tài)下局部阻力所造成的臨界壓力比。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有不銹鋼波紋管密封安全閥