閥門通徑和介質(zhì)流速之間的關(guān)系分析

 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(dāng)流量時，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，其流速小；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
 
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%～
 濃度～
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)小，在1.5～2之間。
鍛鋼截止閥阻力系數(shù)大，甚至高達(dá)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)大，高達(dá)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)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。