阀门口径和介质流速之间的关系


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。
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。
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。
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。
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。
各种介质常用流速见下表。
流体名称
使用条件
流速 
(m/s)
 
饱和蒸汽
dn>200
dn=200~100
dn<100
30~40
25~35
15~30
 
过热蒸汽
dn>200
dn=200~100
dn<100
40~60
30~50
20~40
 
低压蒸汽
ρ<1.0(绝压)
15~20
 
中压蒸汽
ρ=1.0~4.0(绝压)
20~40
 
高压蒸汽
ρ=4.0~12.0(绝压)
40~60
 
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
 
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
 
煤气
 
2.5~15
 
半水煤气
ρ=0.1~0.15(表压)
10~15
 
天然气
 
30
 
氮气
ρ=5~10(绝压)
15~25
 
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
 
乙炔水
 
30
5~6
 
乙炔气
ρ<0.01(表压) 
ρ<0.15(表压) 
ρ<2.5(表压)
3~4
4~8
5
 

气体 
液体
10~25
1.6
 
氯化氢
气体 
液体
20
1.5
 
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
 
氢氧化钠
浓度0~30%
浓度30%~505
浓度50%~73%
2
1.5
1.2
 
硫酸
浓度88%~93%
浓度93%~100%
1.2
1.2
 
盐酸
 
1.5
 
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
 
自来水
主管ρ=0.3(表压) 
支管ρ=0.3(表压)
1.5~3.5 
1~1.5
 
锅炉给水
 
>3
 
蒸汽冷凝水
 
0.5~1.5
 
冷凝水
自流
0.2~0.5
 
过热水
 
2
 
海水、微碱水
ρ<0.6(表压)
1.5~2.5
 
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)阻力系数相当小,在1.5~2之间。
§  锻钢截止阀阻力系数相当大,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相当大,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。
§  球阀的阻力系数相当小,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。