带压开孔管道通径的确定
在带压开孔工程中,要根据流量、流速确定阀门的通径阀门的流量与流速主要取决于阀门的通径, 阀门的流道面积与流速、流量有着直接关系,而流速与流量是互相影响,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。各种介质常用流速见表。通过流速和流量可以计算阀门的公称通径。按预先确定的介质流速计算阀门通径时,可由下式确定:
d=1.88 (w/p) 1/2 或d=1.88(Q/V)1/2
式中 d—阀门的通径,mm; W—介质重量流量,kg/h; Q—介质容积流量,m3/h; p—介质密度,kg/m3; v—介质平均流速,m/s;
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、流量不降越多;阀门阻力系数越小,流体通过阀门的流速、流量下降越少。
在实际的带压开孔作业中,即使带压开孔阀门通径相同,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。
注: 1.DN值的单位为:mm;
2.Ρ值的单位为:MPa。
3.闸阀的阻力系数小,仅在0.1~1.5的范围内、;
4.口径大的闸阀,阻力系数为0.2~0.5;
5.缩口闸阀阻力系数大一些。
6.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)阻力系数最小,在1.5~2之间。
7.锻钢截止阀阻力系数最大,甚至高达8。
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;
9.升降式止回阀阻力系数最大,高达12。
10.旋塞阀的阻力系数小,通常约为0.4~1.2。
11.隔膜阀的阻力系数一般在2.3左右。
12.蝶阀的阻力系数小,一般在0.5以内。
13.球阀的阻力系数最小,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。 阀门通径的选用,应考虑到阀门的加工精度和尺寸偏差,以及其它因素影响。阀门通径应有一定的富裕量,一般为15%。在实际的工作中,阀门通径随工艺管线的通径而定。
参考文献:
1、《天津先锋管道带压开孔规范》TJXF-DDKK003
2、《管道元件DN(公称尺寸)的定义和选用》GB/T 1047-2005