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已知蒸汽加熱量,蒸汽壓力,怎麼計算閥門口徑?


這個問題你提得比較籠統,不知道你的具體目的是求管徑還是求管徑上的閥門的口徑?我不是熱力專業的,就說說一家之言吧

蒸汽管道上面的閥門很多,常見的有

截止閥 check valve,

減壓閥 pressure reducing valve,

安全閥 safety valve,

疏水器閥門組 strap valve group

蒸汽加熱用電動兩通閥 steam two way E valve

不常見的是閘閥,球閥,蝶閥。

第一部分:

想要獲得閥門口徑,首先需要知道閥門連接的前後管道口徑,下面是管徑公式

公式1: Q=ρvA =ρv(π/4*D2)

質量流量等於密度*流速*面積。在已知流量Q已知, 在已知壓力的情況下,飽和蒸汽的密度可以查表得出那麼,只要知道流速v,就可以求出管徑,也就是面積。好了,我想到了這裡你應該都理解的。

現在的問題是找到合適的v,

上面的流速範圍很大,因此實際的做法是按照公式二計算平均比摩阻R的方法確定流速和管徑的

公式二:

一般規範裡面規定表壓大於0.7bar,絕對壓力大於1.7bar的蒸汽就作為高壓蒸汽了,而公式裡面的各項的意義為

α是摩擦阻力損失佔全部損失的百分比,一般為0.6-0.65

P是蒸汽產生設備,比如鍋爐的出口表壓

L是最不利管路的總長度

0.25表明管路的全部壓力損失不應該超過設備出口壓力的25%,或者更小也可以,比如20%

以上的公式可以獲得單位長度摩擦阻力ΔPm,也就是常說的R比摩阻。這個數值作為全部管路的平均比摩阻,用以查表來獲得各個管段的管徑。

由於你已經知道了某一管路的蒸汽流量Q,平均比摩阻R,蒸汽表壓力P,可以通過《實用供熱空調設計手冊第二版》或者《動力管道設計手冊》查的相應的管徑和流速。建議查第二個手冊,第一個手冊中涉及蒸汽的圖表不齊全。上面的圖表獲得相對應的管徑和流速。

特別指出鑒於熱力和暖通的不同手冊的圖表的不同性,有一些圖表是可以直接根據壓力下密度ρ和流量和壓力直接獲得管徑的比如《實用供熱空調設計手冊第二版》;有的圖表則是在ρ』=1的情況下獲得的因此還需要進行修正以獲得符合圖表查詢要求的R』.比如《動力管道設計手冊》

修正公式為

公式三: R』=R*(ρ/ρ』) 用求出的R』和質量流量Q一起查手冊中的圖表獲得管徑即可

提醒一下,飽和蒸汽的壓力和密度是一一對應的,隨著阻力損失越來越大,導致蒸汽壓力越來越低,導緻密度也在逐漸降低。因此到底應該用哪個密度進行修正呢?一般熱力手冊裡面給出的起始壓力的密度和末端壓力的密度的平均值(ρ1+ρ2)/2做為修正密度ρ.

也可以用下面的公式求得管徑

公式四:

第二部分:

好了,上面說了這麼多,終於把如何確定蒸汽管道的管徑講完了。下面才進入正題,如何確認閥門的口徑

1.
截止閥:這個沒有太大問題,直接選擇和管道管徑一樣的閥門即可。

2.
減壓閥:因為減壓閥的選擇涉及到閥前壓力,閥後壓力和流量,需要查圖表確認閥門口徑。一般而言,減壓閥的口徑會比前後管徑小,所以配管的時候必須變徑。具體的圖表,因為不同的廠家數據不同,需要結合廠家資料查詢。也可以結合設計手冊查詢。

3.
安全閥: 其口徑可以查閱手冊和樣本,一般是按照能夠通過的熱量進行選擇的。1噸 /小時的鍋爐其熱量為670KW.因此可以據此選擇合理的安全閥以及口徑

4.
疏水器閥門組:比較簡單,一般考慮疏水器前後壓力和疏水流量,然後查公式選型即可

5.
蒸汽加熱用電動兩通閥: 一般根據Kv流量係數來選擇閥門,考慮蒸汽質量流量和阻力損失(2m)。結論一般是比連接的前後管徑小1-2號。這個的選型和空調冷熱水的選型是一樣的。

好了,說了這麼多,希望能夠解決你的疑問。

總得來說,蒸汽系統中的理論知識較少,很多都是經驗公式和實踐規範。和暖通中的空調系統相比感覺要LOW很多

很久不做設計了,說了也不一定全對,希望有人能夠補充修正。


說個簡單的查法,0.2-0.4MPa可以直接查紅寶書380頁左右,有蒸汽耗量和管徑對照表,流速按前面的推薦表格取;大於0.4小於1.0的可以查13R503圖集(這個圖集我還沒看,應該有數據),基本暖通方面能用到的都可以通過查表得到。


我只知道根據單位工質相變焓差計算蒸汽質量流量。這個題目不缺乏條件么?


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