阀门通径和介质流速之间的关系分析

达人高致

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
氯	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）阻力系数最小，在1.5～2之间。

• 锻钢截止阀阻力系数最大，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最大，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。