阀门造成的压力损失及解决方法

管道中由阀门所造成的压力损失可表示为

相应的流动介质的压头损失为

式中 Δｐ——管道中阀门造成的压力损失（１０Ｐａ）；

ｖ——介质流速（ｍ/ｓ）；

ρ——介质密度（ｋｇ/ｍ^３）；

ｇ——重力加速度，米制为９.８ｍ/ｓ^２，英制为３２.１７４ｆｔ/ｓ^２；

Δｈ——流动介质的压头损失（ｍ）；

Ｋ——阀门的压力损失系数或压头损失系数。

阀门的压头损失系数值随阀门的种类、类型、规格和阀门的结构不同而不同。下面给出了阀门在全湍流状态下全开启时的压力损失系数的近似平均范围值。

截止阀（标准型）

全通径阀座，铸造 Ｋ=４.０～１０.０

全通径阀座，锻造（只对小尺寸） Ｋ=５.０～１３.０

（直流式４５°倾角型）

全通径阀座，铸造 Ｋ=１.０～３.０

（角式）

全通径阀座，铸造 Ｋ=２.０～５.０

全通径阀座，锻造（只对小尺寸） Ｋ=１.５～３.０

闸阀

全通径 Ｋ=０.１～０.３

球阀

全通径 Ｋ=０.１

旋塞阀 （矩形通道）

全流道面积 Ｋ=０.３～０.５(www.xing528.com)

８０%流道面积 Ｋ=０.７～１.２

６０%流道面积 Ｋ=０.７～２.０

旋塞阀（圆形通道）

全通径 Ｋ=０.２～０.３

蝶阀（根据蝶板厚度） Ｋ=０.２～１.５

隔膜阀

堰式 Ｋ=２.０～３.５

直通式 Ｋ=０.６～０.９

升降式止回阀 （同截止阀）

旋启式止回阀 Ｋ=１.０

斜瓣式止回阀 Ｋ=１.０

对于部分开启的截止阀、闸阀、蝶阀和隔膜阀的压头损失系数，可由上述Ｋ值乘以图２-１～图２-４读出的Ｋ_１值而得。

图２-１ 部分开启截止阀压力损失系数的近似结果

图２-２ 部分开启闸阀压力损失系数的近似结果

图２-３ 部分开启蝶阀压力损失系数的近似结果

用压头损失系数与阀门开启位置的关系来表示通过阀门的流量与阀门开启位置的关系是以阀中的恒定压头损失为基础的。以这一关系为基础的流量特性是指内在流量特性。在流量控制阀中，阀门的关闭件和（或）阀座孔口常常加工成特殊的内在流量特性的形状。其中一些较常见的流量特性示于图２-５中。

图２-４ 部分开启隔膜阀压力损失系数的近似结果

图２-５ 阀门内在流量特性

１—快速开启 ２—平方根 ３—线性 ４—等百分比

在实际应用中，阀门的压力损失是随阀门开启位置而变化。这在泵系统中常可见到，如图２-６所示。该图上半部显示了流量相对于泵压力和管路压力损失的关系曲线；下半部显示了流量相对于阀门开启位置的曲线，其后者的流量特性称为系统流量特性，它是每个阀门系统所独有的。由于在安装的阀门上的压降是随着流量的上升而减小的，阀门开启要求的流量与上升的流量要比所示的内在流束特性高。

为了防止流动介质损坏阀座，所以控制流量的阀门在节流部分的尺寸不得发生在接近的阀门的关闭位置。为此，通常趋向于选择比连接管路较小尺寸的阀门。

图２-６ 在泵系统中流量、阀门开启位置和压力损失之间的相互关系