限流孔板的分类、选型要点及孔径计算
发布时间:2022-11-17 16:24:25来源:www.hseauto.cn来源:..
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限流孔板的分类及选型要点
1 分类
限流孔板按孔板上开孔数量分为单孔板和多孔板;按孔板数量可分为单板和多板。
2 选型要点
(1)气体、蒸汽
为了避免使用限流孔板的管路出现噎塞流,限流孔板后压力(P2)不能小于板前压力(P1)的55%,即P2≥0.55P1,因此当P2<0.55P1时,不能用单板,要选择多板,其板数要保证每板的板后压力大于板前压力的55%。
(2)液体
当液体压降小于或等于2.5MPa时,选用单板孔板。
当液体压降大于2.5MPa时,选择多板孔板,且使每块孔板的压降小于2.5MPa。
(3)孔数的确定
管道公称直径小于或等于150mm的管路,通常采用单孔孔板;大于150mm时,采用多孔孔板。
多孔孔板的孔径(d0),一般可选用12.5mm,20mm,25mm,40mm.。在计算多孔孔板时,首先按单孔孔板求出孔径(d),然后按下式求取选用的多孔孔板的孔数(N)。
N=d2/do2
式中 N:多孔限流孔板的孔数,个;
d:单孔限流孔板的孔径,m;
d0:多孔限流孔板的孔径,m。
限流孔板的孔径计算
1、气体、蒸汽单板孔板
式中:W - 流体的重量流量,kg/h
C - 孔板流量系数,由Re和d0/D值查图
d0 - 孔板孔径,m
D – 管道内径,m
P1 – 孔板前压力,Pa(A)
P2 – 孔板后压力或临界限流压力,取其大者,Pa(A)
M – 分子量
Z – 压缩系数,根据流体对比压力(Pr)对比温度Tr查气体压缩系数图求取
T – 孔板前流体温度,K
k – 绝热指数,k=Cp/Cv
Cp – 流体定压热容,kJ/(kg.K)
Cv – 流体定容热容,kJ/(kg.K)
临界限流压力(Pc)的推荐值
饱和蒸汽:Pc=0.58P1
过热蒸汽及多原子气体:Pc=0.55P1
空气及双原子气体:Pc=0.53P1
2、液体单板孔板
式中:Q – 工作状态下体积流量,m3/h
ΔP – 通过孔板的压降,Pa
γ–液体密度,kg/m3
C - 孔板流量系数,由Re和d0/D值查图
d0 - 孔板孔径,m
3、气-液两相流孔板
先分别按气-液流量用各自公式计算出dL和dV,然后以下式求出两相流孔板孔径
式中:d –两相流孔板孔径,m
dL–液相孔板孔径,m
dV–气相孔板孔径,m
4、气体、蒸汽多板孔板
(1)先计算出孔板总数及每块孔板前后的压力
n 圆整为整数后重新分配各板前后压力,按下式求取某一板的板后压力:
式中:n–总板数
P1 – 多板孔板第一块板板前压力,Pa
P2 – 多板孔板最后一块板板后压力,Pa
– 多板孔板中第m块板板后压力,Pa
(2)根据每块孔板前后压力,计算出每块孔板孔径,计算方法同单板孔板。
5、液体多板孔板
(1)先计算出孔板总数及每块孔板前后的压力
按下式计算出n,然后圆整为整数,再按每块孔板上压降相等,以整数(n)来平均分配每板前后压力:
式中:n–总板数
P1 – 多板孔板第一块板板前压力,Pa
P2 – 多板孔板最后一块板板后压力,Pa
(2)计算出每块孔板孔径,计算方法同单板孔板。
6、限流作用的孔板
按以上公式计算孔板的孔径,然后根据d0/D值和k值,查臨界流率压力比(γc) ,当每块孔板前后压力比P2/P1≤γc时,可使流体流量限制在一定数值,说明计算出的d0有效,否则需改变压降或调整管道的管径,重新计算。
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