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7.5 孔板的壓力損失與孔徑計算

7.5.1 單級蒸汽管道上的孔板壓降(圖7.5.1)可按下列方法計算:

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圖7.5.1 介質經孔洞的流動

1 應按本規范第7.2節~7.4節的有關規定給出的imgP1ν1ξ12,確定孔板前的蒸汽參數P2ν2,按給定的imgP4ν4ξ34確定孔板后的蒸汽參數P3ν3

2 孔板的壓降可按下式計算:

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式中:ΔPm——孔板的壓降(Pa)。

3 孔板的阻力系數ξm可按下式計算:

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式中:Pd2——孔板前介質動壓力(Pa);

ξm——相應于孔板前介質流速的阻力系數。

7.5.2 當管內介質的狀態為水或其他不可壓縮液體時,單級孔板(圖7.5.2)的阻力系數可按下列公式計算:

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圖7.5.2 水管道節流孔板示意圖

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式中:ξ0——相對應管徑d0的阻力系數;

a——系數;

c——系數;

τ——系數,可按表7.5.2-1的規定查取。

表7.5.2-1 系數τ

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7.5.3 多級蒸汽孔板級數的選擇可按下列方法計算:

1 先計算出孔板總數及每塊孔板前后的壓力(圖7.5.3);

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圖7.5.3 多級孔板壓力分布圖示

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2 把n圓整為整數后重新分配各級孔板前后壓力,按公式7.5.3-2求取某一級孔板后壓力;

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式中:n——總級數;

P1——多級孔板第一級孔板板前壓力(Pa);

P2——多級孔板最后一級孔板板后壓力(Pa);

Pm——多級孔板中第m級孔板板后壓力(Pa)。

3 根據每級孔板前后壓力,計算出每級孔板孔徑,計算方法同單級孔板。同樣n圓整為整數后,重新分配每級孔板前后壓力。

7.5.4 多級液體孔板級數的選擇可按下列方法計算:

1 先計算孔板總級數n及每級孔板前后的壓力;

2 按公式7.5.4計算出n,然后圓整為整數,再按每級孔板上壓降相等,以整數n來平均分配每級前后壓力。

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式中:n——總級數;

P1——多級孔板第一級孔板板前壓力(Pa);

P2——多級孔板最后一級孔板板后壓力(Pa)。

計算每級孔板孔徑,計算方法同單級孔板計算法。

7.5.5 節流孔板孔徑計算應按符合下列規定:

1 蒸汽管道上的節流孔板應按下列公式計算:

1)當ε2不大于εc為臨界流動,可按下列公式計算:

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式中:p2k——節流孔板后的壓力(Pa);

k——對于過熱蒸汽取1.3,對于欠飽和蒸汽取1.135。

2)當蒸汽為臨界流動時,節流孔板空洞面積應按下式計算:

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式中:img——臨界流動時節流孔板孔洞面積(mm2);

G——通過孔板的流量(t/h);

P0T0——孔板前的滯止壓力和滯止溫度(MPa)(K);

g——重力加速度,取為9.81m/s2

R——氣體常數,對于水蒸氣取47;

K″——系數,可按絕熱指數k值計算,也可由表7.5.5-1查取;

μ——流量系數,應根據孔形和壓差試驗確定,也可近似按帶銳邊孔洞由表7.5.5-2查取。

表7.5.5-1 系數K″值

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表7.5.5-2 流量系數μ

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3)當蒸汽為亞臨界流動時,孔洞面積應按下式計算:

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式中:img——臨界流動條件下所需的孔洞面積(mm2);但在計算中μ值應按實際img值由表7.5.5-2查取;

q——比流量。

4)當孔為圓孔時,Fkimg應按下式計算:

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式中:dk——孔徑(mm)。

也可使用上述方法確定調節閥的喉部面積和阻力系數。

2 水管道上的節流孔板孔徑應按下式計算:

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式中:dk——節流孔板的孔徑(mm);

G——通過孔板的流量(t/h);

ρ——水的密度(kg/m3);

ΔP——孔板前后壓差(MPa)。

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