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尺寸至关重要:设备连接尺寸选择指南
选择连接尺寸:并非越大越好
在选用阀门、减压阀和流量计等设备时,如何确定我们所需的口径?球阀就相对简单,DN50(2英寸)的球阀可用于DN50(2英寸)的管道。但是,如果在DN50(2英寸)的管道上安装DN50(2英寸)的减压阀会遇到一些问题。虽然可以根据管道尺寸来选用一些阀门,但是在选用减压阀和流量计时必须根据其工作流量范围来确定口径。
我们来看看TLV的COS-16减压阀,它的最小可调流量为额定流量的5%(DN65[3英寸]或更大的口径为10%)。这就意味着,如果额定流量为1000kg/h(2200lb/h)时,该阀可在50至1000kg/h(110至2200lb/h)的流量范围内调节压力。但是,如果减压阀的口径与管道一致,就有可能会出现问题。因为流量可能会降到最小流量一下。在这种情况下,减压阀可能无法可靠地保持稳定的压力。减压阀和流量计的口径远大于实际流量要求的情况并不少见,因为在选型时简单地将阀门口径与管道口径匹配一致。在这种情况下,超出设备规定的流量范围将无法准确控制压力或进行测量。
遗憾的是,并非一个尺寸能匹配所有的工况,对于控制阀和流量计而言,最重要的是要根据实际流量和设备的流量范围来确定其尺寸,而不是简单地与管道尺寸相匹配。这种方法可以确保设备在额定参数范围内有效运行。
使用变径管连接不同口径的管道
选择大口径作为安全系数或规划未来工厂扩张时很常见的。根据实际流量选型时,设备的连接口径可能小于现有管道。这就需要使用一对变径管(一种可以连接不同口径的管接),以便将设备安装在口径较大的管道上,虽然这意味着安装时需要做更多的工作,但为了确保精确的控制和测量,这是有必要的。此外,有些设备(如流量计)需要在两侧安装特定长度的直管。安装时,请遵循所提供的说明书。
DN50(2英寸)的减压阀安装在DN50(2英寸)的管道上 | 合适口径的减压阀通过变径管连接到DN50(2英寸)的管道上 |
减压阀尺寸选用案例
让我们为DN50(2英寸)的管道选型一个减压阀,其工作蒸汽流量为60kg/h(132lb/h)至500kg/h(1100lb/h)。
下图显示了当减压阀从0.5到0.3MPaG(72.5到43.5psig)时不同口径的减压阀可调流量范围,红色部分为工作蒸汽流量范围。
为了满足60kg/h(132lb/h)至500kg/h(1100lb/h)的蒸汽流量范围,减压阀需要选用DN25(1英寸)或DN32(1¼ 英寸)的口径。与管道匹配的DN50(2英寸)无法满足60kg/h(132lb/h)至99kg/h(218lb/h)的流量范围。
流量计尺寸选用案例
考虑用一根DN50(2英寸)的管道向五台使用蒸汽的压力机供应蒸汽,每台压力机的蒸汽流量为50kg/h(110lb/h)。这些设备可以单独运行也可以同时运行。我们准备在蒸汽压力为0.2MPaG(29psig)的管道上安装流量计。
在这个示例中,红色部分表示的是工作蒸汽流量范围与流量计可测量流量范围的对比,如下图所示。
可以看出,DN40(1½ 英寸)的流量计可以测量50kg/h(110lb/h)到250kg/h(551lb/h)的蒸汽流量。相反,如果选择与管道口径一致的DN50(2英寸)的流量计,则无法测量只有一台压力机工作时的流量。
为流量计选择合适的口径往往比减压阀更为复杂。造成这种复杂性的主要原因是流量可能无法预知,它本就需要用流量计确定,在这种情况下需要对管路系统全面评估。针对这种情况的方法将在今后的文章中进行说明。