通用阀门流量系数和流阻系数的试验方法

2018-06-08 0

中华人民共和国机械行业标准

通用阀门流量系数和流阻系数的试验方法

JB/T 5296- 1991


1、主题内容与适用范围

本标准规定了测定通用阀门流量系数和流阻系数的试验系统、试验程序和计算方法。

本标准适用于水流通过阀门达到稳流时,测定闸阀、截止阀、节流阀、球阀、蝶阀、隔膜阀、旋塞阀、正回阀、底阀、减压阀的流阻系数和闸阀、节流阀、球阀、蝶阀的流量系数。

2、引用标准

GB 3100 国际单位制及其应用

GB 3101 有关量、单位和符号的1般原则

3、术语

3.1 流量Q

单位时间内流经阀门的水的体积,m³/h。

3.2 稳流

随着时间的变化,水流经测量截面的流量无明显变化的流动。

3.3 速度v

根据流量Q和管道内径d计算的平均水流速度,m/s

3.4 压力损失△P

水流经阀门时的压力降,Pa。

3.5 流量系数C

水流经阀门的两端压差为l00kPa时,某给定行程所流过以m³/h计,介质密度取kg/m³的流量数值,m²。

3.6 流阻系数k

阀门压力损失的一个无量纲系数。

3.7 管道长度L

阀前、后取压两孔之间的管道长度(不包括阀体长),m。

3.8 沿程阻力系数x

水流通过管段的摩阻损失,是与雷诺数有关的一个无量纲系数。

4、试验系数与试验程序

4.1 试验系统

试验系统见图1。

4.1.1 试验段

连接试验阀前和阀后的管道,其内径应与试验阀的公称通径一致,图中规定了管道的直管长度。

4.1.2 背压装置

保证阀后管道充满水,并具有足够压力和防止气蚀的阀后装置。

4.1.3 流量计

用旋转式或文丘里流量计测定阀或管道的流量,也可用标定过的容器测定。

124.jpg

(图 1)

4.1.4 压差测量装置

测定压力损失值(包括压差仪表、接管等)。

4.1.5 取压孔

管道上测量压力的孔,取压孔中心线应与管道轴心线垂直并位于水平位置。截面应当是圆形的,其边缘应清洁,成锐角或微带圆角、无毛刺,不形成线状边缘或其他不规则形状。其孔径应等十或小于0.1d.但不得小于1mm,最大不大于12mm。连接压差测量装置的管件横截面积不小于取压孔面积的一半。

4.1.6 温度计

用温度传感器或水银温度计测量水的温度。

4.2 测量误差

4.2.1 流量误差为实际流量的±2%,仪表的分辨率及重复性应在0.5%以内。

4.2.2 压差误差为实际压差的±2%。

4.2.3 温度误差:测量水流入口温度的精度为±1℃、对任何一种规定流量的试验试验过程中水流入口温度应恒定保待在3℃以内。

4.3 试验程序

4.3.1 对无特殊说明的产品,流阻系数都在阀门处于全开位置测量

4.3.2 把试验阀安装在图示系统中,试验水温度为5~40℃。

4.3.3 在水流没有脉动,达到稳流状态后记录所有读数。

4.3.4 测定并记录次数不得少于5种流量下的压力损失(除非产品另有说明)这些流量应包括最小流量,最大流最和介于它们之间的均分流量。测量流量应保证产生紊流,但最小雷诺数Re为4*104。

4.3.5 试验阀的压力损失△P等于压差测量装置测得的总压力损失△P1值减去对应流量下的管道压力损失△P2,(即△P=△P1-△P2)。

4.3.5.1 从试验系统中把试验阀拆掉,将管道直接相连(或用不会产生明显压力损失的接管把管道直接相连)单独测量管道的压力损失△P2值。

4.3.5.2 管道压力损失△P2也可用式(1)计算:

125.jpg

式中:△P2——管道的压力损失,100kPa;d——管道内径,m;ρ——介质密度,kg/m³;(取ρ=1)。

4.3.6 当试验阀与连接接头起供货时连接接头应看作是阀的一部分。

5、试验结果和计算

5.1 试验结果

试验结果可以用下述两种方法表示:

a. 把对应流量下的压力损失值列成表;

b. 作出压力损失△p与流量Q的对数坐标图。

5.2 系数计算

5.2.1 流阻系数按式(2)计算:

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式中:△P一试验阀的压力损失,100 kPa。

5.2.2 流量系数按式(3)计算:

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把测出的每一个Q和△p值代人式(3),即可计算出一组流量系数.然后据此求得C的算术平均值。

5.2.3 阀门流量系数和流阻系数的关系式为:

128.jpg

式中:A——阀门流道的截面积,m²。

5.2.4 流阻系数与当量长度换算公式:

129.jpg

式中:L/D——当量长度。

5.3 试验报告

试验报告应包括下述内容:

a. 生产厂名称;

b. 试验阀的型号及规格;

c. 适用介质;

d. 出厂编号或生产日期;

e. 试验阀来源;

f. 按5.1和(或)5.2条所述表示测试结果。

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附说说明:

本标准由机械电子工业部合肥通用机械研究所提出并归口。

本标准由机械电子工业部合肥通用机械研究所负责起草。

本标准主要起草人李德禹。

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