通用閥門流量系數和流阻系數的試驗方法

2018-06-08 0

中華人民共和國機械行業標準

通用閥門流量系數和流阻系數的試驗方法

JB/T 5296- 1991


1、主題內容與適用范圍

本標準規定了測定通用閥門流量系數和流阻系數的試驗系統、試驗程序和計算方法。

本標準適用于水流通過閥門達到穩流時,測定閘閥、截止閥、節流閥、球閥、蝶閥、隔膜閥、旋塞閥、正回閥、底閥、減壓閥的流阻系數和閘閥、節流閥、球閥、蝶閥的流量系數。

2、引用標準

GB 3100 國際單位制及其應用

GB 3101 有關量、單位和符號的1般原則

3、術語

3.1 流量Q

單位時間內流經閥門的水的體積,m3/h。

3.2 穩流

隨著時間的變化,水流經測量截面的流量無明顯變化的流動。

3.3 速度v

根據流量Q和管道內徑d計算的平均水流速度,m/s

3.4 壓力損失△P

水流經閥門時的壓力降,Pa。

3.5 流量系數C

水流經閥門的兩端壓差為l00kPa時,某給定行程所流過以m3/h計,介質密度取kg/m3的流量數值,m2。

3.6 流阻系數k

閥門壓力損失的一個無量綱系數。

3.7 管道長度L

閥前、后取壓兩孔之間的管道長度(不包括閥體長),m。

3.8 沿程阻力系數x

水流通過管段的摩阻損失,是與雷諾數有關的一個無量綱系數。

4、試驗系數與試驗程序

4.1 試驗系統

試驗系統見圖1。

4.1.1 試驗段

連接試驗閥前和閥后的管道,其內徑應與試驗閥的公稱通徑一致,圖中規定了管道的直管長度。

4.1.2 背壓裝置

保證閥后管道充滿水,并具有足夠壓力和防止氣蝕的閥后裝置。

4.1.3 流量計

用旋轉式或文丘里流量計測定閥或管道的流量,也可用標定過的容器測定。

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(圖 1)

4.1.4 壓差測量裝置

測定壓力損失值(包括壓差儀表、接管等)。

4.1.5 取壓孔

管道上測量壓力的孔,取壓孔中心線應與管道軸心線垂直并位于水平位置。截面應當是圓形的,其邊緣應清潔,成銳角或微帶圓角、無毛刺,不形成線狀邊緣或其他不規則形狀。其孔徑應等十或小于0.1d.但不得小于1mm,最大不大于12mm。連接壓差測量裝置的管件橫截面積不小于取壓孔面積的一半。

4.1.6 溫度計

用溫度傳感器或水銀溫度計測量水的溫度。

4.2 測量誤差

4.2.1 流量誤差為實際流量的±2%,儀表的分辨率及重復性應在0.5%以內。

4.2.2 壓差誤差為實際壓差的±2%。

4.2.3 溫度誤差:測量水流入口溫度的精度為±1℃、對任何一種規定流量的試驗試驗過程中水流入口溫度應恒定保待在3℃以內。

4.3 試驗程序

4.3.1 對無特殊說明的產品,流阻系數都在閥門處于全開位置測量

4.3.2 把試驗閥安裝在圖示系統中,試驗水溫度為5~40℃。

4.3.3 在水流沒有脈動,達到穩流狀態后記錄所有讀數。

4.3.4 測定并記錄次數不得少于5種流量下的壓力損失(除非產品另有說明)這些流量應包括最小流量,最大流最和介于它們之間的均分流量。測量流量應保證產生紊流,但最小雷諾數Re為4*104。

4.3.5 試驗閥的壓力損失△P等于壓差測量裝置測得的總壓力損失△P1值減去對應流量下的管道壓力損失△P2,(即△P=△P1-△P2)。

4.3.5.1 從試驗系統中把試驗閥拆掉,將管道直接相連(或用不會產生明顯壓力損失的接管把管道直接相連)單獨測量管道的壓力損失△P2值。

4.3.5.2 管道壓力損失△P2也可用式(1)計算:

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式中:△P2——管道的壓力損失,100kPa;d——管道內徑,m;ρ——介質密度,kg/m3;(取ρ=1)。

4.3.6 當試驗閥與連接接頭起供貨時連接接頭應看作是閥的一部分。

5、試驗結果和計算

5.1 試驗結果

試驗結果可以用下述兩種方法表示:

a. 把對應流量下的壓力損失值列成表;

b. 作出壓力損失△p與流量Q的對數坐標圖。

5.2 系數計算

5.2.1 流阻系數按式(2)計算:

126.jpg

式中:△P一試驗閥的壓力損失,100 kPa。

5.2.2 流量系數按式(3)計算:

127.jpg

把測出的每一個Q和△p值代人式(3),即可計算出一組流量系數.然后據此求得C的算術平均值。

5.2.3 閥門流量系數和流阻系數的關系式為:

128.jpg

式中:A——閥門流道的截面積,m2。

5.2.4 流阻系數與當量長度換算公式:

129.jpg

式中:L/D——當量長度。

5.3 試驗報告

試驗報告應包括下述內容:

a. 生產廠名稱;

b. 試驗閥的型號及規格;

c. 適用介質;

d. 出廠編號或生產日期;

e. 試驗閥來源;

f. 按5.1和(或)5.2條所述表示測試結果。

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附說說明:

本標準由機械電子工業部合肥通用機械研究所提出并歸口。

本標準由機械電子工業部合肥通用機械研究所負責起草。

本標準主要起草人李德禹。