进排气阀排量测试装置的设计.pdf
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- 气阀 排量 测试 装置 设计
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FLUID MACHINERY
Vol.39,No.1,2011
文章编号:1005-0329(2011)01-0046-03
EE
999
进排气阀排量测试装置的设计
程红晖,彭林,王剑,明友,黄健
(合肥通用机械研究院,安徽合肥230031)
摘要:介绍了进排气阀排量测试装置的设计特点、工作原理、主要设备选型、测试能力、计算机数据采集系统。
关键词:进排气阀;排量;试验装置;数据采集
中图分类号:TKG37
文献标识码:A
doi:10.3969/j.issn.1005-0329.201l.01.012
Design off Test Device for Air Inbreathe-release Valve
CHENG Hong-hui, PENG Lin WANG Jian, MING You, HUANG Jian
(Hefei General Machinery Research Institute, Hefei 230031, China)
Abstract: The design feature, work elements, the main equipment choose test ability and data collecting system of test dev
for air inbreathe-release valves displacement were introduced
Key words: air inbreathe-release valve; displacement; test device; data collecting
1前言
气阀生产能力的重要象征
进排气阀是一种在管道空管充水时实现快速2进排气阀排量测试装置
排气且在管道内产生负压时又能快速进气的装
置,它同时具备大、小进排气孔,在工作压力下可
进排气阀排量测试装置的主要流程如图1
排出管道中集结的微量空气,主要用于缓解或所示。
消除长距离输水工程因负压而造成的断流弥合水
锤2,已成为长距离输水工程中重要设备。
土へ力表
排气性能是进排气的最重要指标,排气阀网
压力变送器
的排气性能直接决定了在长距离输水工程中断流
流量积算仪
温度变送器
弥合水锤的破坏程度,排气性能差,不能在短时间
罐墙体
节流控制阀
压力表
被测阀
内将输水管道中的空气排出,将导致输水管道在
水锤作用下断裂、张裂,排气性能优良,则有效的
缓解和消除水锤破坏,为输水管道的长周期运行压缩机
管道支撑台
提供了有力保障。因此,进排气阀排量测试装置
图]进排气排量测试装置系统流程示意
是进排气阀生产过程中不可或缺的关键装置,完
该套装置主要由动力系统、稳压装置、测试管
整的、符合要求的进排气阀排量测试装置不仅是路、计算机数据采集系统、控制系统组成。动力系
进排气阀生产和质量控制的保证,同时,也是进排统(压缩机)为试验提供介质循环,满足试验需要
收搞日期:2010-09-26
2011年第39卷第1期
流体机械
47
的流量和压力;稳压装置主要目的是让试验装置
v一标准规定排量,m3/h,可査CJ/T217
获得稳定的流场(采用空气储罐和管道整流器以
2005
及足够长的直管来保证);测试管路根据进排气阀
v一理论计算排量
的口径来选择(通常采用DN200管路或者DN4003.3实际排量
管路通过变径满足不同口径阙门的试验);计算机
根据理论计算的排量、排量系数,将各个压差
数据采集系统(由流量计、压力変送器、温度变送下的进排气阀实际排量推导出来,根据标准要求,
器、信号变送器、数据采集器、计算机、数据处理软至少要测測量压差为0.1MPa的排量。
件等组成)是用来采集处理、显示和分析试验过程3.4设备选型实例
中的数据,并形成最终试验报告;控制系统(电器控
试验装置要求:测量DNS0、DN80、DN100进
制柜)是接受操作指令,完成试验过程]。
排气阀在压差为0.05MPa、0.10MPa、0.15MPa下
本装置主要用于测量DN300、PN10以下进排的排气量
气阀的排量试验,同时还能够进行进排气阀的进
理论排量V计算结果如表1所示:
气量和空气关闭阀门试验。
表1理论排tV,(标况下:0.1MPa,293.15K)
P
(m3/h)
设计计算及设备选型
DN80
DN100
0.0510.152805.9277183.172111223.706
0.10.215158.54613205.878120634.184
理论排量的计算
0.150.258060.228120634.184132240.913
排量计算可以采用质量守恒定律法、孔板流
量计法,这里采用理论排量计算法。
根据3.2计算排量系数K,结果如下表2所示
P八+
,亚临界流动下
表2排量系数k
公称通径(mm)
50
V=10APCE2、M、w2
排量系数K
0.3220.3950.349
临界流动下:
根据理论排量以及排量系数K,计算出实
际排量V如下表3所示(换算成工况下:Pa
10AP, C
293.15K):
式中P。一实际排放压力,MPa(绝压)
表3计算实际排量V(工况下P2,293.15K)
P。一背压,MPa(这里指大气压0
△P「P。
V(m/h)
(Mpa)(Mpa)DN50 DN80DN100
k一在排放时进口状况下的绝热指数(空
0.050.15「602.3911891.569261.382
气取1.4)
0.2830.5262608.16113600.665
V-理论计算排量,kg/h
0.150.251038.1573260.2014500.831
A-—流道面积,mm2
P。实际排放压力,MPa(绝压
从表3可以看出,最小流量和最大流量的比
C一绝热指数k的函数,空气取2.7
值约为1:8,流量计可以选择量程比为1:10涡街
M气体的分子量,空气取29kg/kmol
流量计(700m3/h),同时根据压力和温度的变化
一实际排放温度,K,取=293.15K
范围选择合适的压力变送器(200kPa精度0.5
Z一压缩系数,取Z=1
级)、温度变送器(-20~+80℃精度0.2级
K一亚临界流动下的理论排量修正系数
进排气阀在工厂试验中的实测排量(3次平
(可查GB/T12241-2005)
均值)如表4所示
3.2排量系数K。的确定
表4工厂实測排量(工况下P,293.15K)
k。=、レ
△P
V空=(m3/h
Pa)(MPa)「DN50DN80
DNIOO
g
0.050.15
724
920
2640
式中W一理论计算排量,kg/h
0.10.2
864
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