对于灌溉系统的设计人员、管理人员、和操作人员来说,怎样选择适合的阀门尺寸一直是一个令人头疼的问题。本文将帮助那些陷入此类困境的决策者们以高效的方式来做出经济可靠的阀门选型方案。
管路系统中的管道、接头、过滤器、水表及阀门等每一个部件都有可能造成水流震荡,从而将部分水的动能转化为如热量及噪声等我们不需要的能量,甚至可能造成损坏。我们将把这种现象称为压力损失,在系统的设计和运行过程中应该考虑到这种现象。
管路系统中的管道、接头、过滤器、水表及阀门等每一个部件都有可能造成水流震荡,从而将部分水的动能转化为如热量及噪声等我们不需要的能量,甚至可能造成损坏。我们将把这种现象称为压力损失,在系统的设计和运行过程中应该考虑到这种现象。
左上的图显示的是理想条件下的直流道,这也是标准管道内的大致流向。在这种情况下水流遇到的阻力将会变小,主要是由水流与管壁摩擦产生。当管壁不那么平滑时,如右上图所示,管道内将形成大量涡流,造成震荡,此时压力损失会增大。
一般来讲控制阀门容易造成管道内的水流震荡,造成灌溉系统中出现水头损失。每种阀门的流道基本不同,这也就意味着不同的压力损失。如下列图片所示,左边的阀门是一种标准的球形阀门,该类阀门的流道设计会导致大量涡流产生,并造成较高的压损。右边所示的是伯尔梅特100系列阀门,该阀门具有几乎笔直的流道,使阀门具有极低压损。
不同尺寸的阀门也具有不同的流量特性。下图是伯尔梅特400型阀门的流量/尺寸对比图。对于相同口径来讲,流量变大,产生的震荡变大,从而水头损失也会变大。在相同流量下,较小口径的阀门要比较大口径的阀门压损更大。
假设我们的设计要求阀门能够满足30立方米每小时的流量,那根据上述的理论和下列的图表,我们可以对应到6个不同的尺寸,如图所示。
在红线上对应较大的尺寸是DN100,此时阀门压损只有0.02bar。但是选择如此大口径的阀门从成本上来讲是很难接受的。
红线上对应较小的尺寸是DN40,此时阀门压损将达到1bar。这个口径的阀门会比较便宜,但是造成了较大压损,可能会导致系统末端灌区水压过低。
这样我们选择的范围就在DN80到DN50的阀门之间了,这些阀门在这个流量下将会造成0.05到0.3bar的压力损失,基本可以满足灌溉需求。此时可以根据系统的压力要求、管道口径、阀门库存(是否有现货)及价格这些因素来确定阀门选型。
另一种选择方法是根据允许的压力损失来设计。假如系统能够允许0.3bar的压力损失,我们可以由0.3bar在图表中做一条直线。接下来我们需要选择合适的阀门口径,以保证阀门在这种条件下可以达到需要的流量。如果是已有管道上加装阀门,应根据管径来确定阀门尺寸,选择合适的阀门。
在经过了上面的分析之后,决策者应该考虑阀门的价格、供货期以及阀门的连接方式。伯尔梅特中国拥有大量的标准阀门库存,即使在农忙时节也能保证快速发货。畅销全球的100系列阀门口径从1.5寸到6寸,可应用于几乎所有灌溉控制阀门应用,提供控制及调压。
设计人员可能会有这些问题:开关阀尺寸选择和调压阀是否相同?如何确定泄压阀的尺寸?如何选择空气阀?若您有类似问题,请即刻联系我们,我们的工程师将竭诚为您服务。