一种平衡孔板主要结构参数设计计算方法

针对多孔平衡孔板的设计需求,提出了一种结构参数设计计算的总体思路,并以含有中心孔和一圈函数孔的平衡孔板为例,详细阐述了具体设计方法和算例。首先,计算并确定孔板的壁厚和倒角;其次,根据永久压损比与等效开孔直径比(Δω/ΔP-β)的关系,以及压损系数与等效开孔直径比(ζ-β)的关系,通过迭代计算确定β数值;接着,基于管道直径计算确定圆心圆直径Db和平衡孔数量N;然后,根据等效开孔直径比的定义式和补充几何关系式,建立了关于中心孔直径d0和平衡孔直径db的方程组,并成功求解出d0和db的具体数值;最后,计算流出系数C,以此评估孔板的性能。文中以一款DN250平衡孔板的结构参数计算过程为例,对方法进行了展示。实验结果显示,设计得到的流出系数和满量程差压与标定数据偏差分别在5%和10%以内,满足工程设计需要,证明了本方法的实用性。

平衡孔板孔数和分布研究

采用数值模拟方法研究平衡孔板平衡孔数量和圆心圆直径的最佳取值。以管径D=100 mm、等效开孔直径比β=0.6工况为例,介绍了获得最佳平衡孔数量和圆心圆直径比的方法和过程。取定圆心圆直径比情况下(K=0.67),对比不同平衡孔数量时流出系数、压力损失和动量差等指标,得到最佳开孔数量为N=10;取定平衡孔数量情况下(N=10),对比不同圆心圆直径比时上述评判指标,得到最佳圆心圆直径比为K=0.67。文中给出了DN50~DN1000五种管道规格和6个等效开孔直径比各种工况组合的最佳结构参数,平衡孔最佳开孔数量为8或10个,最佳圆心圆直径比K的取值在0.64~0.73之间(多数情况下取值在0.66~0.70之间)。文中提出了动量差概念用于进行平衡孔性能的评判,对比结果表明,以动量差ΔM达到最小值作为某个结构参数取得最佳的辅助依据是可行的。研究结果对于平衡孔板结构设计具有参考价值。