ノズル付きの配管の流量は、末端ノズルの両側の圧力差に依存するのでしょうか

この投稿は最終的にHEJIYUERによって2020-8-15 23:17に編集されました。これは、配管内での流量／圧力の分配に関する動的なトピックです。例として、6BARAのN2を調節弁を通じて排出する場合を考えます。弁の後ろには流量制限用のスロットルプレートがあり、弁が完全に閉じた状態から完全に開いた状態まで、流量がどのように変化するかを分析します。 一般的に、ストレーナーの下流側の絶対圧が上流側の半分未満になると、流量は上流側の圧力の大きさに依存するが、調整弁は流路面積を変えることで流量を制御することもできる。 1。バルブが開いた直後は、配管内の流量が非常に少ないため、孔板の上流側の圧力は高くありません（非閉塞流）。しかし、バルブ自体の圧力損失は大きくなります（閉塞流）。流量が増加すると、孔板の上流の圧力も上昇します。2。流量が増加し、孔板の前の圧力が2BARAを超えると、バルブと孔板の両方で閉塞流になります。 3。流量をさらに増加させると、孔板の前の圧力が3BARを超え、その結果バルブが開いて流れが遮断されるが、孔板は引き続き流れを遮断し続ける。 上記の1/2/3の運転条件においては、バルブの後方圧力を仮定し、逆算によって「調節弁を通過する場合」と「流量制限用スリット板を通過する場合」の両方を同時に満たす唯一の流量値（つまり操作点）を求めることができる。ただし、流量の計算にあたっては、「閉塞流」と「非閉塞流」という2つの運転条件を明確に区別する必要がある。あなたが言う「ノズル」とは、流量を校正するための音速ノズルのことかもしれませんし、流量を測定するためのノズルのことかもしれません。それぞれに固有の流量計算式が用いられます。　 配管の流量は、必ず各抵抗要素が互いに「妥協」した結果であり、その抵抗の大きさがそれぞれの圧力分担比率を決定する。

ご返信いただき、ありがとうございます。読んで大変参考になりました。もう2つ、ご相談したいことがあります。1つ目は、現在の配管の末端にあるノズルの先端での圧力は最大0.8Mpaまで上がり、出口側は大気圧で、流量も閉塞流の状態には至っていないのですが、この現象は正常でしょうか；二つ目は、このような先端にノズルを備えた配管が、流量と圧力をそれぞれ独立して制御できるかどうか、例えば圧力を一定にして流量を調整したり、流量を一定にして圧力を調整したりできるかということです。

これは、調節弁の前のプロセス指標が使用条件を満たしているかどうかによります。 例えば、調整バルブを開くことでバルブ前のシステムのプロセス指標が変化し、それによってバルブ後の一部の指標も変化することになります。あなたが説明されているのと似た状況で、2つの調整バルブがあり、1つは流量調整用、もう1つは圧力調整用です。実際には、使用設定条件やバルブ前のシステムの変化に応じた総合的な調整でもある。転炉製鋼の酸素銃システムの供給設定を参考にできる。参考までに。

ご返信いただきありがとうございます。おっしゃる「バルブ前のプロセスシステムの指標」とは、具体的にどのようなものを指すのでしょうか？現在、配管の入口部分に減圧弁を設置して、調節バルブ前の圧力が一定になるようにしているのですが、これがその意味でしょうか。流量圧力を独立して制御したい場合、電動減圧弁→電動調節弁→電動減圧弁→ノズルという配管で大丈夫でしょうか

空気圧自己調整弁の直列使用を見たことがありますが、システム部分では減圧弁は使わない方が良いです。なぜなら、減圧弁の能力には一定の限界があるからです。漏れやすいか、故障しやすいかのどちらかです。とにかく、供給されるガスが途切れず十分にあるようにしなければならない。電動でも良いですが、機械的な連動部分がやや煩雑で故障しやすいです。おお、制御する管の直径も見なければなりません。空気圧式の自己調整制御を検討する方が、より確実だと思われます。

この投稿は最後にHEJIYUERによって2020-8-18 00:12に編集されました。1. あなたのノズルはどのような構造になっていますか？それとも、どんな基準で設計されたの？ 2。通常のガスの節流原理に従えば（調整弁も節流部品と見なすことができる）、上流0.8、下流0では確実に閉塞流に入るが、流量は依然としてP1の上昇に伴って増加する。流量がどれくらいかは、ノズルの設計形状や開口部の大きさによって決まり、さらにノズルの公式を用いて逆算して求められます。 3。あなたの要求は、スロットル部品によって一定の流量を保つ一方で、上流側のバルブの開度を変えることで——つまりスロットル部品の上流の圧力を変えることで——流量を変えられる、というものですか？ 4。もし3が正しいなら、例を挙げます。リアクターから20BARでトーチに放出される際、瞬間的な放出量が過大になり（調整弁が全開になり）、トーチが過負荷になるのを防ぐために、流量制限の仕組みを設ける必要があります。排出用PIC-PV制御を設定し、その後に閉塞型流量計を直列に接続する。配置順序はPV---PT----ROとする。 このシステムでは、ROの上流の圧力を制御すればよく（ROは閉塞流設計）、流量FICの制御は不要です。調整バルブは、配管内の抵抗の配分を調整するために設置されます。 流量を制限するには流量制御用のスリット板が使用され、このスリット板の設計は1つの流量値、つまり最大許容排出量、例えば4Wのみを想定している。 20の圧力降下を割り当てる必要があります。PV 15 – RO 5の比率で割り当てると仮定すると、エアレーションプレートの開口部は流量4W、P1=5を基準にして計算されます。 調節弁については、閉塞流の運転条件で流量が4Wなので、適切なものを選べば問題ありません。 実際の操作では、PICを5に設定すると、配管全体の最大流量は4Wとなります（これはリミットストレーナーの設計状態に対応しています）。 もしトラフィックが多すぎると感じるなら、設定値を4に下げると、PVは自動的に小さくなり、トラフィックも減少します。P1=4の場合の流量については、リミット流量用のスロット板を逆算することで求めることができます。

この投稿は最後にHEJIYUERによって2020-12-28 22:07に編集されました。共に向上しましょう :)。ガスについては、PICを使ってPVを制御し、さらにそれに遮断型流量計を直列に接続することでPを変化させることができ、これにより流量を変えることが可能です。PVと流量計の両方を遮断型の状態にすることもできます。 しかし、液体は異なり、液体の流れを遮断するには気化が必要であるため、スロットル要素は1つしかなく、最終的には気化状態になるように設計されたスロットル部品でなければならない。