标准节流装置的设计与计算
过程控制工程设计—节流装置、调节阀与差压液位计的计算
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4
节流装置流速方程 式中
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5
节流装置流量方程(实际中)
式中,c为考虑实际因素引入的一个系数,它 是管道尺寸、孔板取压方法和雷诺数的函数。
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6
第一节 节流装置的计算
一、节流装置计算的基本公式及取压方法
1.节流装置原理和基本公式
Qh 0.01252d2
p
1
[m3/h](工作状态)
G h0.01252d2 p1 [kg/h](工作状态)
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7
第一节 节流装置的计算
2.常用取压方法
IV III II I I II III IV
I~I为角接取压法 II~II为1’’法兰取压法 III~III所示即为理论取压法 IV~IV即为径距取压法
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8
第一节 节流装置的计算
二、计算中有关参数的确定 P191;1.6;2;2.5; 3.2;4;5;6.3;8乘以10n,n为任 意正整数。
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10
v 已知角接取压孔板 ,取压方式为角接取压 v 被测介质为水,工况条件如下: v 常用流量(t/h) 45 v 管道内径(mm) 100 v 粘度(Pa.s) 0.000797 v 最大差压(kPa) 90.7029 v 开孔直径比(β) 0.50219 v 求™ 压:力损失(kPa)
™ 雷诺数(ReD)
应力成正比, 其粘度保持恒定与 剪切速率无关。
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15
非牛顿型流体
不服从牛顿摩擦定律的流体。一般粘性较 大,且随着流动速度而变化。例如石灰乳、泥 浆、污水和许多高分子溶液等。
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16
第二节 调节阀流通能力的计算
一、调节阀C值计算公式 见P197
Q AF P1 P2
标准节流装置的计算
标准节流装置的计算
在生产过程中,根据实际需要节流装置的计算可归纳为两类。
①流量计算
这类计算命题是在管道、节流装置、取压方式、被测流体参数已知的情况下,根据测得的差压值计算被测介质流量。
这种计算属校核计算,常用在使用现场,如选用节流装置与实际管道不一致时,需要重新计算刻度,以及对流量进行验算等。
要完成已知条件下的流量计算,所依据的基本公式是流量公式。
②设计节流装置
这类计算命题是要根据用户提出的已知条件以及限制要求来设计标准节流装置,属设计计算。
已知条件包括:管道内径及布置情况、被测流体性质与参数、大致流量范围;限制要求包括最小直管段、允许压力损失等。
要设计的工作包括:确定节流件的形式(类型、取压方式)和开孔直径d;确定最小直管段长度并验算;选配差压计;计算最大压力损失并验算;计算流量测量误差。
这类计算命题计算比较复杂,所求未知数多,还需要考
虑技术经济问题,在满足设计已知条件的情况下,设计计算结果不惟一,可以有多种结果。
(4)差压计
差压计与节流装置配套组成节流式流量计。
差压计经导压管与节流装置连接,接受被测流体流过节流装置时所产生的差压信号,并根据生产的要求,以不同信号形式把差压信号传递给显示仪表,从而实现对流量参数的显示、记录和自动控制。
差压计的种类很多,凡可测量差压的仪表均可作为节流式流量计中的差压计使用。
目前工业生产中大多数采用差压变送器。
它们可将测得的差压信号转换为0.02~0.1 MPa的气压信号和4~20mA的直流电流信号。
标准节流装置
标准节流装置节流装置用于测量流量,其工作原理如下:在管道内部装有断面变化的孔板或喷嘴等节流件,当流体流经节流件时由于流束收缩,则在节流件的前后产生静压力差,利用压差与流速的关系可进一步测出流量。
对于未经标定的节流装置,只要它与已经经过充分实验标定的节流装置几何相似和动力学相似,则在已知有关参数的条件下,可以认为节流件前后的静压力差与所流过流体的流量间有确定的数值关系。
因此可以通过压差来测流量。
节流件的形式很多,有孔板、喷嘴、文丘里管、四分之一圆弧孔板、偏心孔板和圆缺孔板等。
有的甚至可用管道上的部件如弯头等所产生的压差来测量流量,但是由于它所产生的压差值较小,影响的因素很多,因此很难测量准确。
应用最多的是标准节流装置孔板、喷嘴和文丘里管。
标准节流装置是由节流件、取压装置和节流件上游第一个阻力件、第二个阻力件、下游第一个阻力件以及它们间的直管段所组成。
标准节流装置同时规定了它所适应的流体种类、流体流动条件以及对管道条件、安装条件、流体参数的要求。
1.标准节流件及其取压装置目前国际上规定的标准节流件有下列几种:①标准孔板。
可以采用角接取压、法兰取压、D(D为管道直径)和D/2取压方式。
②喷嘴。
其形式有ISA 1932喷嘴和长径喷嘴两种。
它们的取压方式不同,ISA 1932喷嘴采用角接取压法;而长径喷嘴的上游取压口在距喷嘴入口端面1D处,下游取压口在距喷嘴入口端面的0.50D处。
③文丘里管。
根据收缩段是呈圆锥形或是呈圆弧形,又可分为古典文丘里管和文丘里喷嘴。
古典文丘里管上游取压口位于距收缩段与入口圆筒相交平面的1/2D处;文丘里喷嘴上游取压口与标准喷嘴相同。
它们的下游取压口分别在距圆筒形喉部起始端的O.5D处和O.3d(d为孔径)处。
(1)标准孔板1)孔板本体标准孔板的形状如图4—1所示。
它是带有圆孔的板,圆孔与管道同心,直角入口边缘非常锐利。
标准孔板的开孔直径d是一个非常重要的尺寸,对制成的孔板,应至少取4个大致相等的角度测得直径的平均值。
标准节流装置的设计计算
标准节流装置的设计计算
设计一个标准节流装置,需要进行以下几个计算步骤:
1. 确定流量需求:首先需要确定所需的流量,即希望通过节流装置的液体或气体的流量,单位可以是立方米/小时或升/分钟等。
2. 指定节流装置的类型:根据所需的流量和应用要求,选择合适的节流装置类型,如孔板、节流阀、喷嘴等。
3. 计算节流装置的压力差:根据所选节流装置的类型和流量需求,计算所需的压力差。
这可以通过流量方程或实验数据得出。
4. 节流装置的尺寸计算:根据已知的流量和压力差,计算合适的节流装置尺寸。
对于孔板、节流阀等装置,可以根据标准图表或公式计算出合适的尺寸。
5. 设计节流装置的材料和结构:根据应用环境和流体物性,选择合适的材料和结构设计,确保装置的耐腐蚀性和可靠性。
6. 系统优化和验证:根据实际情况对设计进行优化,可以通过实验或模拟计算验证节流装置的性能和可行性。
需要注意的是,这只是一个一般的设计计算流程,具体的标准节流装置的设计计算还需根据具体情况进行。
节流装置的流量基本方程式
节流装置流量计算公式是怎样的?
充满管道的流体流经管道内的节流装置,流束将在节流件处形成局部收缩,从而使流速增加,静压力降低,于是在节流件前后产生了静压力差(或称差压)。
流体流量愈大,在节流件前后产生的差压也就愈大,所以可通过测量差压来衡量流体流过节流装置时流量大小,这种测量方法是以能量守恒定律和流动连续性方程为基础的。
设定节流装置几何相似和动力学相似,符合标准要求,体积流量与差压由下式确定:质量流量公式:
节流装置流量计算
式中qm--质量流量,kg/s;c--流出系数;--可膨胀性系数;--直径比,;d--工作条件下节流件的节流孔或喉部直径,m;P--差压,Pa;--流体密度,kg/m3。
节流式流量计是一种典型的差压式流量计.是目前工业生产中用来测量气体、液体和蒸气流量的最常用的一种流量仪表.据调查统计,在炼钢厂、炼油厂等工业生产系统中所使用的流量计有(70 80)%左右是节流式流量计。
在整个工业生产领域中,节流式流量计也占流量仪表总数的一半以上。
节流式流量计所以得到如此广泛的应用,主要是因为它具有以下两个非常突出的优点:
①结构简单,安装方便,工作可靠,成本低,又具有一定准确度.能满足工程测量的需要。
②有很长的使用历史,有丰富的、可靠的实验数据,设计加工已经标准化.只要按标准设计加工的节流式流量计,不需要进行实际标定,也能在已知的不确定度范围内进行流量。
节流装置设计计算书
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节流装置设计计算书。
标准节流装置的计算
选取差压上限
� �
� � �
考虑到用户对压力损失的要求,拟选用喷嘴 ∆P max = 3 δp =3×59 = 177 kPa,取∆P max = 160 kPa; 正常流量下的差压∆P ∆P = (200 / 250)2 ×160 = 102.4 kPa 求不变量A2
qm 200000 = = 0.5099748 2 2 0.004 D ∆Pρ 0.004 × 222.44 × 102400 × 38.3475
38
迭代计算结果
n X β C ε δ E 1 0.5099748 0.6740097 0.9451122 0.9945451 3.085992×10−2 6.051584×10−2 2 0.5427955 0.6922027 0.9399362 0.9938432 2.654433×10−3 5.205304×10−3 3 0.5458869 0.6922027 0.9399362 0.9938235 1.806021×10−5 3.541580×10−5 4 0.5458080 0.6922131 0.9399332 0.9938234 0 0
2012-3-1
1
39
�
�
求d: d = Dβ = 222.44×0.6922131 = 153.975882 (mm) C 验算流量 q = 0.004 1 − β εd ∆Pρ
2
m
4
=
0.004 × 0.93993
1 − 0.692214 = 19999819 . ( kg / h)
�
× 0.99382 × 153.9759 2 102400 × 38.3475
A1 = 0.004
节流装置
节流装置节流装置由节流元件、测量管段(节流元件前后的直管段)与取压装置等三部分组成。
节流装置分为标准节流装置和非标准节流装置两大类。
标准节流装置中,节流元件的结构形式、尺寸和技术要求等均已标准化(我国现行标准为GB/T2624--1993),对取压方式、取压装置以及对节流元件前后直管段的要求也有相应规定,有关计算数据都经过大量的系统实验而有统一的图表可供查阅。
按标准规定设计制造的节流装置,不必经过单独标定即可投入使用。
①标准节流装置的适用条件a.流体必须是牛顿流体,在物理学和热力学上是均匀的、单相的,或者可认为是单相的流体,如混合气体,溶液,分散性粒子小于0.1/μm的胶质溶液,含有不超过2%(质量成分)均匀分散的固体微粒的气体以及不超过5%(体积成分)均匀分散气泡的液体流,均可按单相流体考虑,但其密度应取平均密度。
b.流体必须充满管道和节流装置且连续流动,流经节流元件前流动应达到充分紊流,流束平行于管道轴线且无旋转,流经节流元件时不发生相变。
c.流动是稳定的或随时间缓变的,不适用于脉动流和临界流的流量测量,流量变化范围亦不能太大(一般最大流量与最小流量之比值不超过3:1)。
②标准节流元件的结构形式标准节流元件有孔板、喷嘴和文丘里管。
工业上最常用的是孔板,其次是喷嘴,文丘里管使用较少。
a.标准孔板标准孔板是一块具有与管道同心圆形开孔的圆板,如图1所示,迎流一侧是有锐利直角t入口边缘的圆筒形孔,顺流的出口呈扩散的锥形。
标准孔板的各部分结构尺寸、粗糙度在“标准”中都有严格的规定。
它的特征尺寸是节流孔径d,在任何情况下,应使d>12.5 mm,且直径比卢应满足0.20≤β≤0.75;节流孔厚度E应在0.005D与0.02D(D为管道直径)之间;孔板厚度E应在e与0.05D之间;扩散的锥形表面应经精加工,斜角F应为450±150。
标准孔板结构简单,加工方便,价格便宜;但对流体造成的压力损失较大,测量精度较低,而且一般只适用于洁净流体介质的测量。
节流装置使用说明
节流装置、节流组件安装使用说明书上海精普仪表厂节流装置、节流件组件安装使用说明书■概述节流装置是测量流量的差压感受元件。
配合差压变送器以及显示、记录、积算和调节仪表,可用来测量、积算和控制液体、蒸汽和气体的瞬时流量值和累计流量值。
由于结构简单制造方便,安装容易,使用时间长,价格便宜等特点,在流量仪器中应用最广泛,最成熟的一种。
它广泛地应用于石油、冶金、电力和轻工业等工业部门。
● 节流装置由标准节流件,取压装置和符合要求的前、后直管组成。
● 节流组件由节流件、取压装置(包括取压口、引压短管和阀门)、配套法兰组成。
●标准节流件有标准孔板、标准喷嘴、标准文丘里管。
标准孔板按取压形式分:角接取压标准孔板、法兰取压标准孔板、径距取压标准孔板。
标准喷嘴按型式分:ISA1932喷嘴、长颈喷嘴。
标准文丘里管按结构型式分:文丘里喷嘴、粗铸文丘里管、卷板文丘里管,机械加工文丘里管。
●非标准节流件有双重孔板、四分之一圆孔板、圆缺孔板、小口径孔板、偏心孔板等。
●所生产的标准节流装置是按国际标准ISO 5167-1(1991)及国家标准GB/T 2624-93的技术规范进行设计,制造的。
■主要技术指标节流装置:标准孔板流出系数的不确定度δc/C如下:当β≤0.6时,δc/C=±0.6%当0.6<β≤0.75时,δc/C=±β%(β为节流件的直径比)标准喷嘴流出系数的不确定度δc/C如下:当β≤0.6时,δc/C=±0.8%当0.6<β≤0.8时,δc/C=±(2β-0.4)%长颈喷嘴流出系数的不确定度为:δc/C=±2.0%粗铸文丘里管流出系数的不确定度为:δc/C=±0.7%卷板文丘里管流出系数的不确定度为:δc/C=±1.5%机械加文丘里管流出系数的不确定度为:δc/C=±1 %文丘里喷嘴流出系数的不确定度为:δc/C=±(1.2+1.5β4)%■工作原理在充满流体的圆形管道中安装了节流件后,当被测流体流过节流件时,流速将在节流处形成局部收缩,从而使收缩截面内平均流速增加,在节流件的上游侧静压力上升,下游侧静压下降,于是在节流件的上、下游侧产生静压力差△P。
节流装置设计计算书解析
节流装置设计计算书解析节流装置是一种常用的流体控制装置,在各个工业领域广泛应用。
它通过改变流道的截面积来调节流体流量,实现流量的控制和调节。
节流装置设计计算书是用于指导节流装置设计过程的一份文件,其中包含了设计过程中所需要的计算公式、参数值、计算结果等信息。
下面将对节流装置设计计算书进行逐一解析。
节流装置设计计算书通常由以下几个部分组成:引言、功能要求、设计条件、设计计算、设计结果等。
引言部分主要介绍了设计背景、目的和意义等内容,为后续的设计计算提供了理论基础和依据。
功能要求部分详细列举了节流装置的功能要求,包括流量范围、流体工作压力、工作温度、材料要求等。
这些功能要求是根据实际应用需求确定的,具体的数值和要求都需要符合规定的标准和规范。
设计条件部分对设计过程中需要考虑的条件进行了说明,包括流体性质、流量计算公式、流体管道参数、孔口进口压力、孔口出口压力、接头毛细阻力、周边阻力等。
这些条件是设计过程中需要明确和计算的,其中的参数值需要根据实际情况进行测量或估算,并保证计算的准确性和可靠性。
设计计算部分是整个节流装置设计计算书的核心部分,其中包含了具体的设计计算公式、参数值和计算结果。
设计计算主要包括孔口直径计算、流量计算、节段压差计算、出口速度计算、能量损失计算等。
这些计算是根据设计条件和功能要求进行的,通过计算可以得到设计所需的参数值和结果,为最终的设计提供依据。
设计结果部分将设计计算部分得到的参数值和结果进行了整理和总结,列出了设计所需的参数值、计算结果和设计方案等。
设计结果需要满足设计要求和实际应用需求,并考虑各种工况和情况下的可行性和稳定性。
综上所述,节流装置设计计算书是一份用于指导节流装置设计过程的重要文件,它包含了设计计算的全部步骤和内容,通过计算和分析可以得到设计所需的参数值和结果。
设计计算书的编写和解析对于节流装置的设计和实施具有重要的意义,可以保证设计的准确性和可靠性,提高工作效率和质量。
流量测量节流装置(孔板)技术资料全说明
流量测量节流装置(孔板)技术资料全说明一.概述作用:指导操作、经济核算、保障安全的重要参数。
1.1测量流量的现状现状:迄今为止,流量的测量准确度较低,流量计的通用性很差,单位传递和仪器的检定都有困难,是发展中的领域。
原因:流体性质多样:单相与多相、牛顿与非牛顿、粘与非粘、可压和不可压、汽化、结晶和清洁杂质等。
管路系统的多样性:圆和非圆、光滑和粗糙、弯曲情况等。
流动状态多样:层流,紊流(充分发展与非充分发展)、满管、非满管、明渠…1.2概念1)瞬时流量(流量)q :单位时间内流过某一截面的物质数量(质量或体积)。
2)总流量(总量、累积流量)Q :在某一时间内流过的物质数量。
Q=t ⎰qd , 4-1q =dtdQ4-2 若q = c 则Q= q (t 2-t 1) 4-33)流量表示法:● 质量流量m q : 单位:kg/s kg/h ● 体积流量v q : 单位:m 3/s m 3/h ● 二者之间的关系:v m q q ρ= 4-4ρ——流体的密度kg/ m 34)说明● 质量流量是物质的固有属性不随外界条件发生变化,是反映流量的最好方法。
● 凡是没有特殊说明的流量,均指的是瞬时流量。
1.3流量测量方法的分类1)容积法流体的固定的已知大小的体积逐次的从流量计中排放流出,则计算流出次数,就可以求出总量,计算排放频率,就可以求出q。
例如刮板流量计、椭圆齿轮流量计、腰轮流量计。
v特点:流体的流动状态,雷诺数影响小,易准确计数。
但是不宜于高温,高雅,赃、污介质,上限不能很大,漏流以及磨损。
2)流速法:应用最多,流通截面积恒定时,截面上的平均流速与体积流量成正比,测出与流速有关的物理量就可以知流量的大小。
例如差压法、动压、涡轮等。
3)质量法:●直接法:由牛顿第二定律,测力,加速度,得出质量。
例如:转子,靶式。
●间接法:体积流量与密度信号综合运算。
4)其他:漩涡、热式、电磁、超声波。
二.节流式流量计是目前应用最广的一种流量计,约占70%,今后相当长的时间内还会占40%~45%优点:形式不需要个别标定,能保证相当高的工作精度。
一种标准节流装置的计算方法
一种标准节流装置的计算方法李文;张皓;付荣申【摘要】由于在节流装置设计选型中,委托制造厂进行计算,最终的准确性设计人员无法核对,可能造成选型不当和现场测量的不准确.现提出一种标准节流装置的设计方法,并利用Visual Basic 6.0开发出标准节流装置设计计算软件.实际应用证明该方法计算准确,简单可行,提高了设计质量,缩短了采购的周期.【期刊名称】《石油化工自动化》【年(卷),期】2010(046)005【总页数】5页(P54-58)【关键词】标准节流装置;选型;设计方法;计算软件【作者】李文;张皓;付荣申【作者单位】中国五环工程有限公司,电控室,武汉,430223;中国五环工程有限公司,电控室,武汉,430223;中国五环工程有限公司,电控室,武汉,430223【正文语种】中文【中图分类】TP2160 引言在化工、石化、冶金、电力等过程生产企业中,用到大量的流量仪表,主要为检测仪表和总量表。
流体流量参数检测与控制关系到生产过程的质量与安全。
对于物料数量的测量,流量仪表起着举足轻重的作用,是能源管理及贸易结算的必备工具。
差压式流量计应用最为广泛、用量占流量计首位,其中尤以节流式差压流量计中检测件为标准节流装置的品种最为普及,是流量计选用优先考虑的仪表。
该文严格按照 GB/T 2624-2006标准和ISO 5167:2003中的规定和要求,根据文献[1-3]的方法,选择了最终的设计方案,开发出标准节流装置计算软件,包括标准孔板(角接取压、法兰取压、径距取压)、标准喷嘴(ISA1932喷嘴、长径喷嘴)、经典文丘里管(粗铸收缩段、机械加工收缩段、粗焊铁板收缩段)、文丘里喷嘴四种标准节流装置设计计算。
1 流量测量原理流量测量原理[4]是以一次装置(如孔板、喷嘴、文丘里管)安装在充满流体的管线中为依据确立的。
管线中一次装置的上游侧与喉部或下游侧之间产生一个静压差。
根据该压差的实测值和流动流体的特性以及装置的使用环境,并假设该装置与经过校准的一个装置几何相似且使用条件相同就可以确定流量。
标准节流装置流量测量系统
学校代码: 10128学号:课程设计说明书题目:标准节流装置流量测量系统设计学生姓名:学院:班级:指导教师:萧贵玲王文兰2012年 1 月 6 日摘要标准节流装置只适用于测量圆形截面管道中的单相、均质流体的流量,并要求流体充满管道;在节流件前后一定距离内不发生相变或析出杂质;流速小于音速,流动属于非脉动流;流体在流过节流件前,流束与管道轴线平行,不得有旋转流已知管道内径及管路分布情况,流体的性质和参数值,大致流量范围,可以进行设计标准节流装置流量测量系统,即要进行以下工作:①选择节流形式和确定节流件开孔直径;②选择差压计类型及其差压和流量量程范围;③建议节流件在管道上的布置位置;④必要时计算流量测量不确定度。
关键字:节流件;标准孔板;差压变送器;全开闸阀目录引言第一章节流式流量测量原理及系统总体设计 21.1 节流件测量原理 21.2 系统总体设计 2第二章标准节流件差压计及取压装置 42.1 标准节流件 42.2 差压计 62.3 取压装置 7第三章关键参数计算及检验计算 83.1已知条件 83.2 准备计算 83.2.1 求介质密度、介质动力粘度及管道材料膨胀系数 83.2.3 计算正常流量ReDch和最小流量下的雷诺数ReDMIN 93.2.4 确定差压计类型及量程范围 9第四章重要参数的计算及校验 104.1 确定值及节流件开孔直径 104.1.1 常用流量下的差压值 104.1.2 迭代计算β值和d值 104.1.3 迭代计算 104.2 确定压损 124.3 确定节流件的开孔直径 124.4 确定直管段长度对管道粗糙度的要求: 134.5 标准节流装置流量结果不确定度 13第五章系统的安装及使用说明 155.1流量装置和差压计的安装连接系统图 155.2 元件的安装 155.3 使用说明 15结论 16参考文献 17引言最近几十年各行各业对流量测量的需求急剧增长,促使仪表迅速发展,同时微电子技术和计算机技术的飞跃发展也极大地推动了仪表更新换代,新型流量计的发展势头非常强劲。
博思达节流装置设计计算及管理软件操作使用说明说明书
流量测量节流装置专家系统软件操作使用说明北京博思达新世纪测控技术有限公司2012.11目录一、概述 (1)1.节流装置设计计算及管理软件 (2)2.天然气流量测量标准孔板设计及管理软件 (3)3.城镇人工煤气流量测量标准孔板设计及管理软件 (4)二、加密锁驱动程序的安装 (5)三、“流量测量节流装置专家系统软件”的安装 (6)四、“流量测量节流装置专家系统软件”界面介绍 (7)1.启动界面 (7)2.软件简介及选择界面 (7)3.“流量测量节流装置专家系统软件”主界面 (9)五、“流量测量节流装置专家系统软件”的使用 (17)六、“流量测量节流装置专家系统软件”的几点说明 (19)附录 (20)1.本软件使用的主要单位说明 (20)2.本软件适用范围 (21)3.用户注册卡 (22)感谢您购买我公司的“流量测量节流装置专家系统软件”;请在安装使用前阅读本操作使用说明。
如因软件升级等原因,本操作使用说明的变更将另行通知;最新的资料请登陆我公司网站进行查阅。
您在使用“流量测量节流装置专家系统软件”时遇到问题请与我们联系,同时也欢迎您对我们的产品提出改进建议;对于您提出的指正和建议我们将不胜感激。
请您在收到本产品后,填写好该说明书最后的用户注册卡,并将回执寄回本公司注册登记,以便我们在软件升级时及时通知您。
一、概述“流量测量节流装置专家系统软件”是北京博思达新世纪测控技术有限公司针对流量测量节流装置的设计、计算及管理而开发的套装应用软件。
该软件在石油、化工、石化、冶金、电力、城市管网和广大设计部门、生产厂家中广泛应用。
在节流装置的设计、计算及管理;以及现场仪表的调校及贸易仲裁上发挥了重要作用。
适用“流量测量节流装置专家系统软件”设计计算的流量测量节流装置包括:角接取压标准孔板、法兰取压标准孔板、D和D/2取压标准孔板、ISA1932喷嘴、长径喷嘴、粗铸收缩段经典文丘里管、机械加工收缩段经典文丘里管、粗焊铁板收缩段经典文丘里管、文丘里喷嘴;也可设计计算下列非标节流件(供参考):1/4圆孔板、锥形入口孔板、圆缺孔板、偏心孔板、角接取压小管径孔板。
减温水流量测量标准节流装置设计与计算实验报告
减温水流量测量标准节流装置设计与计算实验报告实验报告:减温水流量测量标准节流装置设计与计算一、实验目的本实验旨在设计和计算减温水流量测量标准节流装置,以实现对减温水流量的准确测量。
二、实验原理标准节流装置是测量流量的标准设备,其原理是基于流体的动能、压力能和声波等在节流过程中发生变化,通过测量这些参数的变化来计算流量。
本实验采用标准孔板作为节流装置,通过测量差压来计算流量。
三、实验步骤1. 选取合适的测量管道,安装标准孔板;2. 将孔板上游侧管道封堵,安装测量接头;3. 连接差压计和数据采集系统,进行系统校准;4. 开启流量源,逐渐增加流量,记录差压和流量的数据;5. 重复步骤4,直至流量稳定;6. 关闭流量源,整理数据。
四、实验结果与分析1. 实验数据表格记录了不同流量下的差压和流量数据。
通过分析数据,可以得出流量与差压之间的关系曲线。
2. 根据流量与差压之间的关系曲线,可以拟合出流量与差压的函数关系式,进而求得流量值。
根据实际测量结果与理论计算结果的比较,可以验证节流装置的准确性和稳定性。
3. 实验过程中需要注意测量误差的影响,如温度、压力、管道粗糙度等。
在实验过程中应尽可能减小这些因素的影响,以提高测量精度。
4. 根据实验数据和计算结果,可以得出减温水流量测量标准节流装置的设计和计算完成。
该装置具有较高的准确性和稳定性,可以满足实际工程应用的需求。
五、实验结论本实验成功设计和计算了减温水流量测量标准节流装置,并进行了实际测量验证。
结果表明该装置具有较高的准确性和稳定性,可以满足减温水流量测量的需求。
在实际应用中,应注重减小测量误差的影响,以提高测量精度。
同时,应根据实际情况对装置进行定期维护和校准,以确保其正常运行。
标准节流装置计算
节流装置设计指导书题目:节流装置设计指导书学生姓名:指导教师:专业班级:能源科学与工程学院2016年12月目录第一章.节流装置的设计计算命题1.1设计所给命题第二章.节流装置的设计计算2.1节流装置设计计算命题2.2设计计算(孔径计算)的方法2.2.1已知条件2.2.2辅助计算2.2.3计算2.3计算公式2.3.1流量公式2.3.2雷诺数计算式2.3.3节流件开孔直径d和管道内经D计算式2.3.4可膨胀性系数计算式2.3.5迭代计算法第三章.具体计算过程3.1给定条件(1)工作状态下流体流量测量范围上限值(2)工作状态下管道内径D(3)工作状态下水的密度、粘度μ(4)计算(5)管道粗糙度(6)确定差压上限值3.2计算(1)求(2)迭代计算(3)求,计算(4)求,计算(5)求d值(6)验算流量(7)求值(8)确定加工公差(9)确定压力损失(10)根据和管路系统,可得直管长一、节流装置的设计计算命题 1.1设计所给命题①被测流体:水②流体流量:m ax m q =500t/h ;mcom q =400t/h ;m in m q =200t/h ③工作压力:p 1=14.6Mpa (绝对) ④工作温度:t 1=220℃⑤20℃时的管道内径:D 20=233mm⑥管道材料:20#钢,新的无缝钢管,管道材料热膨胀系数λD =12.78×10-6mm/mm ·℃⑦允许的压力损失:不限⑧管道敷设: ⑨选用法兰取压标准孔板配DBC 型电动差压变送器二、节流装置的设计计算 2.1节流装置设计计算命题①已知节流装置型式,管道内径D ,节流件开孔直径d 被测流体参数ρ、μ,根据测得的差压值Δp ,计算被测流体流量m q 或v q 。
②已知管道内径D ,被测流体参数ρ、μ,管道布置条件,选择流量范围,差压测量上限m ax p ∆,节流装置型式,计算节流件开孔直径d 。
③已知管道内径D ,节流件开孔直径d ,被测流体参数ρ、μ,管道布置条件,节流装置型式,流量范围,计算差压值p ∆。
节流装置标准(一)
节流装置标准(一)节流装置标准什么是节流装置?节流装置是指一种用于减少或限制流体流量的装置,广泛应用于各种工业领域。
它可以通过改变流体的通道形状或增加阻力来实现流量的控制。
节流装置的作用节流装置可以实现以下作用:•控制流体的流量,避免过量流量引发设备故障或危险。
•节约能源,减少能源的浪费。
•调整流量,满足不同工艺或设备的需要。
•增加流体的压力,提高设备的效率。
节流装置的分类节流装置根据其原理和形式的不同,可以分为以下几类:1.喷嘴–直喷式喷嘴–对喷式喷嘴–脉冲喷嘴2.弯头–普通弯头–角度可调弯头–节流弯头3.孔板–方孔板–圆孔板–锥形孔板4.节流阀–旋塞节流阀–球阀式节流阀–蜗壳节流阀节流装置的标准为了保证节流装置的性能和可靠性,制定了一系列的标准:1.测量标准–测量流体流量的方法和精度要求。
–测量装置的选型和安装要求。
2.设计标准–节流装置的形状、尺寸和结构要求。
–材料选择和耐压性能要求。
3.安全标准–给出节流装置的额定工作压力和温度范围。
–确保节流装置在工作过程中不发生泄漏和爆破。
4.检验标准–节流装置的检验方法和要求。
–检测装置的合格性和可靠性。
节流装置的发展趋势随着科技的进步和工业的发展,节流装置的发展也呈现出以下几个趋势:•自动化:越来越多的节流装置具备自动化控制功能,能够根据需要自动调整流量。
•智能化:节流装置结合传感器和数据分析技术,实现智能化监测和优化控制。
•节能环保:节流装置的设计越来越注重能源的节约和环境的保护。
•多功能化:节流装置不仅仅用于流体的控制,还能实现其他功能,如过滤、混合等。
结论节流装置的标准对于保证其性能和可靠性至关重要。
随着科技的发展,节流装置的功能和性能将不断提升,为工业生产带来更大的效益和便利。
节流装置设计计算书
节流装置设计计算书设计标准 GB/T 2624-2006/ISO 5167-1 订货单位:设计编号:合同编号:安装位号:DN350 安装方式:节流件:标准孔板取压方式:角接取压流体名称:过热水蒸汽供货内容:数量:附件:节流件上游侧阻流件形式: 单个90°弯头,任一平面上的两个90°弯头(S>30D)工艺条件最大流量:100000 kg/h 常用流量:35000 kg/h 最小流量:25000 kg/h 工作表压:1.37000 MPa 工作温度:215.00 ℃操作密度:7.05497kg/m3地区大气压:1000 mbar管道:φ377×9mm流体粘度:0.01641mPa.s 等熵指数:1.29420压缩系数:0.92565管壁绝对粗糙度:0.075管道材质: 20G 线胀系数:0.00001278 mm/mm℃节流件材质: 304 线胀系数:0.00001720 mm/mm℃计算结果刻度流量: 100000 kg/h 差压上限ΔPmax: 60000 Pa最大压损: 33389 Pa 常用差压ΔPc om: 7349 Pa开孔比β:0.664849流出系数C:0.603253可膨胀系数ε:0.998313最大雷诺数: 5987737 常用雷诺数: 2095708 最小雷诺数: 1496934计算误差E:-0.000005 流量不确定度e:±0.86 流量系数α:0.672520前直管段L1 :15.70 m后直管段L2 :2.50 m工况下开孔d : 239.276 mm20℃时节流件开孔d20: 238.476 ±0.124mm计算公式M = 0.003998595*d^2*ε*α*(ΔP*ρ)^0.5kg/h备注。
节流装置计算书.(DOC)
西安航联测控设备有限公司差压式流量计计算书(HL1212-878)委托单位:【301FE-001】流体名称:过冷水;质量流量:Qm,[ kg/ h]节流元件:BYW-Y/1-213型孔板;节流元件材料:不锈钢西安航联测控设备有限公司设计孙波校对张潇审核史百成日期2012/12/11西安航联测控设备有限公司差压式流量计计算书(HL1212-879)委托单位:【301FE-001】流体名称:过冷水;质量流量:Qm,[ kg/ h]节流元件:BYW-DH/18-213型多喉孔板;节流元件材料:不锈钢西安航联测控设备有限公司设计孙波校对张潇审核史百成日期2012/12/11西安航联测控设备有限公司差压式流量计计算书(HL1212-880)委托单位:【302FE-001】流体名称:过冷水;质量流量:Qm,[ kg/ h]节流元件:BYW-Y/1-61型孔板;节流元件材料:不锈钢西安航联测控设备有限公司设计孙波校对张潇审核史百成日期2012/12/11西安航联测控设备有限公司差压式流量计计算书(HL1212-881)委托单位:【302FE-001】流体名称:过冷水;质量流量:Qm,[ kg/ h]节流元件:BYW-DH/18-61型多喉孔板;节流元件材料:不锈钢西安航联测控设备有限公司设计孙波校对张潇审核史百成日期2012/12/11西安航联测控设备有限公司差压式流量计计算书(HL1212-882)委托单位:【302FE-002】流体名称:过冷水;质量流量:Qm,[ kg/ h]节流元件:BYW-Y/1-61型孔板;节流元件材料:不锈钢西安航联测控设备有限公司设计孙波校对张潇审核史百成日期2012/12/11西安航联测控设备有限公司差压式流量计计算书(HL1212-883)委托单位:【302FE-002】流体名称:过冷水;质量流量:Qm,[ kg/ h]节流元件:BYW-DH/18-61型多喉孔板;节流元件材料:不锈钢西安航联测控设备有限公司设计孙波校对张潇审核史百成日期2012/12/11西安航联测控设备有限公司差压式流量计计算书(HL1212-884)委托单位:【302FE-003】流体名称:过冷水;质量流量:Qm,[ kg/ h]节流元件:BYW-Y/1-61型孔板;节流元件材料:不锈钢西安航联测控设备有限公司设计孙波校对张潇审核史百成日期2012/12/11西安航联测控设备有限公司差压式流量计计算书(HL1212-885)委托单位:【302FE-003】流体名称:过冷水;质量流量:Qm,[ kg/ h]节流元件:BYW-DH/18-61型多喉孔板;节流元件材料:不锈钢西安航联测控设备有限公司设计孙波校对张潇审核史百成日期2012/12/11西安航联测控设备有限公司差压式流量计计算书(HL1212-886)委托单位:【302FE-004】流体名称:过冷水;质量流量:Qm,[ kg/ h]节流元件:BYW-Y/1-61型孔板;节流元件材料:不锈钢西安航联测控设备有限公司设计孙波校对张潇审核史百成日期2012/12/11西安航联测控设备有限公司差压式流量计计算书(HL1212-887)委托单位:【302FE-004】流体名称:过冷水;质量流量:Qm,[ kg/ h]节流元件:BYW-DH/18-61型多喉孔板;节流元件材料:不锈钢西安航联测控设备有限公司设计孙波校对张潇审核史百成日期2012/12/11西安航联测控设备有限公司差压式流量计计算书(HL1212-888)委托单位:【303FE-005】流体名称:过冷水;质量流量:Qm,[ kg/ h]节流元件:BYW-Y/1-61型孔板;节流元件材料:不锈钢西安航联测控设备有限公司设计孙波校对张潇审核史百成日期2012/12/11西安航联测控设备有限公司差压式流量计计算书(HL1212-889)委托单位:【303FE-005】流体名称:过冷水;质量流量:Qm,[ kg/ h]节流元件:BYW-DH/18-61型孔板;节流元件材料:不锈钢西安航联测控设备有限公司设计孙波校对张潇审核史百成日期2012/12/11西安航联测控设备有限公司差压式流量计计算书(HL1212-890)委托单位:【304FE-001】流体名称:饱和水;质量流量:Qm,[ kg/ h]节流元件:BYW-Y/1-62型孔板;节流元件材料:不锈钢西安航联测控设备有限公司设计孙波校对张潇审核史百成日期2012/12/11西安航联测控设备有限公司差压式流量计计算书(HL1212-891)委托单位:【304FE-001】流体名称:饱和水;质量流量:Qm,[ kg/ h]节流元件:BYW-DH/18-62型多喉孔板;节流元件材料:不锈钢西安航联测控设备有限公司设计孙波校对张潇审核史百成日期2012/12/11西安航联测控设备有限公司差压式流量计计算书(HL1212-892)委托单位:【328FE-001】流体名称:过冷水;质量流量:Qm,[ kg/ h]节流元件:BYW-T/11-213型高压文丘里管;节流元件材料:20G西安航联测控设备有限公司设计孙波校对张潇审核史百成日期2012/12/11西安航联测控设备有限公司差压式流量计计算书(HL1212-893)委托单位:【325FE-001】流体名称:过热蒸汽;质量流量:Qm,[ kg/ h] 节流元件:BYW-P/6-326型焊接标准喷嘴;节流元件材料:不锈钢西安航联测控设备有限公司设计孙波校对张潇审核史百成日期2012/12/11西安航联测控设备有限公司差压式流量计计算书(HL1212-894)委托单位:【302FE-005】流体名称:过冷水;质量流量:Qm,[ kg/ h]节流元件:BYW-Y/1-56型孔板;节流元件材料:不锈钢西安航联测控设备有限公司设计孙波校对张潇审核史百成日期2012/12/11西安航联测控设备有限公司差压式流量计计算书(HL1212-895)委托单位:【302FE-005】流体名称:过冷水;质量流量:Qm,[ kg/ h]节流元件:BYW-DH/18-56型多喉孔板;节流元件材料:不锈钢西安航联测控设备有限公司设计孙波校对张潇审核史百成日期2012/12/11西安航联测控设备有限公司差压式流量计计算书(HL1212-896)委托单位:【303FE-001】流体名称:过冷水;质量流量:Qm,[ kg/ h]节流元件:BYW-X/27-33型孔板;节流元件材料:不锈钢西安航联测控设备有限公司设计孙波校对张潇审核史百成日期2012/12/11西安航联测控设备有限公司差压式流量计计算书(HL1212-897)委托单位:【303FE-001】流体名称:过冷水;质量流量:Qm,[ kg/ h]节流元件:BYW-DH/18-33型多喉孔板;节流元件材料:不锈钢西安航联测控设备有限公司设计孙波校对张潇审核史百成日期2012/12/11西安航联测控设备有限公司差压式流量计计算书(HL1212-898)委托单位:【303FE-002】流体名称:过冷水;质量流量:Qm,[ kg/ h]节流元件:BYW-X/27-33型孔板;节流元件材料:不锈钢西安航联测控设备有限公司设计孙波校对张潇审核史百成日期2012/12/11西安航联测控设备有限公司差压式流量计计算书(HL1212-899)委托单位:【303FE-002】流体名称:过冷水;质量流量:Qm,[ kg/ h]节流元件:BYW-DH/18-33型多喉孔板;节流元件材料:不锈钢管道外壁*厚度:Φ38*2.5;管道材料:20G西安航联测控设备有限公司设计孙波校对张潇审核史百成日期2012/12/11西安航联测控设备有限公司差压式流量计计算书(HL1212-8100)委托单位:【303FE-003】流体名称:过冷水;质量流量:Qm,[ kg/ h]节流元件:BYW-X/27-33型孔板;节流元件材料:不锈钢西安航联测控设备有限公司设计孙波校对张潇审核史百成日期2012/12/11西安航联测控设备有限公司差压式流量计计算书(HL1212-8101)委托单位:【303FE-003】流体名称:过冷水;质量流量:Qm,[ kg/ h]节流元件:BYW-DH/18-33型多喉孔板;节流元件材料:不锈钢西安航联测控设备有限公司设计孙波校对张潇审核史百成日期2012/12/11 西安航联测控设备有限公司差压式流量计计算书(HL1212-8102)委托单位:【303FE-004】流体名称:过冷水;质量流量:Qm,[ kg/ h] 节流元件:BYW-X/27-33型孔板;节流元件材料:不锈钢西安航联测控设备有限公司设计孙波校对张潇审核史百成日期2012/12/11西安航联测控设备有限公司差压式流量计计算书(HL1212-8103)委托单位:【303FE-004】流体名称:过冷水;质量流量:Qm,[ kg/ h]节流元件:BYW-DH/18-33型多喉孔板;节流元件材料:不锈钢西安航联测控设备有限公司设计孙波校对张潇审核史百成日期2012/12/11西安航联测控设备有限公司差压式流量计计算书(HL1212-8104)委托单位:【328FE-002】流体名称:过冷水;质量流量:Qm,[ kg/ h]节流元件:BYW-T/11-213型高压文丘里管;节流元件材料:20G西安航联测控设备有限公司设计孙波校对张潇审核史百成日期2012/12/11西安航联测控设备有限公司差压式流量计计算书(HL1212-8105)委托单位:【329FE-001】流体名称:过冷水;质量流量:Qm,[ kg/ h]节流元件:BYW-Y/1-256型孔板;节流元件材料:不锈钢西安航联测控设备有限公司设计孙波校对张潇审核史百成日期2012/12/11西安航联测控设备有限公司差压式流量计计算书(HL1212-8106)委托单位:【329FE-001】流体名称:过冷水;质量流量:Qm,[ kg/ h]节流元件:BYW-DH/18-256型多喉孔板;节流元件材料:不锈钢西安航联测控设备有限公司设计孙波校对张潇审核史百成日期2012/12/11西安航联测控设备有限公司差压式流量计计算书(HL1212-8107)委托单位:【329FE-002】流体名称:过冷水;质量流量:Qm,[ kg/ h]节流元件:BYW-Y/1-206型孔板;节流元件材料:不锈钢西安航联测控设备有限公司设计孙波校对张潇审核史百成日期2012/12/11西安航联测控设备有限公司差压式流量计计算书(HL1212-8108)委托单位:【329FE-002】流体名称:过冷水;质量流量:Qm,[ kg/ h]节流元件:BYW-DH/18-206型多喉孔板;节流元件材料:不锈钢西安航联测控设备有限公司设计孙波校对张潇审核史百成日期2012/12/11西安航联测控设备有限公司差压式流量计计算书(HL1212-8109)委托单位:【332FE-001】流体名称:过冷水;质量流量:Qm,[ kg/ h]节流元件:BYW-Y/1-80型孔板;节流元件材料:不锈钢西安航联测控设备有限公司设计孙波校对张潇审核史百成日期2012/12/11西安航联测控设备有限公司差压式流量计计算书(HL1212-8110)委托单位:【332FE-001】流体名称:过冷水;质量流量:Qm,[ kg/ h]节流元件:BYW-DH/18-80型多喉孔板;节流元件材料:不锈钢西安航联测控设备有限公司设计孙波校对张潇审核史百成日期2012/12/11。
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课程设计报告( 2013—2014年度第一学期 )课程:过程参数检测及仪表题目:标准节流装置的设计与计算院系:自动化系班级:学号:学生姓名:Acceler指导教师:**设计周数:一周成绩:日期:2014 年1 月15 日一、课程设计目的与要求本课程设计为检测技术与仪器、自动化专业《过程参数检测及仪表》专业课的综合实践环节。
通过本课程设计,使学生加深过程参数检测基本概念的理解,掌握仪表的基本设计方法和设计步骤。
二、设计正文 第一类命题:已知条件:流体为水,工作压力MPa p 7.14=,工作温度215=t ℃;管道mm D 23320=,材料为20号钢新无缝钢管;节流件为法兰取压标准孔板,材料为1Cr18Ni9Ti ;mm d 34.11720=;差压kPa p 91.156=∆,求(1)给定差压值p ∆下的水流量m q ;(2)计算测量时的压力损失。
解:(1)辅助计算:查表得到水和水蒸气密度1ρ=856.85kg/3m ,动力粘度η=127.3610-⨯Pa ·s ,管道线膨胀系数D λ=12.78610-⨯/℃,节流件线膨胀系数d λ=17.2610-⨯/℃,可膨胀性系数ε=1。
mm t D D D t 58.233)]20(1[20=-+=λ mm t d dt d 73.117)]20(1[20=-+=λ(2)查表可知,新无缝钢管的绝对粗糙度K=0.05~0.1mm ,(410K/D)max =4.29<4.9,所以直管段粗糙度符合要求。
(3)迭代计算水流量m q : 由Stolz 方程,得:令式中0Re D = ∞,此时流出系数初始值为0C =0.60274。
取精密度判据6101-⨯=z ,利用Matlab 进行迭代计算,程序代码如下: A=7912885.84;yita=127.3e-6; b=0.504;Dt=233.58;c0=0.5959+0.0312*b^2.1-0.184*b^8+2.286*b^4/Dt/(1-b^4)-0.856*b^3/Dt; c=c0;z=1; % 初值预设5040.0==tt D d β84.79128851004.0354.0412=-∆⨯=βηρεt t D pd A )62.58,:(856.0)1(286.2)Re 10(0029.0184.00312.05959.02034475.065.281.2mm D mm D D D C D ≥--++-+=ββββββwhile z>1e-6 % 迭代计算 c1=c; Re=A*c;c=c0+0.0029*b^2.5*(1e6/Re)^0.75; z=abs((c-c1)/c); end cqm=A*Dt*yita*c/0.354迭代2次后,8104.5-⨯=z ,精密度符合要求。
此时C=0.602902,m q =400721.5kg/h 。
对于标准孔板,其压力损失的计算式为p p ∆-=)1(9.1βδ,将β与p ∆值代入,得p δ=114.23kPa 。
答:给定差压值p ∆下的水流量m q 约为400721.5kg/h ;测量时的压力损失约为114.23kPa 。
第二类命题:已知条件:流体为锅炉给水,最大流量h kg q m /102303max ⨯=,常用流量h kg q mch /101903⨯=,最小流量h kg q m /101003min ⨯=;工作压力MPa p 15=,工作温度215=t ℃;管道mm D 19920=,材料为20号钢新无缝钢管,节流件为角接取压标准孔板,材料为1Cr18Ni9Ti ;允许压力损失kPa y 40≤∆ω,上游第一阻力件为全孔球阀,上游第二阻力件为同一平面上两个90°弯头。
(1)选定差压计;(2)计算20d C 、、、εβ;(3)确定最小直管段长度210l l l 、、;(4)计算压力损失并进行核算;(5)计算基本误差。
本题设计任务书如下:1、准备计算根据锅炉给水工作状态下的压力1p =15MPa 和温度t=215°C ,查表得流体密度ρ1=857.17kg/m 3,动力粘度η=127.4⨯106-Pa ·s ,管道线膨胀系数D λ=12.78610-⨯/℃,节流件线膨胀系数d λ=17.2610-⨯/℃。
可膨胀系数ε=1。
计算D t :mm t D D D t 496.199)]20(1[20=-+=λ计算正常流量和最小流量下雷诺数:Re Dch =ηπt D 4mch q =3600104.12710199.496π190000463-⨯⨯⨯⨯⨯⨯-=2.644×106Re min D =ηπt min D 4m q =3600104.12710496.991π100000463-⨯⨯⨯⨯⨯⨯-=1.392⨯1062、选定差压计由于采用角接取压标准孔板,最大差压的计算为:ΔP m ax ≤(2~2.5)y p δΔP m ax =2y p δ=2×40=80 kPaΔp ch =Δp m ax (q mch / q m m ax )2=80×103×(331023010190⨯⨯)2=54.594kPa 流量指示仪表的流量刻度上限是有规定的,即为1,1.2,1.6,2,2.5,3,4,5,6,8×10n其中n 为任意整数。
题中最大流量为230t/h ,流量计流量刻度上限为m m ax q =250t/h 。
故选用1151HP 型差压变送器,其量程范围为0~186.8kPa ,耐静压为31.5MPa ,仪表基本误差为±0.25%。
变送器差压量程调整在0~80kPa 。
3.计算β,C ,ε,20d 流量公式:q mch =41β-C ε4πβ2D t 2ch p ∆12ρ,其中q mch 、4π、D t 2ch p ∆12ρ已知,所以不变量A=chtchp D q ∆12m 24ρπ 得迭代方程为:A=421βεβ-C ,令X=421ββ-=εC A 。
精密度判据为:n E =AXC A ε-<1⨯106-。
β=25.0211-⎪⎭⎫ ⎝⎛+X ,d t =βD t = D t 25.0221⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+X Xq m ch =190×103kg /h ;D t =199.496mm ;ρ=857.17kg/m 3;Δp ch =54.594kPa 计算A 值:A =chtchp D q ∆ρπ242m =32310594.5417.8572)10496.199(43600/190000⨯⨯⨯⨯⨯-π=0.1745经以上初步计算后,用Matlab 进行迭代计算,程序代码如下:A=0.1745;yita=127.3e-6;Re=2.644e6;i=2;Dt=199.496; xn(1:30)=0;b(1:30)=0;c(1:30)=0;dta(1:30)=0;en(1:30)=1; c(1)=0.5959; % 初值预设 while (abs(en(i-1))>1e-6)&&(i<4) % 开始迭代计算 xn(i)=A/c(i-1);b(i)=(xn(i)*xn(i)/(1+xn(i)*xn(i)))^0.25;c(i)=0.5959+0.0312*b(i)^2.1-0.184*b(i)^8+0.0029*b(i)^2.5*(1e6/Re)^0.75; dta(i)=A-xn(i)*c(i); en(i)=dta(i)/A; i=i+1; endwhile abs(en(i-1))>1e-6 % 快速弦截法xn(i)=xn(i-1)-dta(i-1)*(xn(i-1)-xn(i-2))/(dta(i-1)-dta(i-2)); b(i)=(xn(i)*xn(i)/(1+xn(i)*xn(i)))^0.25;c(i)=0.5959+0.0312*b(i)^2.1-0.184*b(i)^8+0.0029*b(i)^2.5*(1e6/Re)^0.75;dta(i)=A-xn(i)*c(i); en(i)=dta(i)/A; i=i+1; enddt=b(i-1)*Dt;得:β=0.5271;C=0.6032;t d =105.1605mm 。
又由)]20(1[20-+=t d dt d λ得,20d =104.809mm 。
综上,β=0.5271;C=0.6032;ε=1;20d =104.809mm 。
4. 确定最小直管段长度和对管道粗糙度的要求管道布置如下图所示:上游第一阻力件为全孔球阀,上游第二阻力件为同一平面上两个90°弯头。
最小直管段L 由三段长度(L1,L2,L0)组成,L1是节流件与上游第一阻流件之间的直管段最小长度,由第一阻流件形式和β值决定。
L0是上游第一阻流件与第二阻流件之间的直管段,由第二阻流件和β=0.7决定,按表中给出值的一半计算。
L2是节流件到下游阻流件直管段的最小长度,与下游节流件的形式无关,只与β值有关。
根据β约等于0.55,查表并计算可得210、、l l l :0l =1/2⨯36⨯20D =3582mm1l =14⨯20D =2786mm 2l =6⨯20D =1194mm标准孔板对管道相对粗糙度的限值可查表得到,管道相对粗糙度上限值为4.9×104-,所以要求节流件上游侧10D 以内管道的绝对粗糙度K s 为 K s <199.496×4.9×104-=0.0978mm新无缝钢管的绝对粗糙度K s =0.05~0.1mm ,符合粗糙度要求。
5. 计算压力损失并进行核算ch p δ=(1-9.1β)Δp ch =(1-0.52719.1)×54.594=38.42kPa <40kPa即ch p δ<y p δ,压力损失验算合格。
6.计算基本误差及测量结果的不确定度求取流量值相对不确定度的计算公式为:21212224224422])(41)(41)()12()()12()()[(1ρδδδβδββεδδδρε+∆+-+-++±=∆P d D C q P d D c m qm因为β=0.5271,所以有Ccδ =±0.6%;锅炉给水为不可压缩流体,则ε=1,0=εδε;DDδ与ddδ是与量具的误差,λD 、λd 值误差和工作温度t 值有关。
在节流件工作在设计工作温度时,主要取决于量具的误差。
按置信概率95%估算,ddδ=±0.07%,DDδ=±0.4%;11ρδρ=±0.06%;由于的选择差压变送器为0.25级,选择显示仪表为1级,则p p ∆∆δ=594.54125.0803222+⨯⨯%=1.01%,综上: %643.0]%06.04101.14107.0)5271.012(4.0)5271.015271.02(06.0[2222422442±=⨯+⨯+⨯-+⨯-⨯++±=m qm q δ7. 结论(1)差压计选用1151HP 电容式差压变送器; (2)β=0.5271,C=0.6032,ε=1,20d =104.809mm ; (3)最小直管段l 0=3582mm ,l 1=2786mm ,l 2=1194mm ; (4)压力损失ch p δ=38.42kPa <40kPa ,压力损失验算合格; (5)不确定度mq qmδ=±0.643%。