节流式流量计(新)资料教程
流量计课件
(2)电学原理:用于此类原理的仪表有电 磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式 等。
第七十一页,编辑于星期二:十七点 五十六分。
(3)声学原理:利用声学原理进行流量测 量的有超声波式.声学式(冲击波式)等。
第七十二页,编辑于星期二:十七点 五十六分。
(4)热学原理:利用热学原理测量流量的 有热量式、直接量热式、间接量热式等。
差压式流量计的检测件按其作用原理可分 为:节流装置、水力阻力式、离心式、动 压头式、动压头增益式及射流式几大类。
第五十九页,编辑于星期二:十七点 五十六分。
节流装置组成
1、节流件:标准孔板、标准喷嘴、长径喷嘴、1 /4圆孔板、双重孔板、偏心孔板、圆缺孔板、锥 形入口孔板等 2、取压装置:环室、取压法兰、夹持环、导压管 等 3、连接法兰(国家标准、各种标准及其它设计部 门的法兰)、紧固件。 4、测量管
3-三阀组
4-差压计
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第六十五页,编辑于星期二:十七点 五十六分。
第二部分 流量计的选型
第六十六页,编辑于星期二:十七点 五十六分。
正确地选择仪表的规格,也是保证仪表使用寿 命和准确度的重要一环。应特别注意静压及耐 温的选择。仪表的静压即耐压程度,它应稍大 于被测介质的工作压力,一般取1.25倍,以 保证不发生泄漏或意外。量程范围的选择,主 要是仪表刻度上限的选择。选小了,易过载, 损坏仪表;选大了,有碍于测量的准确性。一 般选为实际运行中最大流量值的1.2一1.3倍。
第六十页,编辑于星期二:十七点 五十六分。
孔板
第六十一页,编辑于星期二:十七点 五十六分。
节流装置的取压方式通常有五种 它们是:角接取压、法兰取压、径距取压、
差压流量计讲义课件
16
标准取压装置
标准取压装置是国家标形中规定的两种取压装置,即 角接取压装置和法兰取压装置。其中角接取压适用于 孔板和喷嘴,而法兰取压仅用于孔板。 (1)角接取压装置 角接取压装置可以采用环室或夹紧环(单独钻孔) 取得节流件前后的差压。 (2)法兰取压装置 法兰取压装置由两个带取压孔的取压法兰组成。
(1)角接取压: 上下游取压管位于孔板(或喷嘴)的前后端面 处。角接取压包括单独钻孔和环室取压。如图3—7中l—l 位置。
(2)法兰取压:上下游侧取压孔的轴线至孔板上、下游 侧端面之间的距离均为25.4±0.8mm(1inch)。取压孔开 在孔板上下游侧的法兰上.如图3—7中2—2位置.
14
(3)径距取压:上游侧取压孔的轴线至孔板上游端面的距 离为1Dm±0.1Dm,下游侧取压孔的轴线至孔极下游端面的 距离为0.5Dm。如图3—7中的3.3位置(Dm管道直径)。 (4)理论取压:上游侧取压孔的轴线至孔板上游端面的距 离为l Dm±0.1Dm,下游侧取压孔的轴线至孔板上游端面 的距离因 值不同而异。该距离理论上就是流束收缩到最 小截面的距离。如图3—7中的4—4位置。 (5)管接取压:上游侧取压孔的轴线至孔板上游端面的距 离为2.5Dm,下游侧取压孔的轴线至孔板下游端面的距离 为8Dm.如图3—7中的5—5位置.该方法使用很少.
7
常用的节流装置
8
9
标准孔板是用不锈钢或 其它金属材料制造的薄 板,它具有圆形开孔并 与管道同心,其直角入 口边缘非常锐利,且相 对于开孔轴线是旋转对 称的。标准孔板的形状 如图所示.
10
标准喷嘴即ISAl932喷嘴 .它是一个以管道喉部开 孔轴线为中心线的旋转对 称体,由两个圆弧曲面构 成的入口收缩部分及与之 相接的圆筒形喉部所组成 .其结构如图3—4所示
9节流式流量计
1
2
3
P
v2 C 2
υ2 υ1 υ3
q → △P
2、流量方程:
2 P1 v12 P2 v2 1 2 2 2
P
△P P1 P2 δp 2
P3
设:流体为不可压缩理想流体——ρ1 =ρ2 = ρ 同时引入流速不均匀修正系数:C1 、C2
P1
2 2 C12v12 P2 C2 v2 2 2
考虑压力损失: P1
2 2 C1 P 2 C ξ 2 2 2 2 + v1 = + v2 + v2 ρ 2 ρ 2 2
由流体连续性方程得:A1υ1= A2υ2 设:m=A0/A1 μ =A2/A0
υ 1= A2 υ 2/ A1 υ 1= m μυ 2
2
1
2 C2 C12 2 m 2
2
( P1 P 2)
3
引入取压系数: P / P / 1 2
P1 P 2
2
2
2 1 2 2
C C m
2 2
(P P )
/ 1 / 2
qv = A2υ2
A0
C C m
2 2 2 1 2 2
2
P
qv A0
2
P
qm A0 2P
复习引入
差压式流量计:
一、组成
节流装置 节流件 取压装置
q →
△P
导压管 差压计或变送器及显示仪表
标准节流装置:
标准节流件 (孔板、喷嘴)
+-
标准取压装置 (角接取压、法兰取压)
1
二、检测原理及流量方程:
节流式流量计
复杂,精确度难于提高;
•
2、范围度窄,由于流量系数与雷诺数有
关,一般范围度仅3∶1~4∶1;
•
3、有较长的直管段长度要求,一般难于
满足。尤其对较大管径,问题更加突出;
•
4、压力损失大;
•
5、孔板以内孔锐角线来保证精度,因此
传感器对腐蚀、磨损、结垢、脏污敏感,长
期使用精度难以保证,需每年拆下强检一次;
罗洛斯管 罗洛斯管结构如图所示。它由入口段、入口锥管、喉部锥管、 喉部和扩散管组成。入口锥管的锥角为40o,喉部锥角为7o, 扩散管锥角为5o,上游取压口采用角接取压,其取压口紧靠 入口锥角处,下游取压口在喉部长度的一半,即d/4处
文丘里流量计特点
• (1)对流体产生的阻力小,约150Pa因此能耗低。 • (2)压差大,精度高,测量范围宽。 • (3)稳定性好,有平滑的压差特性。 • (4)使用范围宽,一般气体、烟气、含杂质较多的高炉煤气等,长期使用不发生堵塞现象。 • (5)安装方便,便于长期维护。 • (6)前后直管段比标准节流装置短,约前1.5D后1D。 • (7)具有在线温度、压力自修正一体化结构
由于喷嘴采用圆弧形轮廓结构因而它压损较小,所 需直管段短,精度高
充满管道的流体,当它们流经管道内的节流装置时, 流束将在节流装置的节流件处形成局部收缩,从而 使流速增加,静压力低,于是在节流件前后便产生 了压力降,即压差,介质流动的流量越大,在节流 件前后产生的压差就越大,所以标准喷嘴可以通过 测量压差来衡量流体流量的大小。这种测量方法是 以能量守衡定律和流动连续性定律为基准的。 智能 节流装置(标准喷嘴)是集流量、温度、压力检测 功能于一体,并能进行温度、压力自动补偿的新一 代流量计,该孔板流量计采用先进的微机技术与微 功耗新技术,功能强,结构紧凑,操作简单,使用 方便
流体流量(上)-概述 截流式
kg / s ) 流体的流量可以用单位时间内流过的质量( q dt 表示,称为质量流量,也可以用单位时间内流过的体积 dV ( q m / s )来表示, 称为体积流量,它们之间的关系 dt 为
m
v 3
dm
qm
qv
(7-1)
式中: 为流体密度,它随工质状况而变,因此给出体积 流量 q v 的同时,必须指明被测流量的密度。
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1.1标准孔板
标准孔板的结构如图,孔板要求如下:
(1)标准孔板的开孔直径d是一个重要的尺寸, 应实际测量。测量在上游段进行,最好是 在四个大致相等的角度上测量直径,求其 平均值。要求各个单测值与平均值之差在 0.05%范围内。 (2)标准孔板的全称是“同心薄壁锐缘孔 板”,因此孔板进口圆筒形部分应与管道 同心安装;
L [ 0 .2 ( 0 . 75 0 . 25
1
2
0 . 5225 ) 2 ] d
喷嘴在管道上的安装要求与标准孔板的相同。
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1.3角接取压装置
角接取压装置有环室取压和单
独孔取压两种。分别如图7-6上 半部和下半部所示。
环室取压的前、后环室装在节
流件两边,环室夹在法兰之间, 法兰和环室、环室和节流件之 间放有垫片并加紧。
节流元件上下游第一节流阻力件与节流元件间的直管节流元件上下游第一节流阻力件与节流元件间的直管段长度段长度l1l1l2l2见表见表上游第一阻力件与第二阻力件间的直管段长度上游第一阻力件与第二阻力件间的直管段长度ll00按上游按上游第二阻力件形式与第二阻力件形式与0707查表所得查表所得l1l1的一半的一半节流装置安装时必须保证其开孔与管道轴线同轴端面节流装置安装时必须保证其开孔与管道轴线同轴端面与轴线垂直与轴线垂直标准节流装置应根据我国流量测量节流装置国家标准和检测规程的规定进行设计制造安装和使用
节流孔板流量计 说明书 海瑞拓仪表 2017-09-22讲解
差压式流量计安装使用说明书目录一、用途及特点 (1)二、工作原理 (2)三、节流装置的型号、名称及常规适用范围 (2)四、结构及简图 (4)五、安装与使用 (8)六、V型锥流量计 (11)七、一体化节流装置 (12)八、供应的成套性和订货须知 (12)九、节流装置订货咨询单 (15)节流装置安装使用说明书首先感谢您选用我公司生产的节流装置及其它流量与液位仪表产品。
本公司将竭诚为您提供优质服务,以保证您用好这些产品。
节流装置分为标准节流装置和非标准节流装置两大类。
凡是设计安装和使用符合IS05167国际标准和(或)GB/T2624国家标准的称为标准节流装置,其它皆称非标准节流装置。
标准节流装置的用量大于后者,而非标准节流装置的结构型式、品种口径规格、适用介质条件范围等却远远多于和大于前者。
一、用途及特点1、用途:节流装置与差压变送器、流量积算仪等配套组成差压式流量计,节流装置安装于管道上是流量测量的一次元件。
主要用于流经管道各种气体(纯净的或含粉尘的)、蒸汽(饱和或过热)和液体(导电或不导电;强腐蚀性;粘稠或含有微小颗粒脏污等)流量。
可直接测量体积流量或质量流量。
2、特点节流装置是最早被采用、历史最悠久也是目前用量最大应用最广的流量测量方法,它有如下许多主要优点。
1)标准节流装置无须实流标定即可确定其测量精确度。
(目前流量计中的唯一)2)适用被测介质宽广,几乎可用于所有气体、蒸汽和液体的流量测量。
3)管径范围广,φ2~φ3000mm(或更大);截面形状:圆形矩形皆可o4)使用压力可高达32Mpa;也可用于负压。
5)介质温度范围:-185~+650℃,其它流量计尚无可能。
6)非标准节流装置结构型式多样,几乎可适用各种各样流体流量测量。
7)可通过设置差压变送器量程在现场改变流量范围。
8)使用、操作简单、易掌握,日常维护量小。
二、作用原理节流装置测量流量的原理是依据著名的伯努力流体力学原理。
如图(1)所示在管道中安放一只节流件,则有流体流过节流件时会在接节流件两侧产生一个压力差(差压p),这时的流量与差压的平方根成正比即:图(1) 节流装置测量原理体积流量:式中:A:常数C:流出系数β:直径比(=D/d)d:节流件孔径(mm)ε:可膨胀性系数△pa:节流件前后的差压(Pa)p:工况下流体密度(Kg/m3)三、本公司节流装置的型号、名称及常规适用范围本公司生产有标准节流装置和非标准节流装置两大类,26种主要节流装置的分类,型号名称及常规适用范围见表(一)表(一) 26种主要节流装置的分类、型号、名称及常规适用范围注:用户若需超出列表使用范围或需改变结构型式,本公司期待您的咨询或协商。
9-2流量-节流式
—传感器与检测技术—
2.流量方程 流量公式可表示为
qv
4
d
2
2
p
(9.2.10) (9.2.11)
和
qm
α 称为流量系数, ε为可膨胀性系数,当被测流体为液体时,ε=1;当被测 流体为气体、蒸汽时,ε<1。
4
d 2 2 p
9
—传感器与检测技术—
ρ对测量的影响
4 2
流体
a
单独钻孔取压
环隙宽度和单独钻孔取压口的直径 a 通常在 4 ~ 10mm 之 间。环隙取压由于环室的均压作用,便于测出孔板两端 的平稳差压,能得到较好的测量精度,但是夹持环的加 工制造和安装要求严格。当管径 D > 500mm 时,一般采用 单独钻孔取压。
22
—传感器与检测技术—
(3)法兰取压
,一般用在有特殊要求的场合。
16
—传感器与检测技术—
古典文丘里管是由入门圆筒段A、圆锥形收缩 段B、圆筒形喉部C和圆锥形扩散段E组成
图9.2.5 文丘里管
17
—传感器与检测技术—
非标准节流件
• (1)低雷诺数:1/4圆孔板,锥形入口孔
• • • • •
板,双重孔板,双斜孔板,半圆孔板等; (2)脏污介质:圆缺孔板,偏心孔板,环 状孔板,楔形孔板,弯管节流件等; (3)低压损:罗洛斯管,道尔管,道尔孔 板,双重文丘里喷嘴,通用文丘里管等; (4)脉动流节流装置; (5)临界流节流装置:音速文丘里喷嘴; (6)混相流节流装置。
断阀,阀应设在离节流件很近的地方。截断阀的流通面积 不应小于导压管的流通面积,截断阀的结构应能防止在其 中聚积气体或液体,避免影响差压信号的传送。
节流变压降流量计-精选文档
一、标准节流装置的流出系数C值及其不确定度 对于一定形式的标准节流装置,其流量系数α和流 出系数C仅与β和雷诺数ReD有关,见书上图。 1 标准孔板的C值及不确定度 由方程给出: C=0.5959+0.0312β2.1-0.1840β8+ 0.0029β2.5(106/ReD)0.75+0.0900L1’β4(1- β4)-1-0.0337 L2’β3 不确定度δc/C: β<0.6, 为0.6% 0.6<β<=0.75 为β %
第二节 标准节流装置
4)e的尺寸:0.005D<e<0.02D 5)孔板厚度E满足 e<E<0.05D 6)在各处测得的E值之间的最大差值和各处测得的e值 之间的最大差值均不得超过0.001D; 7)孔板必须与管道轴线垂直安装,其偏差不超过±10。 8)若E小于0.02D,则可以不做成450±150的圆锥形出 口,这样的孔板用于测量双向流动的流体,但这时 要求下游端面的表面粗糙度和边缘尖锐度必须与上 游端面的相同 9)孔板加工过程中,不得使用刮刀和砂布进行修刮 和打磨。
第二节 标准节流装置
2 节流装置所用管道的条件 1)知道节流件前L1长度上的管道内壁的绝对粗糙 度Ks,或粗糙度的相对值Ks/D。 2)节流件上游10D和下游4D的范围内,管道内壁应 没有肉眼可见的凸凹不平,相对粗糙度应在表中 所给出的极限内。
第二节 标准节流装置
3)为了得到精确的D值和满足管道圆度的要求, 应在节流件上游0D 、0.5D及前两者之间处取与 管道轴线垂止的三个截面,对每个截面等角距 地测量四个管道内径,这十二个测量值的算术 平均值作为D值,并且平均值与任一单测值的偏 差不大了士0.3%。并且在节流件下游端面起的 2D长度的下游直径段上任何一个直径单测值与 上述平均值的偏差不得大于士3%
博思达 YJLB 型多参量节流式流量计 安装使用说明书
YJLB型多参量节流式流量计安装使用说明书北京博思达新世纪测控技术有限公司Beijing PoIestar New Century Measurement&ControI TechoIogy Co.,Ltd2020.2版前言为了使用户更加熟悉和掌握公司产品的应用,特编制本安装使用说明书。
本使用说明书适用于YJLB型多参量节流式流量计。
本仪表在发货前已经过全面调试。
为了保证仪表正常安装使用,在安装前仔细阅读本说明书。
●本用户说明书必须提供给最终用户。
●在使用前,请仔细阅读本说明书。
●版权所有,未经北京博思达新世纪测控技术有限公司书面同意,不能以任何形式复制说明书内容。
●公司确保说明书的正确性,如果出现错误或遗漏请通知北京博思达新世纪测控技术有限公司。
感谢您使用本公司的流量仪表产品!目录1.概述 (4)2.工作原理 (5)3.基本参数 (6)4.结构图 (7)5.安装 (9)6.仪表运行准备及操作 (17)8.YJLB型多参量节流式流量计防冻隔离液加注方法 (18)一.概述YJLB多参量节流式流量计是在传统节流装置和智能差压变送器组装成一体的基础上,采用本公司生产的FC2100/2200系列多参量节流式流量计专用流量计算机(或转换单元),通过HART协议等通讯采集多参量差压变送器的差压、压力信号和温度变送器温度信号(可根据需要选配1—3台差压变送器),从而构成的新型流量计量系统,以满足用户对能源介质计量高层次的需求。
产品设计和制造符合GB/T2624-2006国家标准、ISO5167:2003国际标准。
可广泛应用于蒸汽、天然气、煤气、通用气体、热水、其它液体等多种流体的流量检测和贸易计量。
产品具有传统节流装置的介质适应性好(液体、气体、蒸汽通用)、无运动部件、毋须实流标定(可采用几何测量方法进行干校验)、计量准确度有国家(国际)标准支持等优点外还具有:◆由于仪表整体组装,消除了仪表现场安装带来的测量误差,故障率大大降低,属于免维护型仪表;◆差压变送器的导压管短,使仪表的动态性能得到提高;◆标配ISA1932喷嘴节流件,使流量计压力损失更小,使用时间更长,法定检定周期为4年;◆特别适用于蒸汽流量的测量:仪表配备了具有国家专利的取压装置(专利号:201820596142.2),测量蒸汽时不需保温和伴热,ISA1932喷嘴节流件更耐高流速蒸汽的冲击和磨损,不易变形,准确度长期可靠。
节流式流量计
多叶片转子涡轮流量计工作原理(续)
当涡轮旋转时,导磁叶片顶部周期性地切割磁力线, 使通过线圈的磁感应强度B发生周期性变化,从而在线 圈内感应出频率为f的电脉冲信号eo。再经放大、整形, 微处理器即可计算得到涡轮的转速: n=60f/z。 式中的 z 为涡轮的 叶片数目。将转速信 号远传至二次仪表。
《传感器与检测技术项目教程》 模块五、流量检测 课件
内容简介
本模块介绍“流量” 的基本概念、节流式
流量计、超声波式流量计,还介绍了电磁兼容
原理以及电磁式流量计、科里奥利流量计。
今天是:2018年7月28日星期六
現在時間是:11:06
模块五、流量检测(上) 目录
知识链接、流量的基本概念 项目一、节流式流量计
例5-2 已知某过热蒸气(本教材中特指水蒸气, 以下同)的密度ρ=10kg/m3,管道直径 D=250mm,被测管道中的平均流速v=15m/s,求:
1)该过热蒸气的平均体积流量Q。 2)该过热蒸气的平均质量流量M。 3)该过热蒸气一小时累积的体积总量Q总为多少立方米? 4)该过热蒸气每小时的质量总量M总为多少吨? 解 1)Q=vπD2/4=(15m/s)×3.14×(0.25m)2÷4=0.736m3/s。 2)M=ρQ=10kg/m3×0.736m3/s=7.36kg/s。 3)Q总=Qt=0.736m3/s×3600s=2649.6m3。 4)M总=M×t=7.36kg/s×3600s÷(1000kg/t)=26.50t/h
超声波式 时间差、 线性 频率差
气、液
小
不好
可
否
可
20:1
电磁式
磁感应
线性
导电液
小
不好
可
少量
新流量计标定实验讲义
序号
涡轮流量计流量(m3/h)
孔板流量计压差
(kPa)
文丘里流量计压差(kPa)
1
2
…
2.流量计标定结果
将流量计标定的计算结果按下面的格式列表,并取其中一组列出计算过程
序号
涡轮流量(m3/s)
雷诺数
Re
孔板压降
(Pa)
文丘里压降
(Pa)
流量系数
孔板C0
文丘里Cv
1
2
…
注:查表获得流体在测量温度下的密度和粘度
六、实验报告要求
1、记录实际流量和孔板流量计与文丘里流量计压差读数,计算出对应C0与Cv;
2、用半对数坐标标出C0与Cv与Re的关系曲线。
比较:
⑴、同一流量下压差大小,说明能耗大小;
⑵、同一流量下C0、Cv的大小,说明测量精度;
⑶、不同流量下C0、Cv的变化规律,说明测量适用范围;
七、问题与讨论
1.流量系数 、 分别与哪些因素有关?
从以上看,读数基本上是成倍增加的,这是因为横坐标用的是对数坐标,为使实验点分布均匀而又不过多测量。
流量按孔板压差计读数为准调节,文氏管压差按实际显示读数。
说明:测量时,显示仪表读数会有波动,此时应学会估读。
6、停车:实验完毕,先关闭调节阀V1,后停泵,关闭电源。
五、实验数据处理
1.原始数据:
孔板与文丘里流量计孔径:d=15.49mm,管路内径:20mm,水温:℃。
在实验中,只要测出对应的流量q和压差ΔPf,即可计算出其对应的系数Co和Cv。
三、实验装置
阀门:V1—流量调节阀,V2—放净阀
温度:TI1—循环水温度
差压:DP1—文丘里差压,DP2—孔板差压
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。
节流式流量计的工作原理
节流式流量计的工作原理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测量.尤其是第二个优点,使得节流式流量计在制造和使用上都非常方便.因为对一个流量计,特别是大流量测量用的流量汁,在检定时将会遇到各种各样的困难.节流式流量计通常由能将流体流量转换成差压信号的节流装置及测量差压并显示流量的差压计组成.安装在流通管道中的节流装置也称“一次装置”,它包括节流件、取压装置和前后直管段.显示装置也称“二次装置”,它包括差压信号管路利测量中所需的仪表.不少国家对节流装置做了很多研究工作.AGA(美国气体协会)和ASME(美国机械工程师协会)从本世纪初就开始进行节流装置的实验,研究结果分别在1969年和1971年的报告中发表.DIN(德国工业标准)中,早就对节流装置进行了规定,到1969年已经过六次修订国际标难化组织(ISO)在汇总了各国的研究成果的基础上,分别于1967年和1968年出版了ISO/R541和ISO/R781,作为节流装置的国际标准.1980年又对前面的两个文件进行了修订,出版了适合于孔板、喷嘴和文丘里管的国际标准ISO 5167.我国也于1981年出版了流量测量节流装置的国家标准GB 2624,对角接取压、法兰取压的标准孔板和角接取压标准喷嘴做了具体规定.使用标准节流装置时,流体的性质和状态必须满足下列条件:①流体必须充满管道和节流装置,并连续地流经管道.②流体必须是牛顿流体,即在物理上和热力学上是均匀的、单相的,或者可以认为是单相的,包括混合气体,溶液和分散性粒子小于o.1m的胶体.在气体中有不大于2%(质量成分)均匀分散的固体微粒,或液体中有不大于5%(体积成分)均匀分散的气泡,也可认为是单相流体.但其密度应取平均密度.③流体流经节流件时不发生相交.④流体流量不随时间变化或变化非常缓慢.⑤流体在流经节流件以前,流束是平行于管道轴线的无旋流。
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三、适用的管道条件
1. 管道内表面光滑的判定是应不超过表4-1、表4-2给出的 相对粗糙度上限值。
表 4-1 标准孔扳上游管段相对粗糙度(Kc/D)上限值
表 4-2 ISA1932喷嘴上游管段相对粗度(Kc/D)上限值
2. 节流件前后应有足够长的直管段L
节流件上游阻流件的形式及上下游阻力件的位置将影响
下式近似计算:
14 C2
p
14 C2
五、标准节流装置的误差
按照“标准”进行节流装置的设计、制造、安装、使用时,其 基本误差是按照“标准”中提供的计算公式进行计算的。
当设计、制造、安装、使用等环节中有违背“标准”要求时, 则将由此产生附加误差。附加误差的极性与大小或修正系数是通 过大量实验确定的。
第二节 流量公式
当 d>2D/3时,还应在入口部分切除一部分圆廓形收缩段。
其应切去的长度为
l0.20.750.22 50.522125 d
2.取压装置
(1) 角接取压
(2) 分为环室取压和单独钻孔取压, 上、下侧压力在节流 件前后端面处取出 。
(3) (2) 法兰取压装置 上、下侧压力在连接法兰上距节流件 前后端面25.4mm处取出。
50mm≤D≤1000mm (D:m)。
,
0.2≤β≤0.75
,
ReD≥1260β2D
ISA1932喷嘴角接取压装置有单独钻孔和环室取压。
ISA1932喷嘴的适用范围:50mm≤D≤500mm, 0.30≤β≤0.80,7×104≤ReD≤107(0.30≤β≤0.44时), 2×104≤ReD≤107(0.44≤β≤0.80时)。
二、适用的流体条件
● 标准节流装置适用于测量圆形截面管道中的单相、均质流 体,即是可压缩的(气体)或认为不可压缩的(液体)牛顿 流体;
● 要求流体充满管道;流体流动是稳定的或随时间缓变的; 流动不可以是脉动流和旋转流,流束与管道轴线平行;
● 流体流经节流件前流动应达到充分紊流,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。
流量公式就是差压和流量之间的关系式。它是通过伯努利 方程和流动连续性方程来推导。
一、不可压缩流体的流量公式
流体在管道中发生节流时,管道中各处的流速变化及压力 变化情况见图所示。
对于一定常的流动,在截面A和截面B处将满足流体质量 守恒和能量守恒。在充分紊流的理想情况下,流体流动连 续性方程和伯努利方程为
流速分布,节流孔d与管道内径D之比β=d/D(直径比
)也将影响流速分布。在节流件前后有足够的直管段,不 然就保证不了测量的精确度。
最小直管段L由三段长度(l0,l1,l2)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,按下表查算。l0是上游第一阻流件与
上游第二阻流件之间的直管段,由第二阻流件的形式和
● 分类:节流式流量计有标准化和非标准化两类。是非通用仪 表,即安装在生产过程中使用着的节流式流量计仅适用于该地 的情况和工况。因此节流式流量计是根据要求具体设计、安装、 使用的。
● 标准节流装置的设计计算要严格遵循标准节流装置设计、 安装和使用的国家“标准”( GB/T2624—93)或国际 “标准” (ISO5176—1) 。按“标准”进行设计、安装、 使用的标准节流装置,其流量与差压的关系按理论公式标 定,并有统一的基本误差、计算方法,一般不需要进行实 验标定或比对。
(3) 径距取压
上、下侧压力在测量管段上距节流件前端面D 和后 D处1 取出。 2
我国GB/T2624—93标准中规定的标准节流装置有:
角接取压标准孔板、法兰取压标准孔板、D和 D1取 2
压标准孔板、角接取压标准喷嘴(ISA1932喷嘴)、长
径喷嘴(D和 1 D取压)、经典文丘里管(入口圆筒段 2
β=0.7(无论产的实际值为多少)决定,按下表给出值的 一半计算。l2是节流件到下游阻流件直管段的最小长度, 无论上游阻流件的形式如何均决定于β的值,由下表查算。
3. 适用于圆形截面管道
测量段管道应被流体充满。
节流件及取压装置安装在两圆形直管之间。
在所要求的整个直管段长度上,管道截面应该是圆形的,没 有特殊要求,只是在邻近节流装置附近对管道的圆度有特殊 要求,这在“标准”中有详细规定。
上取压和喉部取压)、文丘里喷嘴(上游角接取压和喉部取压)。
角 接 取 压 标 准 孔 板 的 适 用 范 围 : d≥12.5mm , 5(00m.2m≤≤β≤D0≤.14050)0,mmRe,D>100.24≤(ββ≤>00.7.455,)。ReD≥5×103
法兰取压和径距取压标准孔板的适用范围:d≥12.5mm,D2vAd/2vB Nhomakorabea4
4
pA1 2C Av2 ApB1 2C Bv2 B1 2v2 B
由上两式解方程组,可得 引入如下几个参数:
vB
1
CBCAd/2D22
2pApB
( 收 d缩/ 系数)
d
( 截d 面比) D
( 取ppA1压 pp2B系数)
可写成: 所以,可得质量流量:
vB
第六章 节流式流量计
● 节流式流量计是工业上最为广泛使用的一类流量测量仪表。
● 工作原理:在管道中放置一节流元件,流体流经节流元件时 发生节流,在节流元件的前后两侧产生压力差(差压)。当流 体、工况、管道、节流件、差压取出方式一定时,管道流量与 差压有确定的关系。因此可通过测量差压来测量流量。节流式 流量计也称为变压降式流量计。
对于管道的粗糙度、节流件上游10D、下游5D(测量直管
段),要求满足给出的相对粗糙度上限值,L的其余部分和L
以远的管道可以是粗糙的。
四、压力损失
压力损失与直径比β和流速(或流量)有关,通过实验可得到它
们之间的关系。对于角接标准孔板、法兰标准孔板、径距标准孔
板、ISA1932喷嘴、长径喷嘴等标准节流装置的压力损失可以用
● 节流式流量计流量的测量系统由节流装置、差压计或 差压变送器、二次显示仪表(动圈表、自动电位差计)等 组成。
第一节 标准节流装置
一、 标准节流装置的组成与类型 标准节流装置由三部分组成:节流件、取压装置、测量直管段
(节流件前10D,后5D)。
(2)标准喷嘴 标准喷嘴有两种结构形式:ISA1932喷嘴、长径喷嘴。