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：

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围上限值

（2）工作状态下管道径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℃时的管道径：D 20=233mm

⑥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已知管道径D ，被测流体参数ρ、μ，管道布置条件，选择流量围，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，流量围，计算差压值p ∆。

④已知节流装置型式，直径比β，压值p ∆，流量m q 或v q ，被测流体参数ρ、μ，计算管道径D 和节流件开孔直径d 。

命题①为现场核对投用流量计的测量值；命题②为新装设计节流装置的设计计算，一般设计计算就是指此命题，命题③用于现场核对差压计的测量值；命题④用以确定现场需要的管道尺寸。

2.2设计计算（孔径计算）的方法

2.2.1已知条件

①被测流体（混合介质的组分百分数）。

②流体流量：最大m ax m q （或max v q ）；常用mcom q （或vcom q ）（可取0.8m ax m q ）；最小m in m q 。

③节流件上流取压孔处被测流体的工作压力（绝对）。

④节流件上流取压孔处被测流体的工作温度t 1。 ⑤20℃时的管道径D 20。

⑥管道材料及材料热膨胀系数λD ，表面状况；节流件材料及材料热膨胀系数λD

⑦允许的压力损失Δω。

⑧管道敷设情况，上、下流阻力件类型及直管段长度。 ⑨采用的节流装置型式。 2.2.2辅助计算

①根据max m q （或max v q ）确定流量标尺上限值m q （或v q ）。 ②计算工作状态下管径D 。

③求被测流体工作状态下粘度μ、等熵指数κ和密度ρ1。 ④计算Re Dcom 。

⑤根据管道种类、材料和管道表面状况，求Ra 或K 值。 ⑥求Ra/D 或K/D 值，检查Ra/D 或K/D 值是否符合标准的要求。 ⑦确定差压上限值m ax p ∆，若流体为气体应检查是否符合标准1

p p

∆≤0.25的要

求。

⑧求com p ∆，一般com p ∆=0.64m ax p ∆。 ⑨确定差压计（或差压变送器）的类型。 2.2.3计算

①根据mcom q 、D 、ρ1、com p ∆求A 2

1

2

224ρπcom mcom

p D

q A ∆=

②根据节流装置型式确定β0公式。

③用迭代法求β值，进行迭代计算，直到1--n n ββ<0.0001为止。 ④求d 值，d=D n β。 ⑤验算流量

124'

24

1ρπ

βεcom mcom p d C q ∆-=

流量值偏差 100'

⨯-=mcom

mcom mcom m

q q q q δ%

若±=m q δ0.2%，则计算合格，否则需检查原始数据，重亲新计算。

⑥求d 20值

)

20(120-+=

t d

d d λ

⑦确定d 20加工公差，Δd 20=±0.0005d 20 ⑧求压力损失Δω

⑨根据β值、阻流件类型确定节流装置上游侧直管段长度。 ⑩计算流量测量不确定度Eqm （或Eqv ）。

2.3计算公式

2.3.1流量公式

（2-1）

（2-2）

式中

、

-分别为质量流量（kg/s ）和体积流量（m 3

/s ）；

C-流出系数； -可膨胀性系数； d-节流件开孔直径，m ； -直径比，

；

D-管道经，m ； -被测流体密度，kg/m 3

； -差压，Pa 2.3.2雷诺数

计算式

（2-3）