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節(jié)流式流量計

節(jié)流式流量計

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作者:流量計廠家 發(fā)布日期:2020-11-07 點擊:人次

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常見的孔板類、噴嘴型以及文丘里式流量計都是屬于節(jié)流式流量計或者節(jié)流壓差式流量計,其中壓差與流量的關系為:流量=流通截面積*流速 流速=k*根號下(2*差壓 \ 流體密度)。所謂節(jié)流式流量計的節(jié)流二字,實際上指的是分流。

節(jié)流式流量計

孔板節(jié)流式流量計

節(jié)流式流量計通常由可將流體流量轉換為壓差信號的節(jié)流裝置和可測量壓差并顯示流量的壓差計組成。 安裝在循環(huán)管路中的節(jié)流裝置也稱為“一級裝置”,它包括節(jié)流件,壓力吸收裝置以及前后直管段。 顯示設備也稱為“輔助設備”,其中包括差壓信號管線和測量中所需的儀器。 節(jié)流式流量計是典型的壓差流量計。 它是zui常用的流量計,用于測量工業(yè)生產中的氣體,液體和蒸汽的流量。 根據(jù)調查統(tǒng)計數(shù)據(jù),在鋼廠和煉油廠等工業(yè)生產系統(tǒng)中使用的流量計中,約(70-80)%為節(jié)流式流量計。 在整個工業(yè)生產領域,節(jié)流式流量計也占流量計總數(shù)的一半以上。

節(jié)流式流量計由三部分組成:節(jié)流裝置(節(jié)流板,噴嘴,文丘里管),壓力導管和壓差計。

當流體通過孔板或其他節(jié)流裝置時,根據(jù)恒定能量定律,流量減小,流量增加,當流體不可壓縮時,靜壓將不可避免地減小。 根據(jù)節(jié)流裝置兩側的壓力差,可以測量流速并將其轉換為流速。 它的工作原理是基于封閉管道中流體質量的守恒(連續(xù)性方程)和能量守恒的(Bernoulli方程)法。

質量守恒定律(連續(xù)性方程)和能量守恒定律(伯努利方程),可以理解如下:

質量守恒定律:當遇到流體時,流體在密閉的管道中流動 當談到節(jié)氣門時,其質量在節(jié)氣門前后都保持不變。 用連續(xù)性方程表示:

V1ⅹA1ⅹρ1=V2ⅹA2ⅹρ2(液體:V1ⅹA1=V2ⅹA2)節(jié)能:使用Bernoulli方程表示密閉管道中流體的壓力和流量具有以下關系:

P + 1 /2V2ρ=常數(shù)

對于帶節(jié)流元件的管道,有:P1 + 1 /2ⅹ(V1)2ⅹρ1= P2 + 1 /2ⅹ(V2)2ⅹρ2

其中:A1和A2是 節(jié)氣門前后的截面積; V1和V2分別是A1和A2處的速度; P1和P2分別是在A1和A2處的壓力。

ρ1和ρ2分別是在A1和A2處的流體密度;

節(jié)流式流量計之所以被廣泛使用,主要是因為它具有以下兩個非常突出的優(yōu)點:

①結構簡單,安裝方便,工作可靠,成本低并且具有一定的精度。 可以滿足工程勘察的需要。

②使用歷史悠久,實驗數(shù)據(jù)豐富可靠,設計與加工已規(guī)范化。 只要根據(jù)標準設計和處理節(jié)流式流量計,就不需要實際的校準,并且可以在已知的不確定性范圍內執(zhí)行流量測量。

特別是第二個優(yōu)點,這使得節(jié)流式流量計的制造和使用非常方便。 因為流量計,尤其是用于大流量測量的流量計,在校驗期間會遇到各種困難。

節(jié)流式流量計主要功能

節(jié)流式流量計通常由一個節(jié)流裝置和一個差壓計組成,該節(jié)流裝置可以將流體流量轉換為差壓信號,該差壓計可以測量差壓并顯示流量。 安裝在循環(huán)管路中的節(jié)流裝置也稱為“主裝置”,它包括節(jié)流件,壓力吸收裝置以及前后直管段。 顯示設備也稱為“輔助設備”,其中包括差壓信號管線和測量中所需的儀器。 許多國家在節(jié)流裝置方面做了很多研究工作。 自本世紀初以來,AGA(美國氣體協(xié)會)和ASME(美國機械工程師協(xié)會)一直在進行節(jié)流裝置的試驗,其研究結果分別發(fā)表在1969年和1971年的報告中。

在DIN(德國工業(yè)標準)中,節(jié)流裝置早已被規(guī)定。 到1969年,國際標準化組織(ISO)已進行了六次修訂。 基于各國的研究結果,它們分別于1967年和ISO / R541和ISO / R781作為節(jié)流裝置的國際標準在1968年發(fā)布。 1980年,對前兩個文件進行了修訂,并發(fā)布了適用于孔板,噴嘴和文丘里管的國際標準ISO 5167。 我國也在1981年發(fā)布了流量測量節(jié)流裝置的國家標準GB 2624,其中規(guī)定了角連接壓力,法蘭壓力采集和角連接壓力標準噴嘴的標準孔板。

使用標準節(jié)流裝置時,流體的性質和狀態(tài)必須滿足以下條件:

①流體必須充滿管道和節(jié)流裝置,并不斷流過管道。

②流體必須是牛頓流體,即在物理和熱力學上是均勻的單相流體,或可以視為單相流體,包括混合氣體,溶液和小于o的可分散顆粒。 1 m膠體。 氣體中不超過2%(質量成分)均勻分散的固體顆粒,或液體中不超過5%(體積成分)均勻分散的氣泡,也可以視為單相流體。 但其密度應為平均密度。

③流經節(jié)氣門時流體不相交。

④流體流速不會隨時間變化或變化非常緩慢。

⑤在流體流過節(jié)流閥之前,流體是平行于管道軸線的非旋流。 標準節(jié)流裝置不適用于動態(tài)流量和臨界流量的流量測量。 雖然精度差,但結構簡單且易于制造,所以節(jié)流式流量計仍然是zui常用的流量計。

節(jié)流式流量計應用范圍

節(jié)流式流量計具有廣泛的應用范圍。 各種對象在封閉管道的流量測量中都有應用,例如流體:單相,混合相,清潔,臟污,粘性流量等; 工作條件:常壓,高壓,真空,常溫,高溫,低溫等; 管道直徑:從幾毫米到幾米; 流量條件:亞音速,聲速,脈動流量等。其在各個工業(yè)領域的消耗量約占所有流量計的1/4至1/3。

節(jié)流式流量計和浮子流量計的區(qū)別:

節(jié)流式流量計原理:節(jié)流裝置專門在穿過流體的管道中設置障礙物, 并通過節(jié)流流量獲取壓差,以反映流體流量的大小。 代表節(jié)流式流量計的有:孔板流量計,v錐流量計等。

浮子流量計原理:自下而上的流體流經管道,流體動能在浮子上產生浮力并提升浮子上升。 以達到測量流體流量的目的。 代表性的浮子流量計有:金屬管浮子流量計,玻璃管浮子流量計和塑料管浮子流量計。

總結:兩種測量原理完全不同,這使兩個流量計從根本上有所不同。

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