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对比分析威力巴流量计和孔板流量计的压损

发布:2018-12-18 | 点击:人次

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这两种流量计其测量的理论基础是:在充满流体的管道中,固定放置一个流通面积小于管道截面积的阻力件(节流件),则管道内流体在通过该节流件时就会造成局部收缩,在收缩处流速增加,静压力降低,因此,在节流件前后将产生一定的压力差。对于一定形状和尺寸的节流件、一定的测压位置和前后直管段、一定的流体参数情况下,节流件前后的差压△P与流量Q之间关系符合伯努利方程。

这种流量计不可避免地会在管道中产生*压损。以孔板为例,其流体压力损失的主要原因是孔板前后涡流的形成以及流体的沿程摩擦,它使得流体具有的总机械能的一部分不可逆转地变成了热能,消失在流体内。人们采用了喷嘴、文丘里管等节流件,以尽量减少节流件前后的涡流区,尽而减少流体的压力损失。

威力巴流量计采用了子弹头形的革命性设计,使得其不仅在流量测量上保持了高精度、高强度和大量程比,还使得管道压损大大降低。

威力巴和孔板的压损比较:

孔板压损的经验公式:

当β=0.6时,PPLo=0.6×△P

当β=0.7时,PPLo=0.5×△P

其中:β-------孔板的孔径比

△P------孔板产生的差压

PPLo-----孔板产生的压损

标准喷嘴压损大约为:PPLn=0.28×△P~0.33×△P

通过实验可以得出,威力巴的压损大约为:PPLv=0.03×△P

由于威力巴的差压△P比孔板的差压△P小一个数量级,而压损的比例又小了一个数量级,所以威力巴的压损和孔板的压损相比是微乎其微的。

下面我们将压力损失的表示式写出来:

节流件压损带来的功率损失,其计算表达式为:

Hp’=Q×PPL

其中:Q------流体体积流量PPL----节流件产生的压损

假设为了弥补节流件带来的不可恢复的压损,我们在其后增加一台压力泵,该泵的效率假定为η。

则:Hp=Q×PPL÷η

其中:Q---------流体体积流量AM3/S

PPL------节流件产生的压损KPa

η------电动机效率无量纲常数

Hp--------功率损失KW

举例说明:以蒸汽测量为例

假设一测点,测量介质为过热蒸汽,管径为Φ325×13mm,压力为3900KPaG,温度为450℃,在此温度、压力下其蒸汽密度为12.511Kg/M3,介质流量为50T/H时威力巴所产生的差压为5.600KPa。

威力巴所产生的压损:PPLv=0.03×△P=0.03×5.600=0.168KPa

根据上述公式,功率损失:Hp=Q×PPL÷η

因工况下过热蒸汽的密度为12.511Kg/M3,所以工况下(3900KPaG,450℃)介质体积流量为:

体积流量=质量流量/介质密度

Q=50×1000÷12.511≈3996.5M3/H=1.110M3/S(3900KPaG,450℃)

假设电动机效率η=0.8

则:威力巴损失的功率为Hp=1.110×0.168÷0.8=0.233(KW)

假设一年运行365天,每天运行24小时,每度电的电费为0.8元,那么一年威力巴的能耗换算成电费:¥/年=365×24×0.233×0.8≈1633¥/年

假设另一相同测点使用孔板测量,同样条件下孔板的压差30Kpa,孔板的β=0.7,孔板所产生的压损:PPLo=0.5×30=15.0KPa

威力巴比孔板的*压损降低的百分比为:(15.0-0.168)÷15.0×100%=98.88%

很明显,它是一种高效、节能的均速流量探头。

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对比分析威力巴流量计和孔板流量计的压损

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