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节流式流量计

节流式流量计

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作者:流量计厂家 发布日期:2020-11-07 点击:人次

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常见的孔板类、喷嘴型以及文丘里式流量计都是属于节流式流量计或者节流压差式流量计,其中压差与流量的关系为:流量=流通截面积*流速 流速=k*根号下(2*差压 \ 流体密度)。所谓节流式流量计的节流二字,实际上指的是分流。

节流式流量计

孔板节流式流量计

节流式流量计通常由可将流体流量转换为压差信号的节流装置和可测量压差并显示流量的压差计组成。 安装在循环管路中的节流装置也称为“一级装置”,它包括节流件,压力吸收装置以及前后直管段。 显示设备也称为“辅助设备”,其中包括差压信号管线和测量中所需的仪器。 节流式流量计是典型的压差流量计。 它是最常用的流量计,用于测量工业生产中的气体,液体和蒸汽的流量。 根据调查统计数据,在钢厂和炼油厂等工业生产系统中使用的流量计中,约(70-80)%为节流式流量计。 在整个工业生产领域,节流式流量计也占流量计总数的一半以上。

节流式流量计由三部分组成:节流装置(节流板,喷嘴,文丘里管),压力导管和压差计。

当流体通过孔板或其他节流装置时,根据恒定能量定律,流量减小,流量增加,当流体不可压缩时,静压将不可避免地减小。 根据节流装置两侧的压力差,可以测量流速并将其转换为流速。 它的工作原理是基于封闭管道中流体质量的守恒(连续性方程)和能量守恒的(Bernoulli方程)法。

质量守恒定律(连续性方程)和能量守恒定律(伯努利方程),可以理解如下:

质量守恒定律:当遇到流体时,流体在密闭的管道中流动 当谈到节气门时,其质量在节气门前后都保持不变。 用连续性方程表示:

V1ⅹA1ⅹρ1=V2ⅹA2ⅹρ2(液体:V1ⅹA1=V2ⅹA2)节能:使用Bernoulli方程表示密闭管道中流体的压力和流量具有以下关系:

P + 1 /2V2ρ=常数

对于带节流元件的管道,有:P1 + 1 /2ⅹ(V1)2ⅹρ1= P2 + 1 /2ⅹ(V2)2ⅹρ2

其中:A1和A2是 节气门前后的截面积; V1和V2分别是A1和A2处的速度; P1和P2分别是在A1和A2处的压力。

ρ1和ρ2分别是在A1和A2处的流体密度;

节流式流量计之所以被广泛使用,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,成本低并且具有一定的精度。 可以满足工程勘察的需要。

②使用历史悠久,实验数据丰富可靠,设计与加工已规范化。 只要根据标准设计和处理节流式流量计,就不需要实际的校准,并且可以在已知的不确定性范围内执行流量测量。

特别是第二个优点,这使得节流式流量计的制造和使用非常方便。 因为流量计,尤其是用于大流量测量的流量计,在校验期间会遇到各种困难。

节流式流量计主要功能

节流式流量计通常由一个节流装置和一个差压计组成,该节流装置可以将流体流量转换为差压信号,该差压计可以测量差压并显示流量。 安装在循环管路中的节流装置也称为“主装置”,它包括节流件,压力吸收装置以及前后直管段。 显示设备也称为“辅助设备”,其中包括差压信号管线和测量中所需的仪器。 许多国家在节流装置方面做了很多研究工作。 自本世纪初以来,AGA(美国气体协会)和ASME(美国机械工程师协会)一直在进行节流装置的试验,其研究结果分别发表在1969年和1971年的报告中。

在DIN(德国工业标准)中,节流装置早已被规定。 到1969年,国际标准化组织(ISO)已进行了六次修订。 基于各国的研究结果,它们分别于1967年和ISO / R541和ISO / R781作为节流装置的国际标准在1968年发布。 1980年,对前两个文件进行了修订,并发布了适用于孔板,喷嘴和文丘里管的国际标准ISO 5167。 我国也在1981年发布了流量测量节流装置的国家标准GB 2624,其中规定了角连接压力,法兰压力采集和角连接压力标准喷嘴的标准孔板。

使用标准节流装置时,流体的性质和状态必须满足以下条件:

①流体必须充满管道和节流装置,并不断流过管道。

②流体必须是牛顿流体,即在物理和热力学上是均匀的单相流体,或可以视为单相流体,包括混合气体,溶液和小于o的可分散颗粒。 1 m胶体。 气体中不超过2%(质量成分)均匀分散的固体颗粒,或液体中不超过5%(体积成分)均匀分散的气泡,也可以视为单相流体。 但其密度应为平均密度。

③流经节气门时流体不相交。

④流体流速不会随时间变化或变化非常缓慢。

⑤在流体流过节流阀之前,流体是平行于管道轴线的非旋流。 标准节流装置不适用于动态流量和临界流量的流量测量。 虽然精度差,但结构简单且易于制造,所以节流式流量计仍然是最常用的流量计。

节流式流量计应用范围

节流式流量计具有广泛的应用范围。 各种对象在封闭管道的流量测量中都有应用,例如流体:单相,混合相,清洁,脏污,粘性流量等; 工作条件:常压,高压,真空,常温,高温,低温等; 管道直径:从几毫米到几米; 流量条件:亚音速,声速,脉动流量等。其在各个工业领域的消耗量约占所有流量计的1/4至1/3。

节流式流量计和浮子流量计的区别:

节流式流量计原理:节流装置专门在穿过流体的管道中设置障碍物, 并通过节流流量获取压差,以反映流体流量的大小。 代表节流式流量计的有:孔板流量计,v锥流量计等。

浮子流量计原理:自下而上的流体流经管道,流体动能在浮子上产生浮力并提升浮子上升。 以达到测量流体流量的目的。 代表性的浮子流量计有:金属管浮子流量计,玻璃管浮子流量计和塑料管浮子流量计。

总结:两种测量原理完全不同,这使两个流量计从根本上有所不同。

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