常用能源计量装置工作原理及应用ppt课件.ppt

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1、1.差压式流量计工作原理及应用2.涡街流量计工作原理及应用3.旋进旋涡流量计工作原理及应用1.差压式流量计工作原理及应用1.1差压式流量计的优势优异的稳定性、可靠性和抗振动能力；对高温、高压、低静压、低流速、低密度流体的适应性；口径从小到大，系列齐全；变更量程方便；只要按照标准设计、制造、安装和使用，无需实流标定就能获得规定的准确度，因而为用户带来方便。1-01差压式流量计的理论基础基本工作原理充满管道的流体，当它流经管道内节流件时，流束将在节流件处形成局部收缩。因而流速增加，静压力降低，于是在节流件前后便产生了压差，流体流

2、量愈大，产生的压差愈大，因而可依据压差来衡量流量的大小。这种测量方法是以流动连续性方程（质量守恒定律）和伯努利方程（能量守恒定律）为基础的。1-02p+ρgh+(1/2)*ρv2=常量其中ρv^2/2项与流速有关，称为动压强，而p和ρgh称为静压强。流速高处压力低，流速低处压力高。伯努利方程差压式流量计的分类（1）已实现标准化的差压流量计：ISO5167标准中所列的几种节流装置①标准孔板②喷嘴③文丘里管1-03差压式流量计工作原理1.差压式流量计基本关系式1-08式中qm──质量流量，kg/s；C──流出系数；β──直径比，

3、β=d/D；D──管道内径，m；ε1──节流件正端取压口平面上的可膨胀性系数；d──工作条件下节流件的开孔直径，m；Δp──差压，Pa；ρ1──节流件正端取压口平面上的流体密度，kg/m3。流出系数C的R/G公式：当D＜71.12mm时，应加以下一项：1-09关于标准孔板流出系数C的R/G公式（一）1-10β——工况下孔径与管径之比，β=d/D；符号定义：式中D的单位：mm；ReD——管道雷诺数；——孔板上游端面到上游取压口的距离——孔板下游端面到下游取压口的距离——孔板上游端面到下游取压口的距离对于D-D/2取压法：L1=

4、1，L2=0.47对于角接取压法：L1=L’2=0对于法兰取压法：L1=L’2=25.4/D，D的单位：mmR/G公式是根据16522个数据点回归出来的。关于标准孔板流出系数C的R/G公式（二）如按全部数据库计算，当ReD＞4000时：R/G公式的标准偏差0.259%；R/G公式的标准偏差δ=0.245%如在Stolz公式所包括的范围内比较：StolzISO5167公式的标准偏差δ=0.390%；1-11采用新老公式时，数据的标准偏差对于三种取压方式的孔板，计算介质可膨胀性系数ε的经验公式如下：适用于各种气体，空气，蒸汽，天

5、然气等。此公式的适用范围：（p2/p1）≥0.75，1-15采用新公式来计算孔板的介质可膨胀系数ε（一）4对孔板上下游所要求的最小直管段长度提出全新及更长的要求表中A栏的长度是指“零附加不确定度”的。B栏的长度是指“0.5%附加不确定度”的。1-164对孔板上下游所要求的最小直管段长度提出全新及更长的要求单个90度弯头对孔板流出系数的影响单个90度弯头对孔板流出系数的影响单个90度弯头（无流动调整器）对β=0.5的孔板流量计的影响1-17D≤150mm时的粗糙度要求1-19当管径D大于或等于150mm时，在以下不同情况下，应

6、满足以下的粗糙度Ra的要求：当β≤0.6并且ReD≥5×107时，1μm≤Ra≤6μm；当β＞0.6并且ReD≥1.5×107时，1.5μm≤Ra≤6μm。1-23式中：α——流量系数；C——流出系数；——渐近系数；β——直径比。在流量计中，都有一个流量系数，它是描述流量计输出与输入关系的一个术语。在标准差压式流量计中，流量系数为流出系数的定义及α与流出系数的关系C=f（ReD)关系的形象化描述图1.1C=f（ReD）关系曲线1-24流出系数在低雷诺数时变化较大对C进行实时计算或用折线进行补偿，能使低流量段精度得到提高。q在

7、0-100%范围内变化时，ReD变化幅值很大，所以C有明显变化例（见图）：ReD=时，C=0.6043ReD=时，C=0.6080这就意味着百分率流量越小，示值偏低越严重。6105101-251-26标准差压装置输出的差压等于正端取压口压力P1与负端取压口压力P2之差。由于差压从管壁取出，所以受流场影响。ReD大时，管壁取压得到的流速与管道内平均流速很接近。ReD小时，管中心流速比管壁附近流速高很多，所以管壁测得的流速比管道内平均流速低得多。C=f（ReD)公式就是对这一现象做数学描述。均速流量计采用多点取压，C不受图1.2

8、层流和湍流的速度分布C为什么受（ReD）影响ReD影响。C非线性校正的影响幅值％qmmaxReDCkα102030405060708090100990431980872971303961734952175942606933037923478913909904330.6062900000.6