流量仪表介绍.复习进程.ppt

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1、流量仪表介绍.在。一、流量测量：流量单位时间内流过管道某截面的体积或质量二、流量的测量与变送在化工生产过程中，为了有效地进行生产操作和控制，经常需要测量生产过程中各种介质(如液体、气体和蒸汽等)的流量，以便为生产操作和控制提供依据。同时，为了进行经济核算，也需要知道在一般时间(如一班、一天等)内流过的介质总量。所以，对管道内介质流量的测量和变送是实现生产过程的控制以及进行经济核算所必需的。在工程上，流量是指单位时间内流过管道某一截面的流体的体积或质量，即瞬时流量。流量的计量单位如下:表示体积流量的单位常用立方米每小时

2、(m3/h)、升每分(I/min)、升每秒(l/s)等；表示质量流量的单位常用吨每小时(t/h)、千克每小时(kg/h)、千克每秒(kg/s)等。若流体的密度是ρ，则体积流量Q与质量流量M的关系是:M=Qρ或Q=M/ρ二、流量的测量与变送流体的密度是随工况参数而变化的。对于液体，由于压力变化对密度的影响很小，一般可以忽略不计；但因温度变化所产生的影响，则应引起注意。不过一般温度每变化10℃时，液体的密度变化约在1%以内。所以，除温度变化较大，测量准确度要求较高的场合外，往往也可以忽略不计。对于气体，由于密度受温度、压

3、力变化影响较大，例如，在常温附近，温度每变化10℃，密度变化约为3%。在常压附近，压力每变10kPa，密度也约变化3%。因此，在测量气体体积流量时，必须同时测量气体的温度和压力，并将工作状态下的体积流量换算成标准体积流量。所谓标准体积流量，在工业上是指20℃、0.10133MPa(称标定状态)或0℃、0.10133MPa(称标准状态)条件下的体积流量。在仪表计量上多数以标定状态条件下的体积流量为标准体积流量。流量测量的方法和仪表种类繁多，其测量原理和仪表的结构形式各不相同。针对石油化工生产过程的不同要求，采用不同的流

4、量仪表。下表中列出了几种主要类型流量表(或称流量计)的性能及适用场合。二、流量的测量与变送三、差压式流量计差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压,已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量的仪表。差压式流量计由一次装置(检测件)和二次装置(差压转换和流量显示仪表)组成。通常以检测件形式对差压式流量计分类,如孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计等。分类：1、按产生差压的作用原理分：节流式、水力阻力式、离心式、动压头式、动压增益式、射流式；2、按结构形式分：标准孔板、标准喷嘴、经典文丘里管、文丘里

5、喷嘴、1/4园孔板、锥形孔板等；3、按用途分：标准节流装置、小管径装置等。三、差压式流量计节流现象及其原理：流体在有节流元件的管道中流动时，在节流元件前后的管璧处，流体的静压力产生差异的现象称为节流现象，如图所示。所谓节流装置就是设置在管道中能使流体产生局部收缩的节流元件和取压装置的总称。应用最广泛的节流元件是孔板，其次是喷嘴、文丘里管。下面以孔板为例说明节流原理。三、差压式流量计下图表示在孔板前后流体的流速与压力的分布情况：三、差压式流量计沿管道轴向连续地向前流动的流体，由于遇到节流元件的阻挡，使靠近管壁处的流体受

6、到的阻挡作用最强，因而使其一部分动压能转化成静压能，于是就出现了节流元件入口端面靠近管壁处的流体静压力P1，的升高(即图中P1＞P2)。此压力比管道中心处压力要大，即在节流元件入口端面处产生一径向压差。这一径向压差使流体产生径向附加速度，从而使靠近管壁处的流体质点的流向就与管道中心轴线相倾斜，形成了流束的收缩运动。同时，由于流体运动的惯性，使得流束收束最厉害(即流束最小截面)的位置不在节流孔处，而是位于节流孔之后(即图中截面Ⅱ处)，并随流量大小而变化。以上就是流体流经节流元件时，流束为什么产生收缩的原因。#由于节流元

7、件的阻挡造成了流束的局部收缩，同时，又因流体始终处于连续稳定的流动状态，因此在流束截面最小处的流速达到最大。根据伯努利方程式和位能、动能的相互转化原理，在流束截面最小处的流体静压力最低，同理，在孔板出口端面处，由于流速已比原来增大，因此静压力也就较原来为低(即图中P2

8、P也愈大。所以只要测出元件前后的压力差ΔP就可求得流经节流元件的流体流量。这就是节流装置测量流量基本原理。三、差压式流量计在计算时，如果把Ao用π/4d2表示，d为工作温度下孔板孔口直径，单位为mm，而ΔP以Mpa为单位，则流量方程式可换算为实用流量计算公式，即：Q=0.003998αεd2式中0.3998=3600×10-6×π/4×√2。以