文丘里流量计与标准孔板

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麟游FCAB1-63/3PC50MX+OF小型断路器接线图
(文丘里流量计与标准孔板)

一般在出厂前通过建立的试验装置,实测标定出孔板流量计的流出系数C;在工程实际应用过程中,只需通过测定实际的△p值,将C、△p值代入式(2),即可得到所关心的实际体积流量值qV。对于不可压缩流体,当采用标准孔板结构时,也可不实测标定,而使用国际标准化组织(ISO)的里德-哈利斯/加拉赫公式确定流出系数,该公式是基于大量实测实验而回归出的一个经验公式[18]。
在已知qV的前提下,可以通过CFD数值模拟得出孔板前后D和D/2截面上的压力差△p,然后将qV、△p代入式(2),求出数值模拟流出系数C′。
1.2建模与求解
运用Gambit直接建立标准孔板流量计D和D/2取压时的三维实体模型,但利用对称的特点沿轴向考虑1/2的实体。上游管段和下游管段直径D取100mm,孔板上游管段长取20D,下游管段长取10D,孔板厚度取3mm[19]。在固-液交界壁面处(图2(a)中的线段AB、HG、IJ、OP处)进行边界层处理,边界层的第一行百分比选用15%,共5层,比例设为1.1。
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使用标准节流装置时，流体的性质和状态必须满足下列条件：
1、流体必须充满管道和节流装置，并连续地流经管道;
2、流体流量不随时间变化或变化非常缓慢;
3、流体流经节流件时不发生相交;
4、流体必须是牛顿流体，即在物理上和热力学上是均匀的、单相的，或者可以认为是单相的，包括混合气体，溶液和分散性粒子小于0.1m的胶体．在气体中有不大于2％质量成分、均匀分散的固体微粒，或液体中有不大于5％体积成分、均匀分散的气泡，也可认为是单相流体,但其密度应取平均密度;
5、流体在流经节流件以前，流束是平行于管道轴线的无旋流。
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从表２可以看出，在本文工作条件下，按ＧＢ２６２４—２００６计算出来的流量比ＧＢ２６２４—１９９３计算出来的流量偏大，随着差压的增加，计算结果之间的偏差逐渐减小，但减小的幅度很小。
本文系统地介绍了ＧＢ２６２４—１９９３、ＧＢ２６２４—２００６流出系数的公式，并将角接取压方式的孔板流出系数的公式进行了简化整理，以ＧＢ２６２４—２００６计算出来的流出系数及流量与以ＧＢ２６２４—１９９３计算出来的流出系数及流量进行了比较分析，有利于生产厂家及广大用户进行孔板设计计算及流量计算。而现行的ＪＪＧ６４０—１９９４《差压式流量计检定规程》，与ＧＢ２６２４—１９９３基本一致，本文对流出系数及流量计算结果的比较分析对如何更好地贯彻和完善检定规程具有较大的意义。
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15、差压管线应有支架，以避免振动和有力作用在差压计上。
16、节流装置现场吊装时，严禁用铁丝、钢丝、吊钩穿入节流件喉部孔径，以防止锐口损伤，影响精度；
17、节流装置使用一段时间后，由于液体中有固体颗粒，气体中有液体小滴或其它杂质，尖锐的入口将被磨钝，从而使流出系数增大，造成附加误差，此时应考虑调换节流件；另外，节流装置长期使用后，在孔板上游侧下角容易堆积污物，这会使流出系数变化，因此要定期检查，排除污物。
18、导压管：导压管的材质应按被测介质的性质和参数而定，其内径过小和长度太长会使信号严重滞后或失真，建议参照表（一）确定。
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2、节流装置的结构
环室孔板流量计安装要求
节流装置的安装和适用于下列管段和管件有关：节流件上游侧阻力件、第二阻力件，节流件下右侧阻力件，从节流件上游第二阻力件到下游阻力件之间的管段以及差压讯号管路等。
1、管道条件：
1.节流件前后的直管段必须是直的，不得有肉眼可见的弯曲。
2.安装节流件用得直管段应该是光滑的，如不光滑，流量系数应乘以粗糙度修正稀疏。
3.为保证流体的流动在节流件前1D出形成充分发展的紊流速度分布，而且使这种分布成均匀的轴对称形，所以直管段必须是圆的，而且对节流件前2D范围，其圆度要求其甚为严格，并且有一定的圆度指标。具体衡量方法：
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5.孔板流量计结构易于复制，简单、牢固、性能稳定可靠、价格低廉。
6.孔板流量计可同时显示累计流量、瞬时流量、压力、温度。
孔板流量计技术参数(表格)：
节流件名称 适用管道
(DNmm) 适用直径比B(d/D) 应用特点 流出系数不确定度Ec% 设计标准 角接取压标准孔板 环室式 50－500
50－500 0.2－0.75
0.2－0.75 适用于清洁介质其中GD结构适合高温高压条件下流量的测量 0.6－0.75% ISO5167
GB/T2624－93 夹紧环式 50－500 0.2－0.75 易于清除污物，可用于不太清洁流体流量的测量 斜钻孔式 450－1000(3000) 0.2－0.75 法兰取压标准孔板 50－1000 0.2－0.75 易于清除污物，适用于各种介质 0.6－0.75% ISO5167
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