孔板与喷嘴流量计

本文章主要介绍了：孔板与喷嘴流量计,瓦斯抽采孔板流量计工作原理,孔板流量计要不要温压补偿,孔板与喷嘴流量计等信息

Hord的低温流体空化实验结果被广泛用于检验空化数值模型的准确性。随机挑选Hord报告中编号为283C液氮水翼(Hydrofoil)的空化实验来验证Schnerr-Sauer空化模型。图3给出了水翼壁面压力和温度分布的模拟值与实验值,考虑到Hord的测量压力和温度的误差分别为6900Pa和0.2K,可以认为模拟与实验结果吻合度较好。Zhu等[11]也通过液氮、液氢的空化模拟计算验证了Schnerr-Sauer空化模型的可靠性。因此Schnerr-Sauer空化模型将被用于后续计算。
图水翼壁面压力和温度分布
3.结果与分析
经过模型验证以后,以液氮(LN2)为工作介质,液氮进口温度取值77.36K,出口压力为0.2MPa。所对应的饱和压力Pv为101385Pa,液体密度ρ为806.08kg/m3,液体运动黏度ν为0.001993cm2/s。对表1中所列的几种不同结构的多孔板受结构参数的影响情况进行了模拟与分析。
(孔板与喷嘴流量计)

天然气在目前的生活中作用非常大，因此对天然气的计量意义是非同一般的。孔板流量计是节流装置的一种，主要用于气体流量检测，特别是天然气领域的流量测量是非常常见的，但是安装要求也比较高，表现为： （1）当孔板流量计安装的时候，如果前后直管段太短，受到局部阻力影响，其截4000118588不均匀，彼此不平行，将直接影响孔板流量计测出的流量精度。 （2）如果节流方向装反了，就根本起不到节流作用，也谈不上测量流体流量了。 所以除了天然气之外其他气体很少使用孔板流量计。那么正确的孔板流量计安装做法是什么呢？ (1)节流装置安装. 1)节流装置必须安装在直管段L。当设计无规定时.锐孔板前应有15D-20D的直管段，锐孔板后应有5D-IOD的直线管段。应尽量避免任何局部阻力对流束的影响。节流装置处的管道.其内表面应光滑。法兰与管道焊接后应锉平打光。把法兰与管道间的焊缝磨成45°C的焊缝。为防止因局部阻力而影响差压计侧量数优的准确性，在孔板前后两倍管径范围内不能有高出的垫料、堆积的焊痕及管子内壁显著粗糙等现象。 2)应严格注意节流方向不得装反.外壳上刻有‘+”号的为流人端.刻‘一”号的为流出端.当锐孔板无标记时，孔板的尖锐一侧（即小口)应迎着流向，为流入端，而呈喇叭形(即大口)一侧为流出端。 3)必须保证节流装置的开孔轴心线和管道轴心线同轴，节流装置的流入端而应与管道轴心线垂直.为防止凸人管内，衬垫内径应比管道内径大2-3mm, 4)节流装置在安装之前，应将表面的油污用软布擦净，但应特别注意保护孔板尖锐边缘，不得用砂布或锉刀等进行辅助加工。可连同工艺管道一起安装或在试压前进行，并连同工艺管道一起进行试压，但在管道试压冲洗时.应将锐孔板拆下.用同厚度的垫圈将管道临时连上.等管道冲洗试压完毕后。再把孔板装上。 (2)差压计安装. 1)差压计应安装在便于观察、维护和操作的地方。如果现场安装的周围条件与差压计使用时规定的要求条件有明显差别时，应采用相应的保护措施。 2)当测量液体流量时，应使两根导压管路内的液体温度相同。 3)带有刻度的差压计就地安装时。仪表刻度中心一般应离地面为1.2m, 4)侧量液体流量时.差压计安装位置宜比孔板位置低，如果不得不装在节流装置上方时. 应从节流装置开始引出的导管先向下后向上弯，形成U形液封.在导管高点安装集气器。 5)测量气体流量时，差压计应安装在节流孔板上方，防止气体介质中液体污物进人导管及差压计。如果不得不安装在下方时，应在导管非常低点安装沉降器。 6)测非常水蒸气流量时，应保持两根引压管内冷凝液柱相等，避免高压蒸汽直接与差压计接触。因此在靠近节流孔板引压导管上安装两个平衡器.两个平衡器应位于同一水平面上.且平衡器及导压管内均应充满冷凝液体。平衡器与节流孔板之间不应设置切断阀门。差压计应安装在节流孔板的下方;如果不得不安装在上方时，应在异压管非常高处加装集气器或放气阀门。 (3）引压导管安装. 1)引压导管应按非常短距离安装.它的总长度应不大于30m.但不小于3m.引压导特的正负方向必须正确，不得接反。管线的弯曲处应该是均匀的圆角.弯曲半径以5D-8D为宜。应设法排除引压导管管路中可能积贮的气体、水分、液体或固体微粒等及影响压差精确而可靠地传送的其他成分。为此.引压导管管路的装设应保持垂直或与水面之间成不小于1：10的坡度，并加装气体、凝液、微粒的收集器和沉淀器等.且应定期进行排除。 2)引压管路中应装有必要的切断、冲洗、灌封液、排污等所需要的阀门。全部引压管路应保证密封.应无渗漏现象。 以上便是天然气孔板流量计的常规的正确安装做法，当然在某些天然气站，由于现场管道工艺的不同，有部分要求须要结合现场来做判断，不能盲目遵从安装规则。实际与理论相结合才是孔板流量计安装的非常基本原则。
(孔板与喷嘴流量计)

qv=cεα/sqr（2δp/（1-β＾4）/ρ1）
其间：c流出系数；
ε可膨胀系数
α节省件开孔截面积，m＾2
δp节省设备输出的差压，pa;
ρ1被测流体在i-i处的密度，kg/m3;
qv体积流量，m3/h
依照补偿恳求，需求参与温度和压力的补偿，依据核算书，核算思路是以50度下的技术参数为基准，核算出恣意温度恣意压力下的流量。正本重要是密度的转换。核算公式如下：
q=0.004714187*d＾2*ε*＠sqr（δp/ρ）nm3/h0c101.325kpa
也即是画面恳求闪现的0度标准大气压下的体积流量。
在依据密度公式：
ρ=p*t50/（p50*t）*ρ50
其间：ρ、p、t标明恣意温度、压力下的值
(孔板与喷嘴流量计)

2.差压值大时，所需要的zui小直管段可以短些。针对这个特点，对于孔板流量计来说，考虑各方面经济的因素，应该选取差压zui大的那个开孔值；而V锥流量计则相对好点了，对于现场流体是牛顿流体的话，本身V锥流量计的直管段要求就比较低，即使短些的话，相比而言的话，也不存在了
3.而对于差压变送器来说，差压大的比差压小的更加稳定。上面介绍的基本全是选取差压大的时候的优点，不过很多时候，发展到了一定程度，必将相对的带来一定的弊端。
熟悉孔板流量计和V锥流量计加工工艺的人，应该知道，当差压选取过大的时候，那么导致的直接后果就是开孔变的很小，那么相对的就是压力损失也很大，孔板流量计本来压力损失就很大，如果再加上这个的话，那么对整个工艺系统来说，由于这个压力损失而造成的费用是相当可观的；V锥流量计相比起来，稍微适中点了。
(孔板与喷嘴流量计)

从上述分析可知，选截面Ⅱ－Ⅱ和Ⅲ－Ⅲ处的各参数，用来推导孔板流量计计算公式，是正确的。因为，截面Ⅱ－Ⅱ和Ⅲ－Ⅲ在节流元件的同一侧，流体从截面Ⅱ－Ⅱ流到截面Ⅲ－Ⅲ，基本没有能量损失，其机械能符合能量守衡定律，完全符合伯努利原理和质量守衡定律。
3.2式（3）作为最终公式进行使用
气体在管道内流动时，管内各截面的压力、体积、温度和密度有一定的对应关系，即：。但在数学推导过程中，由公式变为（ρ1Z1－ρ2Z2）=0，进而再变为后，△p已经与Q失去了对应关系，也就是说，通过△p已经不通确定Q是工况状态下的流量还是标准状态下的流量。ρ是工况状态下管道内混合气体的密度，也是唯一1个确定Q状态特性的参数，所以在ρ没有求出之前，式（3）不能做为最终公式进行使用。
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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：
【A】直管段必须是圆形的，而且对节流件前2D范围，其圆度要求甚为严格，并且有一定的圆度指标。具体衡量方法：
①节流件前OD，D/2，D，2D4个垂直管截面上，以大至相等的角距离至少分别测量4个管道内径单测值，取平均值D。任意内径单测量值与平均值之差不得超过±0.3%
②在节流件后，在OD和2D位置用上述方法测得8个内径单测值，任意单测值与D比较，其最大偏差不得超过±2%
【B】节流件前后要求一段足够长的直管段，这段足够长的直管段和节流件前的局部阻力件形式有关和直径比β有关。
(孔板与喷嘴流量计)

本文针对孔板流量计和V锥流量计，对安装条件对其测量准确度的影响进行了实验研究，内容和研究成果如下:
1)对孔板流量计和V锥流量计的研究现状进行了详细地介绍，针对流量计对测量准确度要求比较高的问题，说明了本文的研究目的与意义。
2）对孔板流量计和V锥流量计的工作原理进行了分析，在此基础上，利用伯努利方程和连续性方程推导出了孔板流量计和V锥流量计的流量测量模型。根据流体的分类，分别对不可压缩流体和可压缩流体进行了分析推导。孔板流量计的研究比较早，有很多的参考和实际研究成果，而V锥流量计的出现时间比较晚，对其结构尚未做标准化工作，对里面的各项参数也不是很清楚，所以在这里对V锥流量计的理论进行分析具有重大的意义，为下面的实验研究打下了良好的理论基础。
(孔板与喷嘴流量计)

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