孔板流量计方案设计

本文章主要介绍了：孔板流量计方案设计,孔板流量计通过的流量,孔板流量计使用场合,孔板流量计方案设计等信息

一、产品概述
AL-LG系列节流件环式孔板流量计是将标准孔板与多参数差压变送器（或差压变送器、温度变送器及压力变送器）配套组成的高量程比差压流量装置，可测量气体、蒸汽、液体及引的流量，广泛应用于石油、化工、冶金、电力、供热、供水等领域的过程控制和测量。节流装置又称为差压式流量计，是由一次检测件（节流件）和二次装置（差压变送器和流量显示仪）组成广泛应用于气体。蒸汽和液体的流量测量。具有结构简单，维修方便，性能稳定
二、工作原理
节流装置测量流量的原理是依据著名的伯努力流体力学原理。在管道中安放一只节流件，有流体流过节流件时，会在节流件两侧产生一个压力差（差压P），这时的流量与差压的平方根成正比。
(孔板流量计 方案 设计)

1、反常数据的处理问题
任何系统都有能够呈现毛病，能够呈现一些反常的无理数据。所以为了保护交易两边的利益，对可能出现的异常数据问题在设计时要充分考虑数据的审慎可修改性，从而避免异常数据一旦出现并参与累积计算，造成计量数据的混乱。对能够呈现的反常数据问题在设计时要充分思索数据的审慎可修改性，然后防止反常数据一旦呈现并参加累积核算，构成计量数据的紊乱。
2、节流装置带来的误差
(1)孔板流量计在流体较为干净、流经节流装置前直管段比较理想(远大于10倍圆管直径)、流体处于紊流状态(雷诺数大于4000)时，其准确度可达0.75级。但由于气质、计量直管段没有达到要求，孔板产生误差的因素有:孔板人口锐角损伤;液体及固体污物堆积在孔板表面，使孔板表面粗糙度改变，大大增加测量误差。
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孔板节流装置常用取压方式有三种：
·角接取压（环室、钻孔）。
·法兰取压。
·d-d/2径距取压
节流装置是差压式流量计的一次传感器，经与差压变送器及显示仪表（或计算机）配套使用，可实现对流体流量的测量，并达到积累、显示及控制的目的。因此具有结构简单、安装方便、使用可靠、适用范围广（标准节流装置测量管径可从50mm– 1200mm，特殊节流装置适用的管径还可以小至20mm大至3000mm；测量温度可高达550℃左右；耐压可达32mpa；测量介质的种类也比较多），且标准流量装置还不用单独标定等优点，是工业自动化控制过程中对流量进行测量的主要仪表之一。
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(孔板流量计 方案 设计)

6、为了避免差压讯号传送失真，正负导压管应尽量靠近敷设，严寒地区还应采取防冻措施。可采用电热或蒸气保温，但要防止被测介质过热汽化和在导压管中产生气体造成假差压。
7、孔板流量计安装处必须严密，不允许有泄漏现象存在。因此，安装工作必须在管道试压前进行。
8、导压管应垂直或倾斜敷设，其倾度不得小于1:12。粘度较高的流体，其倾斜度还应增大。当差压讯号传送距离大于3米时，导压管应分段倾斜，并在各最高点和最低点分别装设集气器和沉降器。
9、导压管按被测介质的性质而选择耐压、耐腐蚀的材料制造，其内径不得小于6毫米，长度最好在16米之内。
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实验二、孔板流量计的流量校正 一、实验目的 1、学会流量计流量校正(或标定)的方法 2、通过孔板流量计孔流系数的测定，了解孔流系数的变化规律 二、实验内容 1、测定孔板流量计的孔流系数 2、观察孔流系数与雷诺数的变化规律 3、测定孔板流量计的永久压强损失 三、实验原理 孔板流量计是压差式流量计，也称速度式流量计，它用测定流体压差的方法来确定流体的速度。可用流体流动规律(即伯努利方程)导出孔板流量计的计算模型。 即（1） 因孔口的大小已知，所以用孔口速度u0替代u2，并引入校正因子C，将（1）式转变为： （2） 对于不同压缩流体，，代入（2）式，整理得 令代入上式得： 当采用倒U型压差计测量压差时， 于是孔板流量计的流速为： 得孔板流量计流量的数学模型式为： （3） 式中:G--被测流体(水)的体积流量，m/s C0--孔流系数，无因次 A0--流量计最小流道截面积，m2 R--流量计上，下游两取压口处所连接的U型管压差计读数，m ρ--被测流体的密度Kg/m3 由管径d可计算出雷诺数 由于孔板流量计(局部阻力)引起的永久压强损失为： 或 问题引导： 工业上如何使用孔板流量计测流量？ 测孔流系数的压差R与测孔板流量计的永久压力损失ΔPf,理论上测压点应该相同，但实际上测出的永久压力损失不准，为什么？ 如何精确的测出并计算出孔板流量计的永久压强损失？ 四、实验装置 实验装置示意图如下： 2、主要设备及参数: 涡轮转子流量计转子流量计倒U形管压差计磁力泵水箱阀门 新设备参数：测试段管径：d1=0.029m孔板孔径：d0=0.02m 老设备参数：测试段管径：d1=32mm，孔板孔径:d=18mm 五、实验操作 检查各部分电路是否连接完好，开关处于关闭状态。 检查水桶内是否有足够的水，各阀门是否处理关闭状态。 接通总电源，打开电源开关。 打开离心泵开关后再开泵出口阀。 待U形管内充入适量水后，开始实验。 按照预先分配好的测试点，进行测试。记录数据。 待数据记录完成后，先关闭泵的出口阀再停泵。 关闭总电源，结束实验。 注意事项： 开泵前要先关闭泵的出口阀，停泵前也要先关闭出口阀。 因泵的出口阀是球阀，开出口阀时，要缓慢开到最大，以防损坏转子流量计。 由于涡轮流量计构造较特殊，实验时发现其读数偏差较大时，可自行拆开两端接头，检查是否有堵塞现象。 在最大的流量范围内，合理进行实验布点。 实验时要打开装置顶部的排气阀，避免气堵。 每次开始实验前，应将U型管内充入一定量水。 六、实验报告的内容 1、严格按照原始数据表格进行记录;并在计算机上进行数据处理。 2、在半对数坐标纸上作出孔流系数和雷诺数的关系曲线。 3、列出一组原始数据，写出计算过程，举例说明。 4、对实验中出现的问题进行讨论。 七、思考题 1、为什么测试中要保证系统的充满水? 2、为什么速度式流量计安装时，要求其前后有一定的直管稳定段? 3、转子流量计是如何校正涡轮流量计的？ 4、倒U形管压差计有什么优点，使用时，应注意什么问题 附表： 孔板流量计原始数据记录表 设备编号：管径d1=孔径d0=水温t=(上海仪器记录表格) 项目序号 流量[L/S] 孔板压差读数[kPa] 流量[L/S] 阻力压差读数[kPa] 1 2 3 4 5 …….. （天津仪器记录表格） 项目序号 涡轮流量计流量V[m3/h] 转子流量计流量V1[m3/h] 孔板流量计上游压力P1[kPa] 孔板流量计下游压力P2[kPa] 1 2 3 4 5 …….. 实验二、孔板流量计的流量校正 1 81 化工原理实验指导 孔板流量计 倒U型管压差计 水箱 转子流量计 涡流转子流量计
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[计算实例3]有台孔板流量计，原设计差压量程为0-60kPa，流量量程为0-10000kg/h。生产规模扩大工艺流量已超过孔板的最大流量，拟把量程扩大为0-15000kg/h。
解：根据公式计算对应的最大差压
以上简单计算出来的差压值会有一定误差，不是贸易结算，用于一般生产现场是可以的，不确定度不会成为问题，但压力损失会增大。孔板改量程应综合考虑很多参数变化的影响，正规的应选择迭代计算法。迭代计算与简单计算的差别有多大？以下是个对比实例
[计算实例4]某蒸汽流量计原来的最大流量为70000kg/h，最大差压为100kPa，因实际流量太小，拟改最大流量为35000kg/h，用计算机迭代计算的结果是35000kg/h，对应的最大差压为24.837kPa.
(孔板流量计 方案 设计)

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