弯管流量计在煤气计量系统压力损失分析

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1、弯管流量计在煤气计量系统压力损失分析概述：煤气管道系统运行-•般压力比较低、但同时系统乂要求压力损失尽可能小，这就需要系统在设计、选型时多多考虑那些没有附加压力损失的计量器具。弯管流量计的一大特点：没有附加的压力损失。弯管传感器是由九十度标准机制弯头加工而成，在实际测最T作屮，只要用弯管传感器代替原來管道上的弯头即可进行流量测量。由于弯管传感器本身就是一个九十度标准弯头,没有任何附加插入件或节流件，因此在测量流量过程中不会对被测流体造成附加阻力损失,可节省流体输送的动力消耗，降低运行费用，对于煤气计量这种系统压力低、管径大、耍求严格的应用场合更具有特殊的使用意义。即便在为了满足弯管流量计计

2、量要求（气体V>5m/s）的前提下,需要一定的变径工作，由此产生的压力损失也是微乎其微的,现分析如下。系统损失分析：一般情况下，粘性流体在通道中流动时的流量损失有两大类：（一）、沿程流量损失：沿程流量损失简称沿程损失，是发生在缓变流整个流程中的损失，是由流体的粘滞力造成的损失。这种损失的人小与流体的流动状态，即层流还是紊流有密切的关系。通常管道流动中单位重力流体的沿程损失用达西一魏撕巴赫公式（如下：公式一）计算。hf=Xx（

3、/d）x（v2/2g）o（公式一）。式中的沿程损失系数九与流体的粘度、流速、管道的内径以及管道粗糙度等有关，是一个无量纲系数，由实验确定。I为管道长度，d为管道内径，

4、x）2/2g为单位重力流体的动压头。（二）、局部能量损失：简称局部损失，是发纶在流动状态急剧变化的急变流中的能量损失。是在管件附近的局部范围内主耍由流体微团的碰撞、流体3中产生的旋涡等造成的损失。通常，管流中单位重力流体的局部能量损失用（公式二）计算。hj=£x（x）2/2g）o（公式二）。式中，g为局部损失系数，是一个无量钢系数，根据不同的管件由实验确定。多数工程管道系统有许多直管段，这些直管段用管件（例如：变径管、弯头、阀门等）连接。因此，整个管道的能量损失为分段能量损失的叠加，即:hco=Lhf+Lhj探※※※现就测焦炉煤气问题进行实例分析；一流体状态：（1）体积流量Qv=0m3〜2

5、000n?/h（工况），温度T=25°C,密度p=0.45kg/m3,压力=4000Pa,最大流速w=7.86m/s（图一）弯管传感器L1二管道状态：变经前如下（图一）：①煤气流体流经形如（图一）的低碳钢管道时，产生的能量损失。（一）、沿程能量损失设L1及L2直管段处的总长为L=3m的低碳钢管，（L=3m是为了满足弯管流量计前5D后2D的计量精度直管段要求而确定的）可查得绝对粗糙度e=0.046mm,则相对粗糙度为s/d=0.046/300=0.0001533,运度粘度v=1.63x10'5m2/s,则雷诺数Re=uixd/x7.86x0.3/1.63x105=144662.576,由莫迪

6、图可査得1=0.0165o则沿程能量损失hf0=Xx（L/d）x（m2/2g）=0.0165x(3/0.3)x(7.86x7.86/2x9.8)=0.52(m)因为APi0=hf0xpxg=0.52x0.45x9.8=2.29Pao（二）、局部能量损失气体流经弯管传感器时的能量损失，可由以下局部能量损火公式求得：既hjo=gx（i）i2/2g）,d/R=0.6667局部损失系数^=0.131+0.163x（d/R）35=0.170则局部能量损失hj0=0.170x[7.862/09.8）]=0.536（m）因为AP20=hjOxpxg=0.3x0.45x9.8=2.363Pa（三）、整体损

7、失综上分析，（图一）所示管道的整体损失为:APo=AP10+AP2o=2.29+2.363=4.653Pao由于原管径DN300的传感器（最大流速仅为7.86m/s）无法满足测量要求，因此建议缩径为DN200的传感辭（最大流速为17.7m⑸。DN300DN2001000mm400mm位置一位置二位置四位置三位直五缩径改造方案如卜•图：压损计算:H=h^+(h杲+g)+h®+h^=0.13+1.96+2.717+1.155=5.962mAP=pHg=0.45*5.962*9.8=26.29Pa(一)、沿程能量损失査得绝对粗糙度£=0.046mm,则相对粗糙度为e/d=0.046/200=0.

8、00023,运度粘度v=1.63x10'5m2/s,则雷诺数Re=x)ixd/v=17.7x0.2/1.63x105=2.17x105由莫迪图可查得心0.0175。则位置二和位置四处的沿程能量损失hf0=Xx(L/d)x(v22/2g)=0.0175x(1.4/0.2)x(17.7x17.7/2x9.8)=1.96(m)二）、局部能量损失气体流经弯管传感器吋的能量损失，可山以下局部能量损失公式求得:既hj=?(B2/2g