气体流量测量(baidu)概要知识讲解.ppt

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1、气体流量测量(baidu)概要瞬时流量q：单位时间内流过某一截面的物质数量（质量或体积）。总流量（累计流量）Q：在某一时间内流过的物质数量。Q=流量测量概念流量测量概念流量表示方法●质量流量qv:单位：kg/skg/ht/h●体积流量qm:单位：m3/sm3/h●标准体积流量:气体流量测量时，在工业上是指在压力为101325Pa（标准大气压）、温度为20℃（或0℃）时的体积流量。这其实也是质量流量。●二者之间的关系:ρ——流体的密度kg/m3国标对流量测量仪表的要求为了加强能源管理，国家制定了国标流量计仪表，要求耗能达到一定水平的单位及设备必须配

2、备计量仪表，并对检测仪表的准确度提出了明确的要求，气体流量表(装置)进出用能单位的气体能源计量：煤气：2.0天然气：2.0蒸汽：2.5成品油：1.0水：2.5(管径小于250mm),1.5(管径大于250mm)流量测量仪表（装置）●流量测量方法和仪表的种类繁多,至今为止,可供工业用的流量仪表种类达100多种。品种如此之多的原因就在于至今还没找到一种对任何流体、任何量程、任何流动状态以及任何使用条件都适用的流量仪表。●流量仪表按照目前最流行、最广泛的分类法,即分为:容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、超声波流量计、流体振

3、荡流量计。●目前用于大流量、大管径气体流量测量最多的是差压式流量计。我公司用的基本上是差压式流量计。流量测量仪表（装置）●我公司目前使用最多的两类差压式流量计依次为孔板和均速管（称巴类），其他还有文丘里管、喷嘴、环形孔板、V型锥、多孔孔板。●差压式流量计可按其标准化程度分为二大类:标准的非标准的●所谓标准检测件是只要按照标准文件（GB/T2624或ISO5167）设计、制造、安装和使用,无须经实流标定即可确定其流量值和估算测量误差。标准的节流装置有以下四种：孔板喷嘴文丘里管文丘里喷嘴流量测量仪表（装置）●非标准检测件是成熟程度较差的,尚未列入国际

4、标准中的检测件，其测量误差须经实流标定才能确定。●在我公司使用的非标准检测件有环形孔板、V型锥、多孔孔板、均速管；完全不能满足标准测量条件的标准检测件亦可纳入此范围。孔板是节流式差压流量计的一种节流原理：●流体流经管内固定的节流元件时，在节流件前后产生了差压，利用对差压的测量来反映流量大小●依据：能量方程（伯努力方程），连续性方程，定熵膨胀过程（可压缩流体）孔板的测量原理孔板的测量原理孔板本体形状：圆形薄板，中心开孔，孔前部为圆筒形，后部为圆锥扩张孔。特征尺寸：孔径d孔板的测量原理流体流经孔板时的流动状态孔板的测量原理流体实际的伯努利方程和连续性

5、方程其中：是平均流速；CA和CB是动能修正系数；ξ为阻力系数。孔板的测量原理联立解出，由得实际流量公式：实际应用综合公式体积流量质量流量孔板的测量原理孔板的测量原理流量公式说明：●节流装置的输入—输出关系的静特性：节流装置的输入为q，输出为△P，由公式可知：△P=Kq2。即：△P—q为非线性关系；q很小时，灵敏度显著降低，使得差压计相对误差急剧增大●小信号切除：基于上面的主要原因，在（差压式）流量测量中进行小信号切除，一般切除差压信号的1%。孔板的测量原理●流出系数c：是在一定的β和△P下，实测的流量值与理论计算的流量值之比。由于实测时总有压力损

6、失情况，所以c<1；喷嘴、文丘里管等对流动扰动较小(压力损失小)，所以c≈1(>0.95)；孔板则对流动扰动比较大，所以c≈0.6。c=f(β,ReD)与节流件形式有关流出系数c不是一个常数，但在一定条件下可以看成常数。这就是孔板测量范围通常为1/3上限—上限的主要原因。孔板的测量原理孔板测量流量的一般技术要求：●管道：圆管——圆度有要求，管径有限制(孔板管径小于1000mm)，节流件前后应有一定长度的直管段，管内上游10D，下游5D内要求光滑，没有凹坑、毛刺以及沉积物●流体性质：单相、均质的牛顿流体（动力粘度η=常数）而且流经节流件时，不能发生

7、相变或析出杂质。。孔板的测量原理●流动状态：充满管道，连续，稳定或准稳定流动充分发展的紊流（ReD大于一个下限值4000）无旋转流，流线与管轴平行流速在截面上对称分布。气体流量测量与其温度、压力、密度的关系气体体积流量测量基本公式：从公式中可以看出，气体密度的重要性与差压是一样的。气体的ρ=f（P,T,成分）所以，P,T或成分有变化，则ρ就有变化，应进行密度修正。气体流量测量与其温度、压力、密度的关系●气体温度压力的修正：根据理想气体状态方程,气体密度与温度、压力的关系：ρ=P/RT，标准状态下气体流量的修正公式：q’v=qv气体流量测量与其温度

8、、压力、密度的关系●气体成分变化（密度）的修正由于目前没有在线检测气体的密度，故不能进行在线修正q’v=qv湿气体的湿度对流量测量的影响