华北电力大学热能工程专业过程参数检测和仪表经典课件第7章节流变压降流量计.ppt

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1、第七章节流变压降流量计主要内容第一节标准节流装置第二节标准节流装置的流量公式第三节标准节流装置的计算第七章节流变压降流量计1工作原理：1)在管道内装入节流件，流束将在节流件处形成局部收缩，使流速增大，静压力降低，于是在节流件前后产生压力差．2)在节流件一定；流体状态一定；管道工况一定；取压方式一定的条件下，管道流量与节流差压流量计的差压信号有确定的关系。3）因此可通过测量差压来测流量。2常用的节流装置：孔板、喷嘴、文丘利管，1/4圆喷嘴等。属于标准节流装置：孔板、喷嘴。3节流变压降流量计的显示：显示仪表为差压计，不过按流量刻度第一节标准节流装置的流量公式一流动情况和流量公式第一节标准

2、节流装置的流量公式选定两个截面，I—I是节流装置前流体开始受节流装置影响的截面；II-II是流束经过节流装置后收缩最厉害的流束截面，由伯努利方程式得p1’、p2’—流体在截面I—I和II—II处的静压力—流体在截面I—I和II—II处的平均流速C1,C2—截面I—I和II—II流速不均匀，用平均流速代替中心点流速时计算动能的修正系数ξ—节流件的阻力系数第一节标准节流装置的流量公式流动的连续性方程：两式整理得：由于流束在节流装置后的最小收缩面积d’，实际上很难确切地知道它的数值，因此用节流装置开孔的截面积d来表示,故定义称为流束的收缩系数=(d’/d)2,其大小与节流装置的类型和雷

3、诺数有关。孔板＝0.618，喷嘴＝1β=d/D，不可压缩流体ρ1＝ρ2第一节标准节流装置的流量公式由于实际上是用固定点的取压孔的压力p1,p2代替p1’,p2’,所以引入取压系数ψ进行修正：因此：又由于：第一节标准节流装置的流量公式定义流量系数流出系数，称速度渐近系数，只与节流件的直径比有关。结论：不可压缩流体的流量公式第一节标准节流装置的流量公式可压缩流体，将公式中ρ使用节流前的流体密度ρ1，将可压缩性对流量的影响流速膨胀系数ε来修正(不可压缩流体ε＝1）故流量公式可统一写为：或第一节标准节流装置的流量公式体积流量：或第二节标准节流装置标准节流装置包括：节流件，取压装置，节流件

4、上游侧的第一个阻力件，第二个阻力件，下游侧的第一个阻力件，以及它们之间的直管段。一、标准节流件及其取压装置1取压方式按照ISO5167-1标准（1989）标准孔板：角接取压，法兰取压标准喷嘴：角接取压第二节标准节流装置1)开孔直径d根据计算得到，测量在上游端进行，最好是在四个大致相等的角度上测量直径，求其平均值。要求各个单测值与平均值之差在0.05%范围内。2)孔板进口圆筒形部分应与管道同心安装。3)孔板进口边缘应是严格的直角，不能有毛刺和可见的反光。一、标准节流件及其取压装置1标准孔板第二节标准节流装置4)e的尺寸：0.005D

5、)在各处测得的E值之间的最大差值和各处测得的e值之间的最大差值均不得超过0.001D;7)孔板必须与管道轴线垂直安装，其偏差不超过±10。8）若E小于0.02D,则可以不做成450±150的圆锥形出口，这样的孔板用于测量双向流动的流体，但这时要求下游端面的表面粗糙度和边缘尖锐度必须与上游端面的相同9）孔板加工过程中，不得使用刮刀和砂布进行修刮和打磨。第二节标准节流装置2标准喷嘴ISAl932喷嘴的形状由进口端面A、收缩部分第一圆弧面B、第二圆弧面C、圆筒形喉部E和圆筒形出口边缘保护槽F等五部分组成。圆筒形喉部E长度为0.3d,其直径即节流件开口直径d。加工要求：1）d值应是不小于8个

6、单测值的算术平均值，其中4个是在圆筒形喉部始端测得，另4个是在其终端测得，并且是在大致相距450角的位置上测得的。要求任一单测值与平均值的差值不得超过±0.05%.一、标准节流件及其取压装置第二节标准节流装置2）各段形线之间必须相切，不得有不光滑部分3）当β>2/3,由于此时1.5d已大于管道直径D，必须将喷嘴上游端面切去一部分ΔL，使上游进口部分最大直径与管道内径相等，以便夹持。4）喷嘴在管道上的安装要求与标准孔板的相同。2标准喷嘴一、标准节流件及其取压装置第二节标准节流装置3角接取压装置角接取压装置有环室取压和单独钻孔取压两种。环室取压的前后环室在节流件的两边。单独钻孔取压可以钻

7、在法兰上，也可以钻在法兰之间的夹紧环上。一、标准节流件及其取压装置第二节标准节流装置4法兰取压装置法兰取压：上下游侧取压孔的轴线至孔板上、下游侧端面之间的距离均为25.4±0.8mm（1inch)。取压孔开在孔板上下游侧的法兰上．一、标准节流件及其取压装置第二节标准节流装置5径距取压：上游侧取压孔的轴线至孔板上游端面的距离为1D±0.1D，下游侧取压孔的轴线至孔板下游端面的距离为0.5D。取压孔必须符合单独钻孔取压的全部要求，取压孔中心线必须与管道中心线垂