测量仪表课程设计--节流式流量测量原理及系统总体设计

《测量仪表课程设计--节流式流量测量原理及系统总体设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《测量仪表课程设计--节流式流量测量原理及系统总体设计（15页珍藏版）》请在毕设资料网上搜索。

1、 摘 要 流体流量就是单位时间内流过某一截面的流体的量，成为瞬时流量。在某一段时 间间隔内流过某一截面流体的总量成为流过的总量。 显然流过的总量可以用在该段的 时间内瞬时量对时间积分得到，所以总量常称为积分流量或累计流量。 截流变压降流 量计就是在管道中设置孔板、喷嘴等各种节流件，当流体流经节流件时由于流通截面 改变，流速发生变化，通过实验得到流量与差压之间的关系，就可通过测量差压测出 流量。这就是工业上最常用的流量测量方法，也是目前热电厂中在高温高压下测量流 量的几乎唯一的方法。对于一定形状和尺寸的节流件，一定的测压位置和前后直管段 情况， 一定参数的流体， 和其他条件下， 节流件前后产生的

2、差压值随流量改变而改变， 两者之间并有确定的关系。节流件的形式很多,有孔板、喷嘴、文丘利管、1/4 圆喷 嘴，等等。目前使用最广泛的节流件就是孔板和喷嘴。 关键字：流量；差压；节流件： 目 录 引 言 1 第一章 节流式流量测量原理及系统总体设计 2 1.1 节流件测量原理 2 1.2 节流装置设计思路 2 第二章 节流件及差压计 4 2.1 节流件 4 2.2 差压计 4 第三章 关键参数计算及检验计算 6 3.1 要求 6 3.2 相关计算 6 3.2.1 工作状态下流量测量范围上限值 qmmax . 6 3.2.2 求介质密度1介质动力粘度及管道材料膨胀系数D . 6 3.2.3 工作状

3、态下管道内径 7 3.2.4 计算 ReDch ReDmin . 7 3.2.5 确定差压上限值pmax 7 3.2.6 计算常用流量下的差压值pch 7 3.3 计算 7 3.3.1 计算 A 值 7 3.3.2 计算1 C1 1 8 3.3.4 验算压力损失 9 3.3.5 确定 d20 . 10 3.3.6 确定直管段长度和对管道粗糙度的要求 . 10 3.3.7 标准节流装置流量测量结果的不确定度 10 第四章 系统安装和使用说明 6 4.1 流量装置和差压计的安装 . 12 4.2 系统使用说明 . 12 结束语 13 参考文献 13 1 引 言 在热力发电厂中，流体（水、蒸汽、油等

4、）的流量直接反映设备的负荷高低， 工作状况和效率等运动情况。因此连续监视流体的流量对热力设备的安全、经济运行 及能源管理有着重要意义。 通过对流体流量知识的学习，我们具备了灵活运用知识的能力，提高了解决工 程实际问题的能力。在工业生产中，不论是生产过程控制还是成本核算，通常需要准 确地知道流体的质量流量，因此需要有能直接测定流体质量流量的质量流量计。 2 第一章 节流式流量测量原理及系统总体设计 1.1 节流件测量原理 管道内装入节流元件， 流体流过节流件时流束收缩， 于是在节流件前后产生差压， 对于一定形状和尺寸的节流件， 一定的测压位置和前后直管道情况， 一定参数的流体， 和其他条件下，节

5、流件前后产生的差压值随流量而变，并且两者之间有确定的关系。 因此可通过测量差压来测量流量。 孔板和喷嘴是应用最为广泛的节流元件，总称为标准节流元件，只适用于测量圆 形截面管道中的单相、均质流体的流量，并要求流体充满管道；在节流件前后一定距 离内不发生相变或析出杂质；流速小于音速，流动属于非脉动流；流体在流过节流件 前，流束与管道轴线平行，不得有旋转流。 1.2 设计思路 121 标准取压装置 按国家规定，标准节流装置取压方式：标准孔板为角接取压和法兰取压；标准喷 嘴是角接取压。角接取压是节流件上、下游的压力在节流件与管壁的夹角处取出。取 压位置的具体规定是，上、下游侧取压孔的轴线与孔板（或喷嘴

6、）上、下游侧端面的 距离分别等于取压孔径一半或取压环隙宽度的一半。角接取压装置有两种型式。上半 部分环室取压结构，下半部分为单独钻孔取压结构。环室取压是节流件在节流两侧安 装前、后环室，并由法兰将环室、节流件和垫片夹紧。在紧靠节流件两端面开一连续 的环隙，在其上取得整个圆周上的平均压力值。 角接取压标准孔板的适用范围：管径 D 为 501000mm，直径比为 0.220.8， 雷诺数 Re 为 510 31107。国家标准推荐适用的最小雷诺数 Re min见表 【1】63。 法兰取压装置上、下游侧取压孔的轴线与孔板上、下游侧端面 A、B 的距离等于 25.4 0.8mm。上、下游取压孔的轴线垂直于管道轴线，并且取压口直径不得超过 0.08D， 实际为 612mm。 122 温度、压力补偿质量流量计 温度、压力补偿式质量流量计的基本原理是：测量流体的体积流量、温度和压力 值，根据已知的被测流体密度与温度、压力之间的关系，通过运算，把测得的体积流 3 量数值自动换算到标准状态下的体积流量数值。由于被侧流体种类一定后，其标准状 态下的密度0是定值，