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孔板流量计选型计较的详细公式及法度开辟过程

作者: 来源: 公布时候:2022-03-05 10:11:03

 择要:以差压流量计的选型计较为研究工具,首要针对孔板流量计进行研究并解读了相关的国度标准,应用VC++软件作为法度开辟的东西,以实际工程为例,摸索了孔板流量计的孔板直径、直径比等标准计较体例与软件计较体例。本文处理了在设想项目中,用于孔板流量计采办的文件如数据表和孔板流量计计较书等,需求对孔板的规格和尺寸进行开端计较,肯定孔板的孔径、直径比等参数的问题。将烦琐的计较变得方便可行,计较法度简练,节流人工时候,且成果较为切确,便利需求采纳公用的计较软件数据表中的工艺参数等进行校核查验,完成了一套孔板流量计的选型计较的法度开辟。

 
差压流量计是一种测定流量的仪器。它是操纵流体流经节流装配时所产生的压力差与流量之间存在的必然关系的道理,流量的测定经由过程测量压差来实现。在石油、化工、供热、供水、冶金、电力等范畴的测量和过程节制都有遍及的利用。流
量仪表的两个服从,在过程主动化仪表与装配中别离是:测量物料数量的总量表和过程主动化节制体系的检测仪表。节流
装配zui常常利用的有孔板、喷嘴和文丘里管,它是在管道中装置的一个部分收缩的元件。本文将首要介绍孔板流量计的选型计较与法度开辟。孔板流量计可测量气体、液体、蒸汽及自然气的流量。孔板流量计被遍及利用于煤炭、化工、修建、交通、医药、农业、轻纺、食品、环境庇护及人类糊口的各个所需范畴,是生长产业及农业生产,动力节俭,产品质量改进,经济效益晋升和办理程度晋升的首要东西,在百姓经济中据有十分明显的职位。
 
孔板流量计流装配的布局比较简朴,机能可靠不变,并且十分安稳,代价较低,利用寿命长,在产业中经常常利用到孔板流量
计,并能颠末严格的校验检测,全部加工过程均采取国际标准。孔板流量计因为流速增加可使静压力变低,压差即在节流件前后便产生了压力降,在节流件前后产生的压差因为介质活动的流量增年夜而增年夜,是以,经由过程测量压差来衡量流体流量的年夜小孔板流量计是可以到达的。这类测量体例是按照活动持续性定律和能量守恒守恒定律为基准肯定的。
 
孔板流量计的节流件前后产生的静压力差,该压力差与流量存在着必然的函数关系,流量越年夜,压力差呼应越年夜。差压旌旗灯号传送给差压变送器,转换成4~20mA.DC摹拟旌旗灯号输入,远转给流量计较仪,实现流体流量的计量。质量型流量计,颠末智能型差压变送器,主动赔偿工况温/压后,实现对流体质量流量的测量。
 
在设想项目中如数据表和孔板流量计较书等文件用于孔板流量计的采办,需求对孔板的规格和尺寸进行开端计较,肯定孔板的孔径、直径比等参数。其计较过程较为复杂,经由过程人工计较费时吃力,且难以获得切确的成果,需求采纳公用的计较软件。基于如上考虑,本文解读了GB/T2624.2—2006对孔板流量计进行计较选型的体例,并经由过程VC++说话进行编程,完成了一套孔板流量计的选型计较的法度开辟,获得了令人对劲的成果。
 
1孔板流量计的计较体例
1.1孔板流量计道理
流体流经节流元件时压力和流速变化情况
如图1所示流体流经节流元件时的压力、速率转变环境。从图中可见,沿程度管靠近活动到节流元件前的截面1处的流体,流束开端收缩,靠近管壁处的流体将向管道中间加快,而管道中间处流体的压力开端降落。因为惯性感化,流束的zui小截
面地位不在节流元件处因为流体流过节流元件后流束继续收缩的启事,而在节流元件后的截面2处(此地位随流量年夜小而变),此处流体均匀流速U2zui年夜,压力p2zui低。截面2后,流束逐步扩年夜。在截面3处,流体速率U3规复到节流前的速率U1(U3=U1),流束又充满管道。压力p3不克不及规复到本来的数值p1,因为流体流经节流元件时会产生旋涡和盐城的摩擦阻力等会造成能量丧失的启事,p1与p3的差值δp=p1-p3称为流体流经节流元件的压力丧失。
 
1.2节流装配设想计较分类
孔板流量计的设想与制造首要参照以下标准:ISO5167T2624用装置在工程项目设想中,需求按照孔板流量计所装置的管道品级,和工艺专业供应的不合工况下的流量,对孔板流量计进行选型,同时计较孔板的孔径和Beta系数。
 
1.3孔板流量计孔径计较体例
一次装配装置在充满流体的管线中建立为测量道理,装入一次装配后装配的上游侧与喉部或下流侧之间产生一个静压差。假定该装配与颠末校准的一个装配多少类似且利用前提不异,据该压差的实测值和活动流体的特性和装配的利用环境,从而肯定流量。
 
1.3.1流量计较
GB/T2624里规定的不肯定度限值,质量流量差压的关系适合,是以流量公式可用以下公式肯定。
流量公式
式中:qm———质量流量,kg/s;qV———体积流量,m3/s;C———流出系数;ε———可收缩系数;β———直径比,β=d/D;d———节流件开孔直径,m;D———管道内径,m;ρ1———被测流体密度,kg/m3;△p———压差,Pa。
 
1.3.2节流装配开孔直径d和管道内径D计较式
d=d20[1+λd(t-20)](3)
D=D20[1+λd(t-20)](4)
 
式中:d20———20℃下节流元件开孔直径;D20———20℃下管道内径;
λd———节流质料收缩系数;λD———管道质料收缩系数。
 
1.3.3流出系数计较式
C为不成紧缩流体肯定的表示经由过程装配的实际流量与实际流量之间关系的系数,对给定装置前提下的给定一次装配,流出系数仅与雷诺数有关。由下式表示:
流出系数仅与雷诺数的关系式
1.3.4可收缩系数计较式
孔板可收缩系数ε计较式
孔板可膨胀系数 ε 计算式
可收缩系数ε取决于雷诺数值,也取决于气体的压力比和等熵指数值。
 
表示这些转变的体例是以收缩性(收缩)系数乘一次装配的流出系数C。流出系数操纵雷诺数值不异的液体直接校准后肯定。
 
当流体不成紧缩时(液体),ε即是1,当流体可紧缩时(气体),ε小于1。
 
究竟表白ε实际上与雷诺数无关。对给定一次装配的给定直径比,ε只取决于压力比和等熵指数,是以本法是可行的。当直接计较法不克不及解题时,需求采取迭代计较法。
 
以孔板为例,始终需求迭代计较法来计较。准绳是把根基流量方程中所有分歧的值从头组合在一个项内,而将未知的值组合在一项内。把已知数组合在方程的一边,将未知数放在方程的另外一边。
20220305101939.jpg20220305102115.jpg
接上去的步调是:(1)计较β0:按照已知前提qm、qv、D、△p、ρ1等,计较出A2,令ε=1,C取某一牢固值C0,则式为:
计算 β0
(2)计较β1:由β0、k、△代入ε公式计较ε0;由β0、ReD、D代入C公式计较C0;由C0、ε0、A2代入β公式计较β0。
(3)计较β2:由β1、k、△代入ε公式计较ε1;由β0、ReD、D代入C公式计较C1;由C1、ε1、A2代入β公式计较β2。若满足βn-βn-1<E(一般E=0.0001),迭代可停止,凡是进行2~3次迭代便可。
 
2、孔板流量计计较法度开辟
操纵VC++说话将上述标准中的计较公式进行编程,开辟出一套孔板流量计关头参数计较东西。经由过程计较东西得出孔板流量计中孔径和直径比等数值的计较成果,并与实际项目中的计较值进行对比,以考证计较东西的精确性。
 
2.1计较流程
翻开软件,输入孔板流量计相关已知前提,黄色框内为必填数据(管道收缩系数、孔板收缩系数、管道内径、一般流量工况流量、zui年夜流量工况流量、密度、操纵黏度、zui年夜差压等首要工艺参数)。法度计较出操纵工况下管道内径,按照zui年夜差压值计较出一般流量工况下的对应的差压值。按照迭代计较法原把根基流量方程中所有分歧的值从头组合在一个项内,而将未知的值组合在一项内,计较出A2。按照流量计较式肯定直径比公式,进行迭代计较。直至直径比之差小于0.0001,按照直径比计较孔径和其他参数,不然继续进行迭代计较。
 
2.2法度界面
按照某项目孔板板流量计数据表,输入孔板流量计相关已知前提,黄色框内为必填数据:管道收缩系数、孔板收缩系数、管道内径、一般流量工况流量、zui年夜流量工况流量、密度、操纵黏度、zui年夜差压。法度界面如图2。
孔板流量计关键参数计算结果
2.3计较成果输入及成果对比阐发
点击计较,获得直径比、流量系数、收缩系数、计较孔径等数值的计较成果。输入成果陈述,将计较东西的计较成果与手动计较值进行对比,成果如表1所示。
程序计算与项目实际结果对比
计较东西输入成果与手动计较值根基靠近,申明计较东西精确性较高。此法度可以获得利用。
 
4结论
 
本文应用国度标准计较体例,以处理设想项目中孔板流量计选型与计较完成数据表、计较书的体例事情为目标,以实际项目为研究工具,解读了GB/T2624.2—2006对孔板流量计进行计较选型的体例,并经由过程VC++说话进行编程,完成了一套孔板流量计的选型计较的法度开辟,阐发法度成果与实际项目中孔板流量计数据表的成果分歧性高,精确度高。证明此法度的体例至实现且服从可靠。较精确完成了孔板的规格和尺寸进行开端计较,肯定孔板的孔径、直径比等参数的问题。将烦琐的计较变得方便可行,计较法度简练,节流人工时候,且成果较为切确,便利需求采纳公用的计较软件数据表中的工艺参数等进行校核查验,为气电个人技术研发中间节俭了本钱。但在应用法度开辟得出软件计较孔板流量计选型的成果与实际项目中的孔板流量计选型成果对比,存在必然偏差。下一步将针对法度成果的切确性,对编程进行进一步订正。别的,为进步法度的服从性,不但可实现液体介质下孔板流量计选型成果,还将优化法度,实现气体介质下的孔板流量计的选型计较。

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