資源描述:
《《流量的檢測l》PPT課件》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、3.8流量的檢測流量與溫度、壓力和物位一起統(tǒng)稱為工業(yè)過程控制中的四大重要參數(shù),人們通過這些參數(shù)對生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)視與控制。對流體流量進(jìn)行正確測量和調(diào)節(jié)是保證生產(chǎn)過程安全經(jīng)濟(jì)運行、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低物質(zhì)消耗、提高經(jīng)濟(jì)效益、實現(xiàn)科學(xué)管理的基礎(chǔ)。第三節(jié)流量檢測及儀表1概述1.1流量的概念流量:是指流經(jīng)管道或設(shè)備某一截面的流體數(shù)量。1.瞬時流量:單位時間內(nèi)流經(jīng)某一截面的流體數(shù)量稱為瞬時流量。可以分別用體積流量和質(zhì)量流量來表示。體積流量:單位時間內(nèi)流過某一截面的流體體積,國際單位為m3/s,還常用m3/h、L/h等單位。體積流量可表示為——截面A上的平均流速。質(zhì)量流量:是指單位時間內(nèi)流經(jīng)某
2、一截面的流體質(zhì)量,國際單位為kg/s,還常用t/h、kg/h等單位。2.累計流量:是指一段時間內(nèi)流經(jīng)某截面的流體數(shù)量的總和,也稱總量。可用體積和質(zhì)量來表示測量流體流量的儀表一般叫流量計;測量流體總量的儀表常稱為計量表。一、概述流量計的分類1.速度式流量計測量流體在管道內(nèi)的流速,用過流面積換算成流量。例如差壓式流量計、轉(zhuǎn)子流量汁、電磁流量計、渦輪流量計等。2.容積式流量計以單位時間內(nèi)所排出的流體的固定容積的數(shù)量作為測量依據(jù)。例如橢圓齒輪流量計、活塞式流量計等。3.質(zhì)量流量計以測量流體流過的質(zhì)量為依據(jù),分直接式和間接式兩種。直接式質(zhì)量流量計直接測量質(zhì)量流量。例如量熱式、角動量式、陀
3、螺式和科里奧利力式等質(zhì)量流量計。間接式質(zhì)量流量汁是用密度與容積流量經(jīng)過運算求得質(zhì)量流量的。具有測量精度不受流體的溫度、壓力、粘度等變化影響的優(yōu)點。二、差壓式(節(jié)流式)流量計基于流體流動的節(jié)流原理,利用流體流經(jīng)節(jié)流裝置(流動阻力件)時產(chǎn)生的壓力差而實現(xiàn)流量的測量。1-節(jié)流元件;2-導(dǎo)壓管路;3-三閥組;4-差壓計。節(jié)流裝置用于產(chǎn)生壓力差;導(dǎo)壓管是連接節(jié)流裝置與差壓計的管線,用來傳導(dǎo)差壓信號;差壓計用來測量壓差信號,并把此壓差轉(zhuǎn)換成流量指示記錄下來。1.節(jié)流裝置的流量測量原理流體所具有的靜壓能和動壓能,連同克服流動阻力的能量損失,總和不變能量守恒。可以用伯努利方程表示當(dāng)流體流經(jīng)管道
4、內(nèi)的節(jié)流件時,流束將在節(jié)流件處形成局部收縮,因此,流體流速增加、動壓能增加,其靜壓能下降,在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了壓差。流量基本方程式根據(jù)流體的連續(xù)性方程(質(zhì)量守恒定律)和流體力學(xué)的伯努利方程(能量守恒定律),可以推導(dǎo)出流量與壓差之間的流量方程式,即體積流量質(zhì)量流量式中:?——流量系數(shù);C——流出系數(shù)β——節(jié)流元件開孔直徑與工藝管道之比?——流束膨脹系數(shù);d——節(jié)流裝置的開孔直徑,m2?——流體密度,kg/m3Δр——節(jié)流裝置前后實際測得的壓力差流量與壓力差的平方根成正比對于氣體、蒸汽等可壓縮流體,在經(jīng)過節(jié)流裝置時壓力的變化,使流體膨脹,密度變小,用流速膨脹校正系數(shù)系數(shù)ε對上式進(jìn)行
5、修正對于實際流體,摩擦阻力損失及可壓縮性的影響,用流出系數(shù)c進(jìn)行修正。實用習(xí)慣單位:流量m3/h,開孔直徑mm,其它量單位不變,實用流量公式:2、差壓式流量計的組成歷史悠久、技術(shù)成熟、應(yīng)用最廣泛。結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命長,適應(yīng)能力強,幾乎能測量各種工況下的流量。測量對象:流體方面,單相、混相、潔凈、臟污;工作狀態(tài):常壓、高壓、真空、常溫、高溫、低溫;管徑方面:從幾毫米到幾米;流動條件:亞音速流、臨界流、脈動流。顯示儀表3.標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置通常把ISO5167(GB/T2624-93)中所列節(jié)流裝置稱為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置,其它節(jié)流裝置稱為非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置。采用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置,按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的差壓式流量
6、計,可直接投入使用,而不必進(jìn)行實驗標(biāo)定。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流元件為孔板、噴嘴和文丘里管;取壓方式為角接取壓、法蘭取壓、徑距取壓。適用條件:工藝管道公稱直徑在50~1000mm之間。差壓流量計節(jié)流裝置圖(a)孔板(b)文丘利管(c)噴嘴3、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置標(biāo)準(zhǔn)孔板孔板是一塊具有與管道同心圓形開孔的圓板,迎流一側(cè)是有銳利直角入口邊緣的圓筒形孔,順流的出口呈擴(kuò)散的錐形。結(jié)構(gòu)簡單,加工方便,價格便宜。壓力損失較大,測量精度較低,只適用于潔凈流體介質(zhì),測量大管徑高溫高壓介質(zhì)時,孔板易變形。標(biāo)準(zhǔn)孔板標(biāo)準(zhǔn)噴嘴是一個以管道喉部開孔軸線為中心線的旋轉(zhuǎn)對稱體。可用于測量溫度和壓力較高的蒸汽、氣體和帶雜質(zhì)
7、的液體流量。測量精度較孔板高,加工難度大,價格高,壓損略小于孔板。要求工藝管徑D不超過500mm。(a)ISA1932噴嘴(b)長頸噴嘴圖4.4標(biāo)準(zhǔn)噴嘴3、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置標(biāo)準(zhǔn)噴嘴標(biāo)準(zhǔn)文丘里管壓損較孔板和噴嘴都小,有較高的測量精度,對流體中的懸浮物不敏感,可測量有懸浮固體顆粒的液體,適合大流量氣體流量測量。但尺寸大,制造困難、價格昂貴,不適用于200mm以下管徑的流量測量,工業(yè)應(yīng)用較少。圖4.5經(jīng)典文丘利管3、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置文丘里管4、節(jié)流裝置的取壓方式根據(jù)節(jié)流裝置取壓口位置可將取壓方式分為理論取