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飽和蒸汽流量(liàng)計使用中K係(xì)數對於流量計算的影響(xiǎng)
點擊次數:2524 發布時間:2021-01-07 15:41:46
飽和蒸汽流量計是過程流量檢(jiǎn)測儀表(biǎo)的一種節(jiē)流裝置,是(shì)將標準孔板與多參數差壓變送器(qì)(或差壓變送器、溫度(dù)變(biàn)送器及壓力變送器(qì))配套組成的高量程比差壓流量裝置,可測量氣體、蒸(zhēng)汽(qì)、液體及(jí)引的流量,廣泛應用於石油、化工、冶金、電力、供熱、供水等領域的過程控製和測量。由於其具有悠久的應用曆史,在使用中建立了完善的(de)設計、計算、規格、選型數據庫表並形成(chéng)了標準規範。工程設計中孔板作為一種標準的(de)節流元件得到廣泛的應用,是工(gōng)程人員進行流量檢(jiǎn)測設(shè)計的*選方案。
飽(bǎo)和蒸汽流量計測量原理
孔板用於過程流量(liàng)檢測,是基(jī)於流體力(lì)學中(zhōng)的(de)理想流(liú)體傳(chuán)輸特性而製造出來的節流元件。
理(lǐ)想流體伯努利方程:Z1+P1/ρ1g+V12/2g= Z2+P2/ρ2g+V22/2g+hf
Z1 、Z2 是節(jiē)流元件前(qián)後(hòu)取壓點距離基準平台的垂直高度所產生的壓力(lì)水頭;
P1 、P2 是節流元(yuán)件(jiàn)前後(hòu)管線內介質的(de)靜壓力;
V1、V2 是節流元件前後介質的平均流動速度;
ρ1、ρ2是節流(liú)前(qián)後介質的密度,理想流體(tǐ)可看做節流前後密度不變為 ρ;
hf為節流元件造成的流體水頭損失,在標準節流元件標準化安(ān)裝過程中可忽略不計(jì)。
根據(jù)以上公式及符號(hào)定義整理可(kě)得:
(V22 —V12)/2g=( P1 —P2)/ρg + (Z1 — Z2 )
根據流體的流量守恒定律知節流(liú)元件前後的流體流量相等:
Q1=Q2 ;Q1= V1S1,Q2 = V2S2,
由此(cǐ)可以得出節流元件的平均流速為:V2= V1 S1/ S2
式中S1、S2分別為管線及節(jiē)流元件的流通橫截麵積,由管線的通徑和節流孔(kǒng)板開(kāi)孔大小(xiǎo)可以計算得出。
由(yóu)此可以得出節流元件之前流體的平均流速(sù):
V12= [( P1 —P2)/ρg + (Z1 — Z2 )]2g S22/(S12- S22 ) ;
實際使用中,節流元件前後取壓點(diǎn)到基準平台的垂直距離保持一致,因此
(Z1 — Z2 ) =0 由此上述公式可以化簡為:
V1 =√(P1 —P2 )√(2S22/(S12- S22 )ρ
=K√(P1 —P2 );
式中K=√(2S22/(S12- S22 )ρ在標準孔板安裝(zhuāng)後的使用中保持基本恒定可看做(zuò)一(yī)常數為(wéi)流量係數,在工程(chéng)設計計算中計算得出。
由上公式(shì)可(kě)知流體的流速與節流元件前後的壓差的開平方成正比,隻要我們檢測出節流元件(jiàn)前後的壓差值,就可以得到(dào)介質的平均流速(sù),由此可以計算出(chū)流(liú)體的體積(jī)流量,這就是(shì)節流孔板能夠測量流(liú)體流量的原理。
飽和蒸汽流量計使用中的(de)誤(wù)差影響(xiǎng)
由以上(shàng)飽和蒸(zhēng)汽流量計(jì)的測量原理可以(yǐ)看出,是在假(jiǎ)設一些條件恒定保持不(bú)變的(de)情況下,才能實現孔板前後(hòu)壓差的開平方與流體的流速成正比。因(yīn)此在實際工程使用中,這種限製條件能否保持恒定(dìng)是保證飽和蒸(zhēng)汽流量計測量(liàng)是否準確的*要因素。為此我們在設計、安裝以及使用維護中都需進行相應的工作。
K的影響
為保證流量係數K保(bǎo)持恒定,工程設計中對於介質的密度要求準確,因此在孔板選型過程中要提供流(liú)體正常使用中的溫度、壓力、密度、組分等參數。如果現實使用(yòng)中這些參數(shù)偏離選型參數過大(dà),則需要對流量係數(shù)重新進行數值修正。大多數(shù)裝置的生產都會按照工程設計時的參(cān)數來進行,且在線流過程(chéng)檢測對於(yú)參數(shù)的精(jīng)度要求不是很苛刻,因此(cǐ)這種對孔板流量係數的修訂實際生產(chǎn)中並不多見。如果飽和蒸汽流(liú)量計用(yòng)於物料的計量檢測中,則需進行流體流量係數的補償措施,*常見的就(jiù)是使用溫壓補償措施來進(jìn)行流量係數數值(zhí)修訂。
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飽(bǎo)和蒸汽流量計測量原理
孔板用於過程流量(liàng)檢測,是基(jī)於流體力(lì)學中(zhōng)的(de)理想流(liú)體傳(chuán)輸特性而製造出來的節流元件。
理(lǐ)想流體伯努利方程:Z1+P1/ρ1g+V12/2g= Z2+P2/ρ2g+V22/2g+hf
Z1 、Z2 是節(jiē)流元件前(qián)後(hòu)取壓點距離基準平台的垂直高度所產生的壓力(lì)水頭;
P1 、P2 是節流元(yuán)件(jiàn)前後(hòu)管線內介質的(de)靜壓力;
V1、V2 是節流元件前後介質的平均流動速度;
ρ1、ρ2是節流(liú)前(qián)後介質的密度,理想流體(tǐ)可看做節流前後密度不變為 ρ;
hf為節流元件造成的流體水頭損失,在標準節流元件標準化安(ān)裝過程中可忽略不計(jì)。
根據(jù)以上公式及符號(hào)定義整理可(kě)得:
(V22 —V12)/2g=( P1 —P2)/ρg + (Z1 — Z2 )
根據流體的流量守恒定律知節流(liú)元件前後的流體流量相等:
Q1=Q2 ;Q1= V1S1,Q2 = V2S2,
由此(cǐ)可以得出節流元件的平均流速為:V2= V1 S1/ S2
式中S1、S2分別為管線及節(jiē)流元件的流通橫截麵積,由管線的通徑和節流孔(kǒng)板開(kāi)孔大小(xiǎo)可以計算得出。
由(yóu)此可以得出節流元件之前流體的平均流速(sù):
V12= [( P1 —P2)/ρg + (Z1 — Z2 )]2g S22/(S12- S22 ) ;
實際使用中,節流元件前後取壓點(diǎn)到基準平台的垂直距離保持一致,因此
(Z1 — Z2 ) =0 由此上述公式可以化簡為:
V1 =√(P1 —P2 )√(2S22/(S12- S22 )ρ
=K√(P1 —P2 );
式中K=√(2S22/(S12- S22 )ρ在標準孔板安裝(zhuāng)後的使用中保持基本恒定可看做(zuò)一(yī)常數為(wéi)流量係數,在工程(chéng)設計計算中計算得出。
由上公式(shì)可(kě)知流體的流速與節流元件前後的壓差的開平方成正比,隻要我們檢測出節流元件(jiàn)前後的壓差值,就可以得到(dào)介質的平均流速(sù),由此可以計算出(chū)流(liú)體的體積(jī)流量,這就是(shì)節流孔板能夠測量流(liú)體流量的原理。
飽和蒸汽流量計使用中的(de)誤(wù)差影響(xiǎng)
由以上(shàng)飽和蒸(zhēng)汽流量計(jì)的測量原理可以(yǐ)看出,是在假(jiǎ)設一些條件恒定保持不(bú)變的(de)情況下,才能實現孔板前後(hòu)壓差的開平方與流體的流速成正比。因(yīn)此在實際工程使用中,這種限製條件能否保持恒定(dìng)是保證飽和蒸(zhēng)汽流量計測量(liàng)是否準確的*要因素。為此我們在設計、安裝以及使用維護中都需進行相應的工作。
K的影響
為保證流量係數K保(bǎo)持恒定,工程設計中對於介質的密度要求準確,因此在孔板選型過程中要提供流(liú)體正常使用中的溫度、壓力、密度、組分等參數。如果現實使用(yòng)中這些參數(shù)偏離選型參數過大(dà),則需要對流量係數(shù)重新進行數值修正。大多數(shù)裝置的生產都會按照工程設計時的參(cān)數來進行,且在線流過程(chéng)檢測對於(yú)參數(shù)的精(jīng)度要求不是很苛刻,因此(cǐ)這種對孔板流量係數的修訂實際生產(chǎn)中並不多見。如果飽和蒸汽流(liú)量計用(yòng)於物料的計量檢測中,則需進行流體流量係數的補償措施,*常見的就(jiù)是使用溫壓補償措施來進(jìn)行流量係數數值(zhí)修訂。
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