節(jié)流裝置是差壓式流量計中的一大類,適用于測量各種氣體、液位和蒸汽的流量計,應(yīng)用范圍廣,其中6種節(jié)流裝置是工業(yè)方面常用(環(huán)形孔板、標(biāo)準(zhǔn)孔板、噴嘴流量計、V型錐流量計、文丘里管、平衡流量計)。節(jié)流裝置量計在100多年來不斷的完善和發(fā)展中,逐漸形成了國際標(biāo)準(zhǔn),河南思科測控技術(shù)有限公司生產(chǎn)廠家產(chǎn)品其設(shè)計、制造和使用均符合國際標(biāo)準(zhǔn)ISO5167和國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2624的規(guī)定。
節(jié)流裝置在各個工業(yè)方面中被廣泛應(yīng)用,如何選型不用的節(jié)流裝置在不同的工況條件下實(shí)現(xiàn)對流量的精確而穩(wěn)定測量就顯得十分重要。當(dāng)充滿管的流體流經(jīng)管內(nèi)的節(jié)流裝置時,流速將在節(jié)流裝置處行程局部收縮,從而使流速增加、靜壓力降低,于是在節(jié)流裝置前后生產(chǎn)了靜壓力差。工作原理根據(jù)伯努利和流體連續(xù)性兩個方程式,在流體密度一定時,可以推導(dǎo)出流經(jīng)節(jié)流裝置的流體流量與差壓的平方根正比的關(guān)系式。因此,當(dāng)節(jié)流裝置的形式和被測介質(zhì)的物理性參數(shù)確定后,通過所測得的差壓值就可以計算出流體的流量。
選擇節(jié)流裝置時其流體的性質(zhì)和狀態(tài)必須滿足的條件:流體必須充滿管,并必須連續(xù)流動;流體經(jīng)節(jié)流裝置不發(fā)生相變,流速穩(wěn)定;流體在流經(jīng)節(jié)流裝置前,其流速必須與管道軸線平衡,不能有旋轉(zhuǎn)流。
測量介質(zhì)通過管道內(nèi)的流體流量式,必須考慮其流動狀態(tài)和流動分布,因?yàn)榻橘|(zhì)在管道內(nèi)的流動分為層流和紊流兩種狀態(tài),層流狀態(tài)只限于流量小的時候呈現(xiàn),當(dāng)流量變大時就會產(chǎn)生紊流,并且兩者在管道內(nèi)的流速分布狀態(tài)是不一樣的,節(jié)流由于有粘性,因此流過管道是與管壁接觸部分粘著內(nèi)壁,摩擦阻力大,所以,即使在統(tǒng)一管道界面上,管道內(nèi)流體的流速引起流過的位置不同而出現(xiàn)不同的流速,即越是接近管內(nèi)壁的流體,流速就越慢,流體經(jīng)過管道中心部分的介質(zhì),流速最快。所以在安裝節(jié)流裝置時,流速分布都是在一定的直管段條件下才適用,尤其是在流速快的紊流情況下,要介質(zhì)流過足夠長的主管段才會出現(xiàn),所以在安裝節(jié)流裝置配管時,不可避免的要在管路上安裝閥門和彎頭,于是,在其下游側(cè)管道內(nèi)的流速分布就發(fā)生混亂,如:在彎管出會生產(chǎn)二次流,其下游的流動要產(chǎn)生偏流;空間雙彎管的流動則會產(chǎn)生旋流。所以,測流量時,如果不調(diào)整管道內(nèi)的流速分布就不能進(jìn)行準(zhǔn)確的測量。調(diào)整流速分布的方法,一般是在節(jié)流裝置上游側(cè)安裝充分長的直管段。如不能有足夠長的直管段時,要在彎管和閥門后活節(jié)流裝置上游側(cè)安裝整流裝置。不過,由于整流其會生產(chǎn)一定阻力的損失,在工業(yè)方面低壓管道上,一般不都不使用。
連續(xù)性方程式(質(zhì)量守恒定律)和伯努利方程(能量守恒定律)中:質(zhì)量流量值kg/s;體積流量值m3/s;膨脹系數(shù);直徑比;節(jié)流孔直徑m;管道內(nèi)徑m;節(jié)流裝置前流體的密度kg/m3;節(jié)流裝置前、后的壓力差Pa;
通過公式可以得到,節(jié)流裝置測得差壓值,進(jìn)而測得流體的質(zhì)量流量和體積流量。對于不可壓縮的流體,密度位恒定值,對于可壓縮的流體,密度受壓力和溫度影響較大,因此在測量介質(zhì)流量時,要充分考慮到文雅補(bǔ)償對流量參數(shù)的影響。
在安全可靠上首先要保證測量方式可靠,測量儀表無論在正常生產(chǎn)或故障情況下都不影響生產(chǎn)系統(tǒng)的安全。因此,一般優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置。
目前節(jié)流裝置是歷史悠久、技術(shù)成熟完善的流量儀表。它具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、工作可靠、成本低、節(jié)約能源、免維護(hù)設(shè)計加工標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)點(diǎn)。這也決定了節(jié)流裝置是工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的流量儀表,特點(diǎn)適合大流量測量。這類流量計的確定是壓損較大、精度不高、對被測介質(zhì)特性比較敏感,屬于非通用儀表。因此,節(jié)流裝置發(fā)展早,但隨著其他各種形式的流量儀表在不斷完善和開發(fā),工業(yè)發(fā)展對流量計要求的不斷提高,節(jié)流裝置在工業(yè)方面測量中的逐漸唄先進(jìn)的、精度高的、便利的其他流量儀表取代。

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