孔板流量计模拟

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1、基本误差
由测量装置本身准确度所决定的误差。
由于孔板流量计测得的流量是根据差压信号间接求得的。从公式可以看出，影响测量准确度的主要因素是α、F、ε等值。必须保持α、F、ε均为恒定值，才能达到差压和流量之间有恒定的对应关系。但在实际生产中，α、F、ε都与某些因素有关，特别是流量系数α，它是一个影响因素复杂，变化范围大的重要系数，如果在测量过程中不能保证α为恒定值，则测量误差将会较高大。
从资料和实验证明，流量系数α值与取压点位置、孔板的开孔截面积和管道截面积比（m=d2/D2）、雷诺数、管壁粗糙度、孔板入口边缘尖锐度有关。
(孔板流量计模拟)

孔板流量计作为一款计量工具，在一些比较复杂的工况下能够比其它流量计更具有优势，是其它流量计代替不了的，由于它现场的维护量较小，经常被现场人员给忽略，而孔板流量计所配套的差压变送器，时间不经调校，日积月累再加上会由于一些客观的因素而导致测量结果误差较大，我公司技术人员结合自身多年的现场经历，下面就给大家主要介绍下孔板流量计管道安装条件与保证孔板流量计测量精度的主要措施：
一、孔板流量计安装测量精度一些具体要求
（1）节流件前后的直管段必须是直的，不得有肉眼可见的弯曲。
（2）安装节流件用得直管段应该是光滑的，如不光滑，流量系数应乘以粗糙度修正稀疏。
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北京化工大学-离心泵实验报告预习报告 实验名称：离心泵性能实验 一，摘要 本实验以水为介质，使用UPRSⅢ型离心泵性能实验装置，测定了不同流速下，离心泵的性能、孔板流量计的孔流系数以及管路的性能曲线。实验验证了离心泵的扬程He随着流量的增大而减小，且呈2次方的关系；有效效率有一最大值，实际操作生产中可根据该值选取合适的工作范围；泵的轴功率随流量的增大而增大；当Re大于某值时，C0为一定值，使用该孔板流量计时，应使其在C0为定值的条件下。 关键词：性能参数（Q,H,?,N）离心泵特性曲线管路特性曲线C0 二，实验目的 1、了解离心泵的构造，掌握其操作过程和调节方法。 2、测定离心泵在恒定转速下的特性曲线，并确定泵的最佳工作范围。 3、熟悉孔板流量计的构造、性能和安装方法。 4、测定孔板流量计的孔流系数。 5、测定管路特性曲线。 三，实验原理 1，离心泵特性曲线测定 由于流体流经泵时，不可避免的会遇到种种损 失，产生能量损失和摩擦损失、环流损失等，因此， 实际压头比理论压头小，且难以通过计算求得，因 此通常采用实验直接测定其参数间的关系，并将测 出的He—Q，N—Q，和η—Q三条曲线称为离心泵 的特性曲线，根据此曲线也可求出泵的最佳操作范 围，作为选泵的依据。 （1）泵的扬程He 分别取泵的进出口为1-1截面与2-2截面，建立机械能衡算式： uup1p+z1+1+He=2+z2+2?g?g2g2g He=H真空表+H压力表+H0 He=(Z2-Z1)+(p2-p1)/gρ 式中：H压力表----泵出口处的压力 H真空表----泵入口处的真空度 H0—表示压力表和真空表测压口间的垂直距离，H0=0.85m；p1、p2—分别为泵进、出口的真空度和表压，Pa； u1、u2—分别为泵进、出口的流速，m/s，u1=u2；22 计算出泵管路上的压差，就可计算出泵提供给液体的扬程。 北京化工大学化工原理实验离心泵性能实验 （2）泵的有效功率和效率 由于泵在运转过程中存在能量损失，使泵的实际压头和流量较理论值低，而输入功率又比理论值高，所以泵的总效率? η＝NeN轴 Ne＝QHe?102 Ne—泵的有效功率，Kw；Q—流量，m3/s；He—扬程，m；ρ—液体密度，kg/m3由泵轴输入离心泵的功率为 N轴=N电*η电*η转 N电—电机的输入功率，Kw；η电—电机效率，取0.9；η—传动装置的传动效率；一般取1.0 2，孔板流量计孔流系数的测定 孔板流量计的构造原理如下图所示。 孔板流量计的构造原理图 在水平管路上装有一块孔板，其两侧接测压管，分别与压差传感器的两端连接。孔板流量计利用流体通过锐孔的节流作用，使流速增大，压强减小，造成孔板前后压强差，作为测量依据。若管路直径d1，孔板锐孔直径d0，流体流经孔板后所形成缩脉的直径d2，流体密度ρ，孔板前测压导管截面处和缩脉截面处速度和压强分别为u1，u2和p1，p2，不考虑能量损失，由伯努利方程得： u22?u12 2 或 ?p1?p2?gh 由于缩脉位置随流速变化而变化，缩脉处截面积S2难以知道，孔口的面积已知，且测压口的位置在设备制成后不再改变，因此可用以孔板孔径处u0代替u2，考虑到流体因局部阻力造成的能量损失，用校正系数C校正后，有： ?对不可压缩流体，根据连续性方程有： u1?u0S0S1 -1- 北京化工大学化工原理实验离心泵性能实验 整理得 u0? 令C0? ，则可简化为u0?C 根据u0和S2，即可算出流体的体积流量VS为： Vs?u0S0?C0S 或 Vs?C0S式中VS—流体的体积流量，m3/s；Δp—孔板压差，Pa；S0—孔口面积，m2；ρ—流体的密度，kg/m3；C0—孔流系数。 孔流系数的大小由孔板锐孔的形状、测压头的位置、孔径与管径比和雷诺数共同决定，具体数值由实验测定。当d0/d1一定时，雷诺数Re超过某个
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器（或排气阀）和沉降器（或疏水器）。
13、变送器零点漂移也会引起测量误差，使用过程中应定期对差压变送器进行校准。
14、除须经常对导压管进行检查，以防堵塞外，对室外的导压管应予适当保温，以防凝固或冻结。如管线（垂直段）相当长，应避免由于温差导致的虚假压差，此时建议把两根差压管
线靠近敷设并一起包在保温层内。
15、差压管线应有支架，以避免振动和有力作用在差压计上。
16、节流装置现场吊装时，严禁用铁丝、钢丝、吊钩穿入节流件喉部孔径，以防止锐口损伤，
影响精度；
17、节流装置使用一段时间后，由于液体中有固体颗粒，气体中有液体小滴或其它杂质，尖
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其中：C流出系数；
ε可膨胀系数
α节流件开孔截面积，M＾2
δP节流装置输出的差压，Pa;
ρ1被测流体在I-I处的密度，kg/m3;
Qv体积流量，m3/h
按照补偿要求，需要加入温度和压力的补偿，根据计算书，计算思路是以50度下的工艺参数为基准，计算出任意温度任意压力下的流量。其实重要是密度的转换。计算公式如下：
Q=0.004714187*d＾2*ε*＠sqr（δP/ρ）Nm3/h0C101.325kPa
也即是画面要求显示的0度标准大气压下的体积流量。
在根据密度公式：
ρ=P*T50/（P50*T）*ρ50
其中：ρ、P、T表示任意温度、压力下的值
ρ50、P50、T50表示50度表压为0.04MPa下的工艺基准点
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孔板流量计（又称节流装置、差压式流量计）是测量流量的差压发生装置，配合各种差压计或差压变送器可测量管道中各种流体的流量。孔板流量计节流装置包括环室孔板，喷嘴等。同心孔板最适用于干净液体流、气流和低速蒸汽流。雷诺数大于10000时用方边孔板，小于10000时，由于方边孔板的流出系数受流速和流体粘度的影响严重，因此圆弧边或圆锥边孔板在这种情形下更为适用。同时，圆弧边孔板相对而言更不易被侵蚀、腐蚀或固体在孔板表面沉淀。
化学过程工业包括众多类型的流体，例如干净的液体、湿蒸汽和含固体颗粒的液体。流体的固有特性决定了孔板的适用性。如果所测流体包括以下情形，如带有固体颗粒的液体流，蒸汽中出现冷凝液或夹带有蒸汽或气体的液体，那么一般不要用同心孔板。这是因为孔板突出的边缘会在管路内形成一个坝，而这些异类物质在孔板入口管路中的积聚会改变流体的分布。
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楔形流量计分为一体型及分离型，一体型是将节流楔形块及差压变送器做成整体，而分离型则是节流件与差压变送器分开设置。由于楔形流量计的结构形式独特，兼顾了其他几种节流式流量计的特点，具有较好的适应性。
3.2基本特点
a）易于通过较脏污的流体，污物不易沉积、附着，提高了测量的准确性和使用维护周期，适合于冶金、石化、环保等行业多种介质的测量。
b）改善了对孔板入口尖锐度的要求，使磨损减小，这样极大地减少了维护工作量并延长了仪表检定周期，提高了测量准确性。
c）由于楔形块本身具有“导流”作用，流通能力要比孔板大，一般来说，楔形流量计流出系数典型值为0.8，孔板为0.6，在相同的流量下，楔形流量计的差压比孔板小，具有较小的“节流”作用，适合于高黏度介质的测量，用途广泛。
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