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差壓式流量計取壓方式和取壓裝置

點擊次數(shù):7999 發(fā)布時間:2020-04-25 08:19:02
差壓式流量計的輸出信號就是節(jié)流件前后取出的差壓信號。不同的取壓方式,即取壓孔在節(jié)流件前后的位置不同,取出的差壓值也不同。所以,不同的取壓方式,對同一個節(jié)流件,它的流出系數(shù)也將不同。
1、取壓方式
目前國際國內(nèi)通常采用的取壓方式有理論取壓法、D-D/2取壓法(也稱徑距取壓法)、角接取壓法和法蘭取壓法等,*常用的為后面三種。圖3-10表示出各種取壓方式的取壓位置。
差壓式流量計各取壓方式的取壓位置圖
(1)理論取壓法
理論取壓法上游取壓管中心位于距節(jié)流件前段面1D±0.1D處,下游取壓管中心位置因β值而異?;疚挥诹魇?小截面處,所以也稱縮流取壓法,如圖3-10中截面III-III所示。在推導(dǎo)節(jié)流裝置流量方程時,用的差不多正是這兩個截面上的壓力差,所以稱為理論取壓法。理論取壓法的優(yōu)點是所取得的差壓較大,但是,隨著直徑比β和流量qv的變化,孔板后流束*小截面的位置也要變化,給下游取壓口的設(shè)置帶來困難。
(2)D-D/2取壓法
D-D/2取壓法又稱徑距取壓法。上游取壓管中心位于距節(jié)流件前端面1D±0.1D處,下游取壓管中心位于距節(jié)流件前端面D/2±0.01D(對于β〉0.6)或D/2±0.02D(對β≤0.6)處,如圖3-10中IV-IV截面。和理論取壓法相比,D-D/2取壓法下游取壓點是固定的,是一種比較好的取壓方式。當直徑比β〉0.735時,下游取壓點近似位于流束的*小截面處,取出的差壓值也和理論取壓法相近。當β〉0.735時,兩者將出現(xiàn)差異。一般,D-D/2取壓法測得的差壓值較理論取壓法稍小。
(3)角接取壓法
角接取壓法上下游取壓管中心位于節(jié)流件前后端面處,如圖3-10中I-I截面。角接取壓法主要優(yōu)點如下:易于采用環(huán)式取壓、使壓力均衡,從而提高差壓的測量精度;當實際雷諾數(shù)大于界限雷諾數(shù)時,流出系數(shù)只與直徑比β有關(guān);沿程壓力損失變化對差壓測量的影響小。
角接取壓的主要缺點是對取壓點的安裝要求嚴格,如果安裝不準確,對差壓測量精度影響較大。這是因為角接取壓的前后取壓點都位于壓力分布曲線的較陡峭部位,取壓點位置稍有變化,就對差壓測量有較大影響。另外,它取到的差壓值較理論取壓法的差壓小,取壓管的臟污(如污水流量計)和堵塞不易排除。
(4)法蘭取法法
法蘭取壓法不論管道直徑和直徑比β的大小,上下游取壓點中心均位于距離孔板上下游端面lin(2.54cm)處,如圖3-10中II-II截面。它在制造和使用上要比理論取壓法來得方便,而且通用性較大。但它使得流出系數(shù)除與β和Re有關(guān)外,還跟管徑D有關(guān)。
2、標準取壓裝置
標準取壓裝置是**標準中規(guī)定的用來實現(xiàn)取壓方式的裝置。根據(jù)取壓方式有角接取壓裝置和法蘭取壓裝置,D-D/2取壓方式在測量管上鉆孔實現(xiàn)取壓。
(1)角接取壓裝置
角接取壓裝置可以采用環(huán)室或夾緊環(huán)(單獨鉆孔)取得節(jié)流件前后的差壓,其結(jié)構(gòu)如圖3-11所示。
環(huán)室取壓裝置由節(jié)流件前后兩個環(huán)室組成。前后環(huán)室的厚度分為為S和S',它們應(yīng)滿足S(或S')≤0.5D,前后環(huán)室的開孔直徑Df應(yīng)相等,并等于管徑D以保證不凸入管內(nèi)。允許Df≥D,但應(yīng)≤1.04D,并滿足式(3-17)的要求
差壓式流量計公式
采用環(huán)室取壓的目的是可以取出節(jié)流件前后的均衡壓差,提高測量精度。環(huán)室通過與節(jié)流件之間的環(huán)隙和管道內(nèi)部想通。環(huán)隙可以是全周上的連續(xù)環(huán)隙,也可以是等角配置的不少于四個的斷續(xù)環(huán)隙,環(huán)隙寬度a或單獨鉆孔取壓口直徑b應(yīng)滿足
β≤0.65時    0.005D≤a≤0.03D
β〉0.65時    0.01D≤a≤0.02D
對于任意β值,環(huán)隙寬度a應(yīng)在1-10mm之間。環(huán)腔的橫截面積C×h應(yīng)大于或等于環(huán)隙與管道連通的開孔面積的一半,即Ch≥1/2πDa。
夾緊環(huán)(圖3-11下半部分)在單獨鉆孔時使用,上下游壓力分別從前后兩個夾緊環(huán)取出。當被測介質(zhì)為蒸汽時,取壓口直徑b應(yīng)在4-10mm之間。
差壓式流量計環(huán)室和夾緊環(huán)結(jié)構(gòu)
(2)法蘭取壓裝置
法蘭取壓裝置由兩個帶取壓孔的取壓法蘭組成,如圖3-12所示。上下游取壓孔直徑b相同,應(yīng)滿足b≤0.13D,同時應(yīng)小于13mm。取壓孔軸線分別與孔板上下游端面之間的距離為
對于β〉0.6    D≤150mm     S=S'=(25.4±0.5)mm
對于β≤0.6,或β〉0.6但150mm≤D≤1000mm   S=S'=(25.4±1)mm
差壓式流量計法蘭取壓裝置結(jié)構(gòu)

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