流量儀表介紹.復(fù)習(xí)進(jìn)程.ppt

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1、流量儀表介紹.在。一、流量測量：流量單位時(shí)間內(nèi)流過管道某截面的體積或質(zhì)量二、流量的測量與變送在化工生產(chǎn)過程中，為了有效地進(jìn)行生產(chǎn)操作和控制，經(jīng)常需要測量生產(chǎn)過程中各種介質(zhì)(如液體、氣體和蒸汽等)的流量，以便為生產(chǎn)操作和控制提供依據(jù)。同時(shí)，為了進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算，也需要知道在一般時(shí)間(如一班、一天等)內(nèi)流過的介質(zhì)總量。所以，對管道內(nèi)介質(zhì)流量的測量和變送是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的控制以及進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算所必需的。在工程上，流量是指單位時(shí)間內(nèi)流過管道某一截面的流體的體積或質(zhì)量，即瞬時(shí)流量。流量的計(jì)量單位如下:表示體積流量的單位常用立方米每小時(shí)

2、(m3/h)、升每分(I/min)、升每秒(l/s)等；表示質(zhì)量流量的單位常用噸每小時(shí)(t/h)、千克每小時(shí)(kg/h)、千克每秒(kg/s)等。若流體的密度是ρ，則體積流量Q與質(zhì)量流量M的關(guān)系是:M=Qρ或Q=M/ρ二、流量的測量與變送流體的密度是隨工況參數(shù)而變化的。對于液體，由于壓力變化對密度的影響很小，一般可以忽略不計(jì)；但因溫度變化所產(chǎn)生的影響，則應(yīng)引起注意。不過一般溫度每變化10℃時(shí)，液體的密度變化約在1%以內(nèi)。所以，除溫度變化較大，測量準(zhǔn)確度要求較高的場合外，往往也可以忽略不計(jì)。對于氣體，由于密度受溫度、壓

3、力變化影響較大，例如，在常溫附近，溫度每變化10℃，密度變化約為3%。在常壓附近，壓力每變10kPa，密度也約變化3%。因此，在測量氣體體積流量時(shí)，必須同時(shí)測量氣體的溫度和壓力，并將工作狀態(tài)下的體積流量換算成標(biāo)準(zhǔn)體積流量。所謂標(biāo)準(zhǔn)體積流量，在工業(yè)上是指20℃、0.10133MPa(稱標(biāo)定狀態(tài))或0℃、0.10133MPa(稱標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))條件下的體積流量。在儀表計(jì)量上多數(shù)以標(biāo)定狀態(tài)條件下的體積流量為標(biāo)準(zhǔn)體積流量。流量測量的方法和儀表種類繁多，其測量原理和儀表的結(jié)構(gòu)形式各不相同。針對石油化工生產(chǎn)過程的不同要求，采用不同的流

4、量儀表。下表中列出了幾種主要類型流量表(或稱流量計(jì))的性能及適用場合。二、流量的測量與變送三、差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)是根據(jù)安裝于管道中流量檢測件產(chǎn)生的差壓,已知的流體條件和檢測件與管道的幾何尺寸來計(jì)算流量的儀表。差壓式流量計(jì)由一次裝置(檢測件)和二次裝置(差壓轉(zhuǎn)換和流量顯示儀表)組成。通常以檢測件形式對差壓式流量計(jì)分類,如孔板流量計(jì)、文丘里流量計(jì)、均速管流量計(jì)等。分類：1、按產(chǎn)生差壓的作用原理分：節(jié)流式、水力阻力式、離心式、動壓頭式、動壓增益式、射流式；2、按結(jié)構(gòu)形式分：標(biāo)準(zhǔn)孔板、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、經(jīng)典文丘里管、文丘里

5、噴嘴、1/4園孔板、錐形孔板等；3、按用途分：標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置、小管徑裝置等。三、差壓式流量計(jì)節(jié)流現(xiàn)象及其原理：流體在有節(jié)流元件的管道中流動時(shí)，在節(jié)流元件前后的管璧處，流體的靜壓力產(chǎn)生差異的現(xiàn)象稱為節(jié)流現(xiàn)象，如圖所示。所謂節(jié)流裝置就是設(shè)置在管道中能使流體產(chǎn)生局部收縮的節(jié)流元件和取壓裝置的總稱。應(yīng)用最廣泛的節(jié)流元件是孔板，其次是噴嘴、文丘里管。下面以孔板為例說明節(jié)流原理。三、差壓式流量計(jì)下圖表示在孔板前后流體的流速與壓力的分布情況：三、差壓式流量計(jì)沿管道軸向連續(xù)地向前流動的流體，由于遇到節(jié)流元件的阻擋，使靠近管壁處的流體受

6、到的阻擋作用最強(qiáng)，因而使其一部分動壓能轉(zhuǎn)化成靜壓能，于是就出現(xiàn)了節(jié)流元件入口端面靠近管壁處的流體靜壓力P1，的升高(即圖中P1＞P2)。此壓力比管道中心處壓力要大，即在節(jié)流元件入口端面處產(chǎn)生一徑向壓差。這一徑向壓差使流體產(chǎn)生徑向附加速度，從而使靠近管壁處的流體質(zhì)點(diǎn)的流向就與管道中心軸線相傾斜，形成了流束的收縮運(yùn)動。同時(shí)，由于流體運(yùn)動的慣性，使得流束收束最厲害(即流束最小截面)的位置不在節(jié)流孔處，而是位于節(jié)流孔之后(即圖中截面Ⅱ處)，并隨流量大小而變化。以上就是流體流經(jīng)節(jié)流元件時(shí)，流束為什么產(chǎn)生收縮的原因。#由于節(jié)流元

7、件的阻擋造成了流束的局部收縮，同時(shí)，又因流體始終處于連續(xù)穩(wěn)定的流動狀態(tài)，因此在流束截面最小處的流速達(dá)到最大。根據(jù)伯努利方程式和位能、動能的相互轉(zhuǎn)化原理，在流束截面最小處的流體靜壓力最低，同理，在孔板出口端面處，由于流速已比原來增大，因此靜壓力也就較原來為低(即圖中P2

8、P也愈大。所以只要測出元件前后的壓力差ΔP就可求得流經(jīng)節(jié)流元件的流體流量。這就是節(jié)流裝置測量流量基本原理。三、差壓式流量計(jì)在計(jì)算時(shí)，如果把Ao用π/4d2表示，d為工作溫度下孔板孔口直徑，單位為mm，而ΔP以Mpa為單位，則流量方程式可換算為實(shí)用流量計(jì)算公式，即：Q=0.003998αεd2式中0.3998=3600×10-6×π/4×√2。以