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氣體流量計(jì)的分類(lèi)及計(jì)算公式

更新時(shí)間:2015-05-21 瀏覽次數(shù):2225

 為了滿(mǎn)足各種測(cè)量的需要,幾百年來(lái)人們根據(jù)不同的測(cè)量原理,研究開(kāi)發(fā)制造出了數(shù)十種不同類(lèi)型的氣體流量計(jì)算公式。大致分為容積式、速度式、差壓式、面積式、質(zhì)量式等。各種類(lèi)型的流量計(jì)量原理、結(jié)構(gòu)不同既有獨(dú)到之處又存在局限性。為達(dá)到較好的測(cè)量效果。需要針對(duì)不同的測(cè)量領(lǐng)域,不同的測(cè)量介質(zhì)、不同的工作范圍。選擇不同種類(lèi)、不同型號(hào)的流量計(jì)。工業(yè)氣體流量計(jì)量中常用的有以下幾種 
(1)差壓式流量計(jì) 
差壓式流量計(jì)是以伯努利方程和流體連續(xù)性方程為依據(jù),根據(jù)節(jié)流原理。
當(dāng)流體流經(jīng)節(jié)流件時(shí)(如標(biāo)準(zhǔn)孔板、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、長(zhǎng)徑噴嘴、經(jīng)典文丘利嘴、文丘利噴嘴等)。
在其前后產(chǎn)生壓差,此差壓值與該流量的平方成正比。在差壓式流量計(jì)中,因標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置差壓流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、研究zui充分、已標(biāo)準(zhǔn)化而得到zui廣泛的應(yīng)用??装辶髁坑?jì)理論流量計(jì)算公式為:
式中,qf為工況下的體積流量。
m3/s;c為流出系數(shù),無(wú)量鋼;β=d/D,無(wú)量鋼;d為工況下孔板內(nèi)徑,mm;D為工況下上游管道內(nèi)徑。
mm;ε為可膨脹系數(shù),無(wú)量鋼;Δp為孔板前后的差壓值,Pa;ρ1為工況下流體的密度,kg/m3。 
對(duì)于天然氣而言,在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下天然氣積流量的實(shí)用計(jì)算公式為: 
式中,qn為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下天然氣體積流量。
m3/s;As為秒計(jì)量系數(shù),視采用計(jì)量單位而定,此式As=3.1794×10-6;c為流出系數(shù);E為漸近速度系數(shù);d為工況下孔板內(nèi)徑,mm;FG為相對(duì)密度系數(shù)。
ε為可膨脹系數(shù);FZ為超壓縮因子;FT為流動(dòng)濕度系數(shù);p1為孔板上游側(cè)取壓孔氣流靜壓。
MPa;Δp為氣流流經(jīng)孔板時(shí)產(chǎn)生的差壓,Pa。 
差壓式流量計(jì)一般由節(jié)流裝置(節(jié)流件、測(cè)量管、直管段、流動(dòng)調(diào)整器、取壓管路)和差壓計(jì)組成,對(duì)工況變化、準(zhǔn)確度要求高的場(chǎng)合則需配置壓力計(jì)(傳感器或變送器)、溫度計(jì)(傳感器或變送器)流量計(jì)算機(jī),組分不穩(wěn)定時(shí)還需要配置在線(xiàn)密度計(jì)(或色譜儀)等。 
(2)速度式流量計(jì) 
速度式流量計(jì)是以直接測(cè)量封閉管道中滿(mǎn)管流動(dòng)速度為原理的一類(lèi)流量計(jì)。工業(yè)應(yīng)用中主要有: 
 
(3)容積式流量計(jì) 
在容積式流量計(jì)的內(nèi)部,有一構(gòu)成固定的大空間和一組將該空間分割成若干個(gè)已知容積的小空間的旋轉(zhuǎn)體,如腰輪、皮膜、轉(zhuǎn)筒、刮板、橢圓齒輪、活塞、螺桿等。旋轉(zhuǎn)體在流體壓差的作用下連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),不斷地將流體從已知容積的小空間中排出。根據(jù)一定時(shí)間內(nèi)旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng)的次數(shù),即可求出流體流過(guò)的體積量。容積式流量計(jì)的理論流量計(jì)算公式: 
式中,qf為工況下的體積流量,m3/s;n為旋轉(zhuǎn)體的流速。
周/s;V為旋轉(zhuǎn)體每轉(zhuǎn)一周所排流體的體積。
m3/周。 
氣體流量計(jì)算公式在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下。
容積式流量計(jì)的體積流量計(jì)算公式與速度流量計(jì)相同。 氣體流量計(jì)屬機(jī)械式儀表,一般由測(cè)量體和積算器組成,對(duì)溫度和壓力變化的場(chǎng)合則需配置壓力計(jì)(傳感器或變送器)、溫度計(jì)(傳感器或變送器)、流量積算儀(溫壓補(bǔ)償)或流量計(jì)算機(jī)(溫壓及壓縮因子補(bǔ)償)。

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