內(nèi)錐式流量計(jì)是在標(biāo)準(zhǔn)孔板基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,其計(jì)算方法也遵循標(biāo)準(zhǔn)孔板的計(jì)算方法,但因內(nèi)錐式流量計(jì)的流出系數(shù)C是實(shí)際標(biāo)定的,和等效直徑比βV是固定的,與標(biāo)準(zhǔn)孔板不同,所以出現(xiàn)了三種計(jì)算方法,并通過實(shí)例加以探討。

1 內(nèi)錐式差壓流量計(jì)流量方程

內(nèi)錐式流量計(jì)是孔板流量計(jì)改進(jìn)而產(chǎn)生的,因此它的流量方程基本上是在孔板流量計(jì)流量方程的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出來,同時(shí)針對(duì)內(nèi)錐與孔板的不同點(diǎn),計(jì)算方法也相應(yīng)地做了一些改進(jìn)。

2 內(nèi)錐式流量計(jì)的計(jì)算方法[1]

標(biāo)準(zhǔn)孔板計(jì)算方法大致分為兩大類,一類是根據(jù)已知的管內(nèi)徑D,流量qV或qm以及流體的物理性質(zhì)等數(shù)據(jù),選擇一個(gè)合理的差壓Δp,計(jì)算出節(jié)流裝置的孔徑d,這類方法通常稱為設(shè)計(jì)計(jì)算,是主要的計(jì)算方法;另一類是根據(jù)節(jié)流裝置的孔徑d,差壓Δp,管內(nèi)徑D以及流體的物理性質(zhì)等數(shù)據(jù),核算流量qV或qm的大小,這類方法通常稱為校驗(yàn)計(jì)算。內(nèi)錐式流量計(jì)的特點(diǎn)如下。

a)它不是標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置,每1臺(tái)流量計(jì)的流出系數(shù)C在出廠前必須由實(shí)際標(biāo)定得出。

b)內(nèi)錐式流量計(jì)計(jì)算時(shí),根據(jù)實(shí)際工程和機(jī)械加工技術(shù)的需要,常常把內(nèi)錐體的直徑與管內(nèi)徑固定下來,等效直徑比βV分別為 0.45,0.55,0.65,0.75,0.85,計(jì)算時(shí)常作為選擇的已知量來處理,因此,它的計(jì)算方法與標(biāo)準(zhǔn)孔板不同,而且簡(jiǎn)單。同時(shí)也出現(xiàn)一些新的 問題,例如qV(或qm)的刻度上限或差壓Δp量程上限出現(xiàn)帶小數(shù)的正實(shí)數(shù),給使用者帶來不便,這些問題可選擇不同的計(jì)算方法來處理。一般內(nèi)錐式流量計(jì)有 3種計(jì)算方法。

1)已知qV或qm,選擇Δp和βV,計(jì)算流量刻度的上限qVtop或qmtop,適用于二次儀表為DCS或數(shù)顯儀表;

2)已知qV或qm,選擇βV,計(jì)算Δp;適用于二次儀表為模擬信號(hào);

3)已知qV或qm,選擇Δp,計(jì)算βV。適用于內(nèi)錐體單獨(dú)加工,與孔板計(jì)算方法基本相同,但計(jì)算方法簡(jiǎn)單。

3 內(nèi)錐式流量計(jì)計(jì)算實(shí)例之一

已知qV或qm,選擇Δp和βV,計(jì)算qVtop或qmtop

3.1 已知條件

介質(zhì):空氣(干);操作密度:ρ1=2.175 kg/m3;qVmax=650 m3/h, qVcon=500 m3/h, qVmin=200 m3/h;操作黏度:μ1=2.31×10-5Pa·s;等熵指數(shù):K=1.4;管道內(nèi)徑:D20=100.00 mm;流出系數(shù):C =0.820 0(標(biāo)定值);操作壓力:p1=270 kPa(優(yōu)良?jí)毫?/span>);操作溫度:t =195℃。

3.2 選擇值

差壓上限:Δp上限=5 kPa;碳鋼管膨脹系數(shù)λD=1.116×10-5/℃;βV20=0.65;內(nèi)錐體膨脹系數(shù)λd=1.660×10-5/℃。