解析標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置和非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置

    節(jié)流裝置分為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置和非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置兩大類，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的研究zui充分，實驗數(shù)據(jù)zui完善，已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和通用化，只要根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計計算，嚴(yán)格遵照加工要求和安裝要求，這樣的節(jié)流裝置不需要進(jìn)行單獨標(biāo)定就可以使用。非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置用以解決臟污和高粘度流體的流量測量問題，尚缺乏足夠的實驗數(shù)據(jù)，故沒有標(biāo)準(zhǔn)化。節(jié)流裝置必須滿足下列使用條件和要求，流量方程式和實驗數(shù)據(jù)才能采用。

 

    1)被測流體應(yīng)充滿管道連續(xù)流動。

 

    2)管道內(nèi)流體的流動狀態(tài)是穩(wěn)定的。

 

    3)被測流體在通過節(jié)流裝置時不發(fā)生相變，即液體的蒸發(fā)或氣體的液化。

 

    4)在節(jié)流元件前后各2D長的一段管道內(nèi)，表面上不能有凸出物或明顯的粗糙不平;在節(jié)流元件前100，節(jié)流元件后5D范圍內(nèi)，必須是直管段。

 

    5)各種標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置使用管內(nèi)徑Z)的zui小值要符合要求。

 

    1.標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置

 

    全套節(jié)流裝置的結(jié)構(gòu)如圖4-3所示。

 

    目前國際上規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置有：標(biāo)準(zhǔn)孔板、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、文丘利管、文丘利噴嘴和長徑噴嘴，常用的是前三種。它們的結(jié)構(gòu)、尺寸和技術(shù)條件均機一的標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)和圖表可査閱有關(guān)手冊或資料，

 

    (1)標(biāo)準(zhǔn)孔板標(biāo)準(zhǔn)孔板是-塊料有隠的金屬_平板，H孔的人口朝著流體的流動方向，并有尖銳的直角邊緣，如圖所示。圓孔直徑d由所選取的差壓計的量程決定在大多數(shù)使用場合，jS值為0.2~0.75標(biāo)準(zhǔn)孔板的結(jié)構(gòu)zui簡單，體積小，加工方便，成本低，目釀工業(yè)上應(yīng)釀多。但細(xì)髓鎌低，壓力損絲大’而且只賴于清潔的流體。標(biāo)準(zhǔn)孔板可以采用角接取壓、法蘭取壓和徑距取壓方式。

 

    (2)標(biāo)準(zhǔn)噴嘴標(biāo)準(zhǔn)噴嘴是由圓弧曲面構(gòu)成的人口收縮部分和與之相接的圓筒形喉部組成的，當(dāng)肌(m二d2/D2=妒)取值在不同范圍時，標(biāo)準(zhǔn)噴嘴的形狀略有不同丄如圖所示標(biāo)準(zhǔn)噴嘴的形狀適應(yīng)流體收縮的流線型，所以壓力損失較小’測量精度較。但匕的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜f體較大，加工困難，成本較高|然而由于噴嘴的堅固性，—般選擇噴嘴用于高速蒸氣流量的測量。標(biāo)準(zhǔn)噴嘴采用角接取壓法。

 

    (3)文丘利管文丘利管具有圓錐形的入口收縮段和喇叭形的出口擴散段丄如圖4-6所示。它能使壓力損失顯著地減少，并有較高酬量精度。但加工困難，成本zui高一一般用在有特殊翻滿麵場合它賺賺續(xù)變化，卿可于臟污流體流

 

    量的測量，并在大管徑流量測量方面應(yīng)用較多。

 

    2.非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置

 

    非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)織M常只錄殊獄下麵，它們的估算方法與減節(jié)録®J本相同二

 

    只是所用數(shù)據(jù)不同，這些數(shù)據(jù)可以在有關(guān)手冊巾査目!1。但非標(biāo)準(zhǔn)流裝置在使用則要進(jìn)行頭際標(biāo)定。圖4-7所示為幾種典型的非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置。

 

    (1)1/4圓噴嘴如圖4-7a所示，1/4圓噴嘴的開孔人口形$狀是半徑為『的1/4圓弧它主要用于低雷諾數(shù)下的流量測量，雷諾數(shù)范圍為500~2-5Xl°5°

 

    (2)錐形人口孔板如圖4-7b所示，錐形入口孔板與標(biāo)準(zhǔn)孔板形狀相似，只是人口為45°錐角，相當(dāng)于一只倒裝孔板，它主要用于低雷諾數(shù)下流體的測量，雷諾數(shù)范圍

 

    (3)圓缺孔板如圖4-7c所示，圓缺孔板主要用于臟污、有氣泡析出或有固體微粒的液體流量測量，其開孔在管道截面的一側(cè)，為弓形開孔。測量含氣液體時，其開孔位于上部；測量含固體微粒的液體時，其開孔位于下部，測量管段一般要水平安裝.

 

    (4)V內(nèi)錐流量計V內(nèi)錐流量計是20世紀(jì)80年代提出的一種新型流量計，它是利用內(nèi)置V形錐體在流場中引起的節(jié)流效應(yīng)來測量流量的，其結(jié)構(gòu)如圖4-7d所示V內(nèi)錐節(jié)流裝置包括一個在測量管中同軸安裝的尖圓錐體和相應(yīng)的取壓口。流體在測量管中流經(jīng)尖圓錐

 

    體，逐漸節(jié)流收縮到管道內(nèi)壁附近，在錐體兩端產(chǎn)生差壓，差壓的正壓九是在上游流體收縮前的管壁取壓口處測得的靜壓力，差壓的負(fù)壓是在圓錐體朝向下游的端面中心所開取壓孔處取得的壓力。這種節(jié)流式流攀計改變了傳統(tǒng)的節(jié)流布局，從中心節(jié)流改為外環(huán)節(jié)流，與傳統(tǒng)流量計相比具有較明顯的優(yōu)點^結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，不截留流體中的夾帶物，耐磨損信號噪聲低，可以達(dá)到較高量程比10:1~14:1安裝直管段要求較短，一般上游只需0~2D，下游只需3-5D；壓力損失小，僅為孔板的1/2~1/3，與文丘利管相近。目前這種流量計尚未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化程度，還沒有相應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)，其流量系數(shù)需要通過實驗標(biāo)定得到。