摘要(yào):以差壓(yā)流量計(jì) 的選型(xing)計算，主(zhǔ)要針對(dui) 孔闆流(liú)量計 進(jin)行并解(jie)讀了相(xiàng)關的國(guó)家标準(zhun),運用VC++軟(ruan)件作爲(wei)程序開(kāi)發的工(gong)具,以實(shí)際工程(chéng)爲例,探(tàn)索了孔(kong)闆流量(liàng)計的孔(kong)闆🔆直徑(jìng)、直徑❄️比(bi)等标準(zhun)計算方(fang)法與軟(ruǎn)件計算(suan)方法。本(ben)文解決(jué)了在項(xiàng)目中🏃‍♀️，用(yòng)于孔闆(pan)流量計(ji)采辦的(de)文件如(rú)數據表(biao)和孔闆(pǎn)流量計(jì)計算書(shū)等,需要(yào)對孔闆(pǎn)的規格(gé)和尺寸(cun)進行初(chu)步計算(suan),确定孔(kǒng)闆的🔅孔(kong)徑、直徑(jing)比等參(cān)數的問(wen)題。将繁(fan)瑣的計(jì)算變😍得(de)方便可(ke)行,計🏃🏻算(suàn)程序簡(jiǎn)練,節👅省(sheng)人工時(shí)間,且結(jie)果較爲(wèi)正确确(que),方便需(xu)要采取(qǔ)專用的(de)計算軟(ruan)件數據(ju)表中的(de)工藝參(cān)數等進(jìn)行校⛹🏻‍♀️核(he)檢驗,完(wán)成了一(yi)套孔闆(pǎn)流量計(ji)的選型(xíng)計算的(de)程序📐。
　　差(cha)壓流量(liàng)計是一(yi)種測定(dìng)流量的(de)儀器。它(tā)是利用(yong)流體流(liú)經✊節流(liu)裝置時(shí)所産生(shēng)的壓力(lì)差與流(liú)量之間(jiān)存在的(de)一定關(guan)系的原(yuán)理,流量(liang)的測定(ding)通過測(ce)量壓差(cha)來實現(xian)。在石油(yóu)、化工、供(gong)熱、供💁水(shuǐ)、冶金、電(diàn)力等領(lǐng)域的測(cè)量和過(guò)程控制(zhi)都有廣(guǎng)泛的應(yīng)用。流量(liang)儀表的(de)兩個功(gong)用,在過(guò)程自動(dong)化儀表(biao)與裝置(zhi)中分别(bie)是:測量(liang)物料數(shu)量的總(zong)量表和(hé)過程自(zì)動化控(kòng)制系🔞統(tǒng)的檢測(ce)儀表。節(jie)流裝置(zhì)的有孔(kong)闆、噴嘴(zui)和文丘(qiu)裏管,它(ta)是在管(guǎn)道中安(an)裝的📞一(yi)個局部(bù)收縮的(de)元件。本(běn)文将主(zhu)要介紹(shao)孔闆流(liú)量計的(de)選型計(ji)算與程(cheng)序開👣發(fa)。孔闆流(liú)量計可(ke)測量氣(qi)體、液體(ti)、蒸汽及(jí)天然氣(qì)的流量(liàng)。孔闆流(liu)量計👈被(bèi)廣泛應(ying)用于煤(mei)炭、化工(gōng)、建築、交(jiāo)通、醫.藥(yào)、農✏️業、輕(qing)紡、食品(pin)環境保(bao)護及人(rén)🤩類生活(huó)的各個(ge)所需領(ling)域,是發(fa)展工業(yè)及農業(yè)生産,能(néng)源節約(yuē),産品質(zhì)量改進(jin)，經濟效(xiao)益提升(sheng)和管理(lǐ)水平提(tí)升的重(zhòng)要工具(jù),在國民(min)經濟中(zhong)占有十(shí)分顯著(zhe)的地位(wei)。
　　孔闆流(liú)量計流(liú)裝置的(de)結構比(bi)較簡單(dan),性能可(kě)靠穩定(dìng)👨‍❤️‍👨,并且十(shi)分牢固(gu),價格較(jiào)低,使用(yòng)壽命長(zhang),在工業(yè)中經常(chang)用到孔(kong)闆流量(liang)🙇‍♀️計,并能(néng)經過嚴(yán)格的校(xiao)驗檢測(ce),整個加(jia)工過程(chéng)均采用(yong)國際标(biao)準。孔闆(pan)流量計(jì)由于流(liú)速增加(jiā)可以使(shi)靜壓力(lì)變低,壓(yā)差即在(zai)節流件(jian)前👣後便(bian)産生了(le)壓力降(jiang),在節流(liu)件前後(hòu)産生的(de)壓差由(yóu)于介質(zhi)流動的(de)流量增(zēng)大而增(zēng)🔅大，因此(ci)，通過測(cè)🌈量壓🔞差(cha)來衡量(liang)⭐流體流(liu)量的大(da)小孔闆(pǎn)流量計(ji)是可以(yi)達到💚的(de)。這種測(cè)量方法(fǎ)是根據(jù)流動連(lián)續性定(ding)律和能(néng)量守恒(heng)守恒定(ding)律爲基(ji)正确定(ding)的。
　　孔闆(pan)流量計(ji)的節流(liú)件前後(hòu)産生的(de)靜壓力(li)差,該壓(yā)力差👣與(yu)流量存(cún)在着一(yi)定的函(han)數關系(xì),流量越(yue)大,壓力(li)差☎️相應(ying)越大。差(chà)壓信号(hào)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼傳送給(gěi) 差壓變(bian)送器 ,轉(zhuǎn)換成4~20mA.DC模(mo)拟信号(hào)輸出,遠(yuǎn)轉給流(liu)量計算(suàn)儀,實現(xiàn)流🌍體流(liu)♍量的計(jì)量。 質量(liàng)型流量(liang)計 ,經過(guo) 智能型(xíng)差壓變(bian)送器 ,自(zi)動補償(chang)工況溫(wēn)/壓後,實(shi)現對流(liu)體質量(liang)流量的(de)測量。
　　在(zai)設計項(xiang)目中如(ru)數據表(biǎo)和孔闆(pǎn)流量計(jì)算書等(děng)文件💰用(yong)于🤞孔闆(pǎn)流量計(ji)的采辦(ban),需要對(duì)孔闆的(de)規格和(he)尺寸進(jin)行初步(bù)計算,确(que)定孔闆(pǎn)的孔徑(jìng)、直徑比(bi)等參數(shù)。其計算(suàn)過程較(jiào)爲複㊙️雜(zá),通過✏️人(ren)工計算(suàn)費時費(fei)力🌍,且難(nán)以得到(dào)正确的(de)結果,需(xu)要采取(qu)專用的(de)計算軟(ruan)件。基于(yú)如上考(kao)慮,本文(wén)解讀了(le)GB/T2624.2-2006對孔闆(pǎn)流量計(jì)進行計(ji)算選型(xing)的🌏方法(fa),并通過(guò)VC++語言進(jìn)行編程(chéng),完成了(le)一🌈套孔(kǒng)闆流量(liàng)計的選(xuǎn)型計算(suan)的,取得(de)了令人(rén)滿意的(de)結♍果。
1孔(kong)闆流量(liàng)計的計(jì)算方法(fa)
1.1孔闆流(liú)量計原(yuán)理
　　如圖(tu)1所示流(liu)體流經(jing)節流元(yuán)件時的(de)壓力、速(su)度變化(hua)情況🐅。從(cóng)圖中可(ke)見,沿水(shuǐ)平管靠(kào)近流動(dòng)到節流(liu)元件前(qian)的截面(mian)🏃🏻1處的流(liu)體,流束(shu)🏃🏻‍♂️開始收(shou)縮,靠近(jìn)管壁處(chu)的流體(ti)将向管(guan)道中心(xīn)加♈速,而(er)管道中(zhōng)心處流(liú)體的壓(ya)力開始(shi)下降。由(you)于慣性(xing)作用,流(liú)束的最(zui)小截面(miàn)位置🌈不(bú)在節流(liu)元件處(chù)由于流(liu)體流過(guo)節流元(yuan)件後流(liu)束☁️繼續(xù)收縮的(de)原因,而(er)在節流(liu)元件後(hòu)的截面(mian)2處(此位(wèi)置随流(liu)量大小(xiao)而變)，此(cǐ)處流體(ti)平均流(liu)速U2最大(da),壓力p2最(zui)低。截面(miàn)2後,流束(shu).逐漸擴(kuò)大。在截(jié)面3處,流(liu)體速度(dù)Uz恢複到(dao)節流前(qián)的速度(du)U1(U3=U1),流束又(you)充滿管(guǎn)道。壓力(li)P3不能恢(huī)複到原(yuan)來的數(shù)值p1,由于(yú)流體流(liú)經節流(liú)元件時(shí)會産生(sheng)漩渦以(yi)及🏃🏻鹽城(chéng)的摩擦(cā)阻力等(děng)會造成(chéng)能量損(sǔn)失的原(yuán)因,P1與p3的(de)差值δp=p1-ps稱(chēng)爲流體(tǐ)流經♍節(jie)流元件(jiàn)的壓力(lì)損失。
 
1.2節(jiē)流裝置(zhi)設計計(ji)算分類(lei)
　　孔闆流(liu)量計的(de)設計與(yǔ)制造主(zhu)要參照(zhào)以下标(biao)準:ISO5167Measurementoffluidflow-DifferentialPressureDevices,2003/GB/T2624用安(an)裝🆚在工(gong)程項目(mu)設計中(zhong),需要根(gēn)據孔闆(pan)流量計(ji)所♍安裝(zhuang)的管道(dao)等級,以(yi)及工藝(yì)專業提(tí)供的不(bu)同工況(kuàng)下的流(liú)量,對孔(kong)闆流量(liang)計進行(hang)選型,同(tong)時計算(suàn)孔闆🧡的(de)孔徑以(yǐ)及Beta系數(shù)。
1.3孔闆流(liú)量計孔(kong)徑計算(suàn)方法
　　一(yi)次裝置(zhi)安裝在(zai)充滿流(liu)體的管(guǎn)線中确(que)立爲測(ce)量⛹🏻‍♀️原理(lǐ),裝人一(yī)次裝置(zhi)後裝置(zhì)的.上遊(yóu)側與喉(hóu)部或下(xia)遊側之(zhi)間産生(sheng)一個靜(jìng)壓差。假(jiǎ)設該裝(zhuāng)置與經(jing)過校準(zhun)的一個(ge)裝置幾(ji)何相似(sì)且使用(yòng)條件相(xiang)同,據該(gai)壓差的(de)實測值(zhi)和流動(dòng)🔴流體的(de)特性以(yǐ)及裝置(zhi)的使用(yòng)✊環境,從(cong)而确定(ding)流量。
1.3.1流(liú)量計算(suàn)
　　GB/T2624裏規定(dìng)的不确(que)定度限(xiàn)值,質量(liang)流量差(chà)壓的關(guān)系符🥰合(hé),因此流(liú)🍉量公式(shi)可用以(yǐ)下公式(shi)确定。
 
式(shi)中:qm-質量(liang)流量,kg/s;
9v-體(tǐ)積流量(liang),m³/s;
C-流出系(xi)數;
Ɛ-可膨(peng)脹系數(shu);
β-直徑比(bǐ),β=d/D;
d-節流件(jiàn)開孔直(zhí)徑,m;
D-管道(dào)内徑,m;
ρ1-被(bei)測流體(tǐ)密度,kg/m³;
△p-壓(ya)差,Pa。
1.3.2節流(liú)裝置開(kāi)孔直徑(jing)d和管道(dào)内徑D計(jì)算式
d=d20[1+λd(t-20)](3)
D=D20[1+λd(t-20)](4)
式(shì)中:d20-20℃下節(jie)流元件(jiàn)開孔直(zhi)徑;
D20-20℃下管(guǎn)道内徑(jìng);
λd一節流(liu)材料膨(peng)脹系數(shu);
λD一管道(dào)材料膨(péng)脹系數(shù)。
1.3.3流出系(xi)數計算(suàn)式
　　C爲不(bu)可壓縮(suō)流體确(que)定的表(biao)示通過(guò)裝置的(de)實際流(liu)量與理(lǐ)☔論流量(liàng)之間關(guan)系的系(xi)數,對于(yu)給定安(an)裝條件(jian)下的給(gěi)定一次(cì)裝置,流(liú)出系數(shù)僅與雷(lei)諾數有(you)關。由下(xià)式表示(shi):
 
　　可膨脹(zhàng)系數ε取(qǔ)決于雷(léi)諾數值(zhi),也取決(jue)于氣體(tǐ)的壓力(lì)比和等(deng)熵指數(shu)值。
　　表示(shì)這些變(bian)化的方(fāng)法是以(yǐ)膨脹性(xìng)(膨脹)系(xì)數乘一(yi)次裝置(zhi)的🍉流出(chū)系數C。流(liú)出系數(shù)利用雷(léi)諾數值(zhi)相同的(de)液體直(zhi)接校準(zhun)後确定(ding)。
　　當流體(tǐ)不可壓(yā)縮時(液(ye)體),ε等于(yu)1,當流體(ti)可壓縮(suo)時(氣體(ti)),ε小于1。
　　事(shi)實表明(míng)ε實際上(shang)與雷諾(nuo)數無關(guan)。對于給(gei)定一次(ci)裝置的(de)給定直(zhí)徑比,ε隻(zhī)取決于(yu)壓力比(bi)和等熵(shāng)指數，因(yīn)此本法(fa)是可行(háng)的。
當直(zhí)接計算(suan)法不能(néng)解題時(shí),需要采(cai)用叠代(dai)計算法(fa)。
　　以孔闆(pan)爲例,始(shǐ)終需要(yào)叠代計(ji)算法來(lai)計算。原(yuan)則是把(bǎ)基本.流(liú)量方程(chéng)中所有(you)--緻的值(zhi)重新組(zu)合在一(yī)個項内(nèi),而将未(wèi)知的值(zhí)組合在(zài)一項内(nèi)。
　　把已知(zhī)數組合(he)在方程(chéng)的一邊(bian),将未知(zhi)數放在(zai)方程的(de)另一邊(bian)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼。
 
(2)計算β1:由(yóu)β0、k、△代入ε公(gong)式計算(suàn)ε0;由β0、ReD、D代人(rén)C公式計(ji)算C0;由C0、ε0、A2代(dai)入β公式(shi)計算B0.
(3)計(jì)算β2:由β1、k、△代(dai)入ε公式(shì)計算ε1;由(yóu)β0.ReD、D代人C公(gōng)式計算(suàn)C1;由C1、ε1、A2代入(rù)β公式計(ji)算β2。
若滿(man)足βn-βn-1<E(一般(bān)E=0.0001),叠代可(ke)停止,通(tong)常進行(háng)2~3次叠代(dai)即可。
2孔(kǒng)闆流量(liàng)計計算(suan)程序開(kai)發
　　利用(yong)VC++語言将(jiang)上述标(biāo)準中的(de)計算公(gong)式進行(háng)編程,開(kāi)發❗出🥵一(yi)套孔闆(pan)流量計(jì)關鍵參(can)數計算(suàn)工具。通(tong)過計算(suan)工🔞具得(dé)出孔❄️.闆(pǎn)流💋量計(jì)中孔徑(jìng)和直徑(jing)比等數(shu)值的計(jì)算結果(guo),并與實(shí)際🐆項目(mu)中💁的計(jì)算㊙️值進(jin)行對比(bi)，以驗證(zheng)計算工(gōng)具的正(zhèng)确率。
2.1計(jì)算流程(cheng)
　　打開軟(ruan)件,輸入(rù)孔闆流(liu)量計相(xiàng)關已知(zhi)條件,黃(huang)色框内(nèi)爲👨‍❤️‍👨必填(tian)🐅數據(管(guan)道膨脹(zhang)系數、孔(kǒng)闆膨脹(zhang)系數、管(guǎn)道内徑(jing)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼、正常🧑🏽‍🤝‍🧑🏻流(liú)量工況(kuàng)流量、最(zuì)大流量(liang)工況流(liú)量、密度(dù)🌂、操作黏(nián)度、最大(da)差壓等(deng)重要工(gōng)藝參數(shù))。程序計(jì)算出操(cāo)作工況(kuàng)下管道(dào)内🔆徑,根(gēn)據最大(da)差壓值(zhi)計算出(chu)正🙇🏻常流(liú)量工況(kuang)下的對(duì)應的差(cha)壓值。根(gen)據叠代(dài)計算法(fa)✌️.原把基(jī)本流量(liang)方程中(zhong)所有-緻(zhi)的值重(zhong)新組合(hé)在一個(ge)項内,而(ér)将未知(zhī)的值組(zǔ)合在一(yī)項内,計(ji)算出A2。根(gēn)據流量(liang)計算式(shì)确定直(zhi)💘徑比公(gong)式,進行(háng)叠代計(jì)算。直至(zhi)❄️直徑比(bǐ)之差小(xiǎo)于0.0001,根據(ju)💁直徑比(bi)計算孔(kong)徑以及(jí)♻️其他參(cān)數,否則(ze)繼續進(jin)🔴行叠代(dài)計算。
2.2程(cheng)序界面(miàn)
　　根據某(mǒu)項目孔(kǒng)闆闆流(liu)量計數(shù)據表,輸(shu)人孔闆(pǎn)流量計(jì)相關已(yi)知條件(jiàn),黃色框(kuàng)内爲必(bi)填數據(jù):管道膨(peng)脹系數(shu)、孔闆膨(peng)脹系數(shù)、管道内(nèi)徑、正常(chang)流量工(gōng)況流量(liang)、最大流(liu)量工況(kuang)流量、密(mì)度、操作(zuò)🏃‍♀️黏度、最(zui)大差壓(ya)。程序界(jiè)面如圖(tú)2。
 
2.3計算結(jié)果輸出(chu)及結果(guo)對比分(fèn)析
　　點擊(ji)計算,得(de)到直徑(jìng)比、流量(liang)系數、膨(péng)脹系數(shu)、計算孔(kǒng)徑💁等數(shu)值👈的計(jì)算結果(guo)。輸出結(jié)果報告(gao),将計算(suan)工具的(de)計算結(jié)果與手(shou)動✂️計算(suàn)值進行(háng)對比,結(jie)果如表(biao)1所示。
 
　　計(jì)算工具(jù)輸出結(jie)果與手(shou)動計算(suan)值基本(běn)接近,說(shuo)明計算(suan)工具.正(zheng)确率較(jiao)高。此程(chéng)序可以(yǐ)得到應(ying)用。
4結論(lun)
　　本文運(yùn)用國家(jiā)标準計(ji)算方法(fa),以解決(jué)設計項(xiàng)目中🔞孔(kǒng)闆流量(liàng)計😄選型(xíng)與計算(suan)完成數(shu)據表、計(jì)算書的(de)編制工(gong)作爲目(mu)标，以實(shi)🈚際項目(mu)爲研究(jiu)對象,解(jiě)讀了GB/T2624.2-2006對(dui)孔闆流(liú)量計進(jin)行計算(suan)選型的(de)🚶方法,并(bing)通過VC++語(yǔ)言進📧行(hang)編程,完(wán)成了一(yi)-套孔闆(pǎn)流量計(jì)的選型(xing)計算,分(fèn)析✌️程序(xù)結果與(yǔ)實際項(xiàng)目中孔(kǒng)闆流量(liang)計數據(ju)表的結(jie)❓果一緻(zhì)性高,精(jing)度高。證(zheng)明此程(cheng)序的編(bian)制至實(shi)現且功(gōng)能可靠(kào)。
　　較正确(que)完成了(le)孔闆的(de)規格和(hé)尺寸進(jin)行初步(bù)計算,确(que)定孔闆(pan)的孔徑(jing)、直徑比(bǐ)等參數(shu)的問題(tí)。将繁瑣(suo)的計算(suan)📧變得方(fang)便可行(hang)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼，計算程(chéng)序簡練(liàn),節省人(rén)工時間(jiān),且結果(guǒ)較爲正(zheng)确,方便(biàn)需要采(cai)取專用(yòng)的計算(suàn)軟件🔞數(shu)據表中(zhong)的工藝(yì)參數等(děng)進行校(xiao)核檢驗(yan),爲氣電(diàn)集✊團技(ji)術研發(fā)中心節(jie)約了成(cheng)本。
　　但在(zài)運用程(cheng)序開發(fa)得出軟(ruan)件計算(suan)孔闆流(liu)量計選(xuan)型的結(jié)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼果與實(shi)際項目(mu)中的孔(kǒng)闆流量(liàng)計選型(xing)結果👄對(dui)比,存在(zài)一定偏(pian)差。下一(yi)步将針(zhēn)對程序(xù)結果的(de)正确率(lǜ),對編程(cheng)進🏒行進(jìn)一步修(xiū)訂。另外(wai)，爲提高(gao)程序的(de)功能性(xìng),不僅可(kě)實現液(ye)體介質(zhì)下孔闆(pǎn)流量計(jì)選型結(jie)果,還将(jiang)優化程(cheng)序,實現(xian)氣體介(jiè)質下的(de)孔闆流(liú)量計的(de)選型計(ji)算。

本文(wén)來源于(yu)網絡,如(rú)有侵權(quan)聯系即(jí)删除！