摘要：爲了分(fèn)析常用流量(liang)計 的能耗，理(li)論推導了常(chang)用流量計能(neng)耗的計算公(gong)式，并結合實(shi)🔱際工程數據(jù)進行了計算(suàn)。計算結果表(biǎo)明，标準孔闆(pǎn)✂️和标準噴📐嘴(zui)流量計的能(néng)耗最大，且能(néng)耗随着直🤞徑(jing)比的增大而(ér)降低； 渦街流(liu)量計 和 電磁(ci)流量計 的能(neng)耗次之； 超聲(sheng)波流量計 的(de)能耗最低。因(yīn)此在保證精(jing)度的前提下(xia)，采用無節流(liu)、阻流元件㊙️的(de)流量計具有(you)較好的經濟(jì)效益。
0引言
　　流(liú)量計量是工(gōng)業和市政系(xi)統中比較重(zhong)要的系統，是(shi)貿易結算和(he)效益分析的(de)重要依據。對(duì)于DN400mm及以上管(guǎn)徑來說，常用(yong)的流量計有(yǒu)差壓式流量(liang)計（例如孔闆(pǎn)流量計、噴嘴(zui)流量計等）、渦(wō)街💯流量計、電(diàn)磁流量計以(yǐ)及超聲波流(liu)量計☎️等。
通常(cháng)，設計單位和(he)建設單位在(zài)選擇流量計(ji)時主要考慮(lǜ)計量的精度(dù)、精度标定的(de)方便程度、表(biǎo)計的初期投(tou)🏃🏻‍♂️資和表計的(de)可靠性等因(yīn)素，一般對表(biao)計的能耗不(bú)會做太多的(de)分析。本文就(jiu)常用流量計(jì)的能耗進行(háng)了分析論證(zheng)。
流量計量儀(yí)表的能耗主(zhu)要體現在以(yǐ)下兩個方面(miàn)，即因儀表☁️的(de)節流導緻的(de)機械損失和(he)儀表的電損(sun)失[1]。兩者之和(he)可以作爲流(liú)量儀表的總(zong)能耗。
1常用流(liu)量計介紹
1.1差(cha)壓式流量計(ji)
　　差壓式流量(liàng)計 是根據安(an)裝于管道中(zhong)流量檢測件(jian)産生的差壓(yā)、已知的流體(ti)條件和檢測(ce)件與管道的(de)幾何尺寸來(lái)計算流量的(de)儀表💔。差壓🌈式(shì)流量計由一(yi)次裝置（檢測(cè)件）和二次裝(zhuang)置（差🧑🏾‍🤝‍🧑🏼壓轉換(huan)和流量顯示(shì)儀表）組成。差(chà)壓式流量計(ji)是一類應📱用(yong)最廣泛的流(liú)量計💯，在各類(lei)流量儀表中(zhōng)其使用量居(ju)首位。
　　檢測件(jian)又可按其标(biao)準化程度分(fèn)爲兩大類，即(jí)标準檢測件(jian)和非🔴标準檢(jian)測件。其中，标(biāo)準孔闆一般(ban)在工程中采(cai)用得最多。
1.2渦(wō)街流量計
　　渦(wo)街流量計是(shì)根據卡門（Karman）渦(wō)街原理研究(jiū)生産的。它的(de)特點是壓力(li)損失小、量程(chéng)大、精度高，在(zai)測量工況體(ti)積流量✉️時幾(ji)乎不✔️受流體(tǐ)密度、壓力、溫(wen)度、黏度等參(can)數的影響。
1.3電(diàn)磁流量計
　　電(diàn)磁流量計是(shi)根據法拉第(dì)電磁感應定(ding)律制成的一(yī)種測㊙️量導電(diàn)性液體的儀(yi)表。它的特點(dian)爲測量通道(dao)是🍉一段光滑(hua)😄的直管，不會(huì)阻塞、不産生(shēng)壓力損失♋，節(jiē)能效果好；流(liu)量大，口徑寬(kuan)。
1.4超聲波流量(liang)計
　　超聲流量(liàng)計是通過檢(jian)測流體流動(dong)對超聲束（或(huò)超聲脈沖）的(de)作⚽用以測量(liang)流量的儀表(biao)。超聲流量計(jì)屬無阻礙流(liu)量計，是解決(jue)流😄量測量困(kùn)難問題的一(yi)類流量計，特(tè)别是在大口(kǒu)徑流量♉測量(liang)方面，有較突(tu)出的優點。近(jìn)年來，超聲流(liu)量計是發展(zhan)迅速的流量(liàng)計之一。
2常用(yong)流量計的壓(yā)力損失
2.1差壓(yā)式流量計的(de)壓力損失
　　根(gēn)據GB/T2624.2—2006用安裝在(zài)圓形截面管(guǎn)道中的差壓(ya)裝置測量滿(man)管流體流👉量(liàng)第2部分： 孔闆(pǎn)流量計 和GB/T2624.2—2006用(yong)安裝在圓形(xing)截面管道中(zhōng)的差壓裝置(zhi)測量滿管流(liú)體流量✊第3部(bù)分:噴嘴和文(wen)丘裏噴嘴[2-3]，标(biāo)準孔闆及噴(pen)嘴的壓損🌍公(gong)式爲：


　　式(1)～(6)中，Δω爲(wei)孔闆及噴嘴(zui)的壓力損失(shī)，Pa；K爲孔闆及噴(pen)嘴的壓力損(sun)失系數；ρ1爲流(liú)體的密度，kg/m3；v爲(wèi)流體的流速(sù)，m/s；β爲直徑比；C爲(wei)流出系🔅數；ReD爲(wèi)根據♈管道直(zhi)徑D計算出的(de)雷諾數；A爲由(yóu)管道雷諾數(shu)和直徑比确(què)定的管道系(xì)數；L1爲孔闆上(shang)遊🔅端面到上(shang)🆚遊取壓口🥰的(de)距離l1除以管(guan)道直徑D得出(chu)的商；M2'爲位置(zhi)系數；L2'爲孔闆(pan)下遊端面到(dao)下遊🔞取壓口(kou)的距離l2'除以(yi)管道直徑D得(dé)出的商。
　　對于(yú)不同的取壓(ya)方式，L1與L2'的取(qu)值如下：對于(yú)角接取壓口(kǒu)，L1=L2'=0；對于D和D/2取壓(ya)口，L1=1，L2'=0.47；對于法蘭(lán)取壓口，L1=L2'=25.4/D。
2.2渦街(jie)流量計的壓(ya)力損失
　　根據(ju)JB/T9249—2015渦街流量傳(chuan)感器[4]，可推導(dǎo)出渦街流量(liàng)計壓力㊙️損失(shī)公式爲：

　　式(7)中(zhong)，δp爲永久壓力(lì)損失，Pa；CD爲流體(tǐ)阻力系數，一(yī)般取2.4；ρ爲流體(tǐ)密度，kg/m3；U爲平均(jun)流速，m/s。
2.3其他流(liu)量計的壓力(li)損失
電磁流(liu)量計和超聲(sheng)波流量計均(jun1)無節流元件(jiàn)，其壓力損失(shī)約爲0Pa。
3常用流(liú)量計機械功(gong)率損失
流量(liang)計的機械功(gōng)率損失由式(shi)(8)确定：

式(8)中，ΔN表(biǎo)計爲流量計(ji)的機械功率(lü)損失，kW；Q爲體積(jī)流量，m3/h。
折合到(dào)電機處的功(gong)率損失爲：

式(shì)(9)中，ΔN折電機爲(wei)折合到電機(ji)處的功率損(sun)失，kW；η爲水泵效(xiào)率💁η1與電機效(xiao)率η2之積。
4常用(yong)流量計的直(zhí)接電耗
通過(guò)查各類流量(liang)計的樣本，可(kě)得各種流量(liàng)計的用電🏒功(gong)率如表1所示(shì)。

5标準孔闆能(néng)耗的定量計(jì)算
　　下面以山(shān)東省城鄉規(gui)劃設計研究(jiu)院2018年市政施(shi)工圖㊙️設計項(xiang)目中的一個(ge)設計實例來(lai)分析各種流(liú)量計的能耗(hao)。該項🌈目爲山(shān)東省濰坊市(shì)一供水公司(sī)供水管道項(xiang)目，工程條件(jian)爲：供回水壓(ya)力1.6MPa、1.1MPa，設計流量(liàng)1200t/h，常用流量1000t/h。流(liú)🚩量計主要👅設(she)計參數❌如表(biǎo)2所示。

　　将以上(shàng)參數代入本(běn)文的公式中(zhōng)并按照規範(fan)規定的♍直徑(jing)比優選值0.44、0.52、0.57、0.62，可(kě)計算得出不(bu)同直徑比下(xia)孔闆和噴嘴(zuǐ)的🏃‍♀️機械能耗(hào)一緻。表3爲含(hán)有節流元件(jiàn)的流㊙️量計機(ji)械功率損失(shī)表。

以1a計算，電(dian)價0.6909元/(kW·h)，每年表(biao)計産生的能(neng)耗及費用如(ru)表4所示。

6結語(yu)
　　上述計算和(hé)分析表明，标(biao)準孔闆和标(biāo)準噴嘴流量(liàng)計⁉️的能耗最(zui)大，且能耗随(suí)着直徑比的(de)增大而降低(di)🌈；渦街流量計(ji)和電磁流量(liàng)計的能耗次(ci)之；超聲波流(liu)量計的🍓能耗(hào)最低。含有節(jiē)流元件的流(liu)量計由于存(cun)在壓力損失(shi)，所導緻的用(yong)電量和用電(dian)費用的增加(jiā)♉是相當可觀(guān)🌈的。
　　流量計的(de)節能對供水(shui)企業降低運(yùn)營成本，提高(gao)生産效益具(jù)有重要的意(yi)義。建設資源(yuan)節約型社會(huì)對節能☂️有更(gèng)高的需求。如(ru)何實現流量(liàng)測量儀表節(jiē)能和降耗是(shì)值得⛹🏻‍♀️業内人(rén)🈲士思考㊙️的問(wen)題。爲盡量減(jian)少能耗及由(you)😘此産生的費(fei)用，應當在保(bao)證精度的前(qian)提下采用無(wu)節流、阻流元(yuán)件的流量計(jì)，同時在工程(chéng)中應将節能(neng)作🏒爲選擇流(liú)量計的重要(yào)依據。

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