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塔形流量計(jì)測(cè)量原理

所說(shuō)的質(zhì)量守恒定律（連續(xù)性方程）和能量守恒定律（伯努利方程），可以這樣去理解

塔形流量計(jì)剖圖 ：

質(zhì)量守恒：流體在一個(gè)封閉的管道中流動(dòng)，當(dāng)遇到節(jié)流件時(shí)，在節(jié)流件前后

它的質(zhì)量是不變的，用公式表示為：

V1ⅩA1Ⅹρ1=V2ⅩA2Ⅹρ2（液體為： V1ⅩA1=V2ⅩA2） 能量守恒：管道中流體的壓力和流速有如下的關(guān)系：

P1+1/2Ⅹ(V1)2Ⅹρ1=P2+1/2Ⅹ(V2)2Ⅹρ2 =常數(shù)

式中： A1、A2 分別是節(jié)流件前后的截面積； V1、V2 分別是A1、A2處的流速； P1、P2 分別是A1、A2處的壓力ρ1、ρ2 分別是A1、A2處的流體密度；

根據(jù)伯努利方程：P+1/2V2ρ=常數(shù)，在截面A2處流速加快，該處的壓力必然降低，因此壓力P2的高低隨流速V2的大小而變化。而在截面A1處流速V1和壓力P1都沒(méi)有變化，只要測(cè)出P1與P2的壓力差 P=P1－P2，就可以求出流速（流量）。節(jié)流式差壓儀表正式基于了連續(xù)性方程和伯努利方程原理，在管道內(nèi)設(shè)置了一個(gè)節(jié)流件，測(cè)量其前后的壓力差而得到了流量。四、*的性能（*性能機(jī)理分析）　

1、±0.5%的測(cè)量準(zhǔn)確度，（在多數(shù)實(shí)流標(biāo)定的中，流出系數(shù)的不確定度不超過(guò)0.3%）。這樣高的精度是孔板等傳統(tǒng)差呀儀表所不能比的。

2、重復(fù)性±0.1%，并且具有長(zhǎng)期的穩(wěn)定性。

3、在使用安裝時(shí)，只需要極短的直管段甚至不需要，前面0（1）--3D，后面0—1D。（在調(diào)節(jié)閥后安裝時(shí)需要3D的直管段）。

4、具有*的測(cè)量靈敏度（分辨率），負(fù)壓端2.5毫米水柱（越25Pa）的壓力，就可以檢測(cè)到。因而除了測(cè)量大流量外可以測(cè)量極小的流量，如煙道氣等。

5、塔形體被設(shè)計(jì)成吹掃型結(jié)構(gòu)，因而具有自清潔功能，因此不會(huì)堆積截留流體中挾帶的任何贓物、凝固體、固體、氣中液。非常適合贓污流體。

6、流體流過(guò)具有特殊形狀的塔體時(shí)，會(huì)在其節(jié)流邊緣處形成邊界層效應(yīng)，因此極大地減少了它被磨損的可能性，也可以說(shuō)是不磨損型的節(jié)流件。因此在投用后，除極特殊條件外，它的節(jié)流邊是不會(huì)被磨損的，也可以說(shuō)是免拆卸標(biāo)定的。

7、壓力損失小于孔板。

8、無(wú)可運(yùn)動(dòng)部件，不含任何電子器件，是一個(gè)純機(jī)械體，因此具有不怕振動(dòng)、耐高溫、高壓、防腐等特點(diǎn)，又有傳統(tǒng)差壓式儀表所不具備的個(gè)項(xiàng)*性能。

9、可以測(cè)量的流體非常廣泛，各種氣體、液體、蒸汽等都可以有效測(cè)量，使用的管徑DN15—DN3000。從適用的介質(zhì)范圍和工藝管徑、工藝條件來(lái)講，目前還沒(méi)有一種流量計(jì)能與相比。

生產(chǎn)制造、標(biāo)定（檢定）的依據(jù)

在生產(chǎn)制造上，參照?qǐng)?zhí)行國(guó)標(biāo)GB/T2624 -1993 “流量測(cè)量節(jié)流裝置用孔板、噴嘴和文丘里管測(cè)量充滿圓管的流體流量”和Q/BFL003-2004企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)流標(biāo)定中，*執(zhí)行JJG640-1994“差壓式流量計(jì)檢定規(guī)程”。

技術(shù)指標(biāo)

準(zhǔn)確度：±0.5%

重復(fù)性：±0.1%

量程比：10：1 ～ 15：1 （～20：1）

所需直管段：上游1～3D ,下游0～1D

雷諾數(shù)：8（5）Ⅹ103～1Ⅹ107

管道通徑：DN15～DN2000 (DN3000)

公稱壓力：0～20MPa

介質(zhì)溫度：550℃ （可以更高）

應(yīng)用范圍

氣體

煤氣（焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣、發(fā)生爐煤氣）

天然氣，包括含濕量5%以上的天然氣

各種碳?xì)浠衔餁怏w，包括含濕的HC氣體

各種稀有氣體，如氫、氦、氬、氧、氮等

濕的氯化物氣體

空氣，包括含水，含其它塵埃的空氣

煙道氣

蒸汽

飽和蒸氣

過(guò)熱蒸汽

液體

油類，包括原油（在一定的粘度下）、燃料油、含水乳化油等

水，包括凈水、污水

各種水溶液，包括鹽、堿水溶液

含蠟、含有水

含油、含沙的水

甲苯

甲醇、乙二醇等

特殊流體

油+HC氣+沙

加氣的水，如H2+N2+空氣；H2O+CO2等六、與其他流量計(jì)的比較（這里以能源三氣為例）

蒸汽流量

對(duì)于蒸汽，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置孔板等由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、牢固結(jié)實(shí)、通用性較強(qiáng)，再加上百余年應(yīng)用的歷史等，所以至今在流量領(lǐng)域仍然占有較大的份額，特別是在較大口徑（DN1000以下）、高溫、高壓等介質(zhì)上，人們心里總是先想到用孔板。在問(wèn)世前這樣的選擇是有一定道理的。對(duì)于蒸汽來(lái)講，電磁流量計(jì)、科里奧利（質(zhì)量流量計(jì)）、渦輪、超聲波、容積式、都不能測(cè)量；渦街、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)雖然可以測(cè)量，但是溫度不能超過(guò)300℃而且口徑不能太大；均速管、彎管流量計(jì)也能測(cè)量，然而不但精度差量程比小，也需要較長(zhǎng)的直管段……在這種情況下，盡管孔板存在諸多的缺點(diǎn)和不足，也只能靠孔板、噴嘴這個(gè)傳統(tǒng)的計(jì)量手段了。

煤氣流量

對(duì)于煤氣（焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣、發(fā)生爐煤氣、水煤氣等）流量的測(cè)量，由于煤氣中含有萘、銨的水化合物和焦油，這些組分很容易從煤氣中分離出來(lái)從而在管道內(nèi)壁及流量計(jì)表體和測(cè)量元件表面上凝聚起來(lái)，造成多數(shù)流量?jī)x表不能正常工作?？梢哉f(shuō)煤氣的輸送和計(jì)量的難點(diǎn)一直沒(méi)能很好地得到解決。在問(wèn)世前，只能湊合著使用孔板。由此帶來(lái)大量的附加工作，例如要對(duì)孔板前的積污、取壓孔堵塞進(jìn)行定期拆下檢查清理、因孔板的銳角磨損而定期拆下標(biāo)定，這樣一來(lái)孔板的準(zhǔn)確度就很難保證和正確的評(píng)估了。

天然氣流量

對(duì)于干凈的天然氣的流量測(cè)量，應(yīng)該沒(méi)有什么難點(diǎn)，對(duì)此我國(guó)2004年重新修訂發(fā)布了：*共和國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T6143-2004(代替SY/6143-1996)。標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)用孔板測(cè)量天然氣進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定。但是如果在天然氣的開(kāi)發(fā)、處理上存在技術(shù)欠佳，在輸送過(guò)程中管道里面沒(méi)有處理干凈。由此就會(huì)造成天然氣中可能含有水分、雜質(zhì)、泥沙、其他污物等，由此就會(huì)給使用孔板計(jì)量天然氣帶來(lái)難以應(yīng)付的困難，同時(shí)測(cè)量精度也難以保證標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定（因?yàn)榱黧w的條件已超出了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求）。因此用何種流量?jī)x表來(lái)測(cè)量不干凈的天然氣也是我們必須面對(duì)的一個(gè)問(wèn)題。目前我國(guó)對(duì)天然氣的計(jì)量主要還是孔板為主，多通道超聲波在大口徑管道上已經(jīng)使用，但是因?yàn)閮r(jià)格昂貴還不能普及。氣體渦輪也在干凈的氣體上有所應(yīng)用，但是對(duì)于含有污物的氣體以及渦輪的使用壽命還存在很多問(wèn)題沒(méi)有解決和期待解決。