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技术文章  

孔板流量计如何设计


发布日期:2020-06-16 点击:332次
  按照配注装置整体结构排布(截面如图1所示),孔板流量计测量通道的最大外径为26 mm。由于配注装置结构紧凑,按照标准孔板流量计法兰夹持孔板的结构形式无法实现,因此在小型化的设计上,取消了法兰连接,大大缩小了外径尺寸,如图2 所示。

  孔板流量计的设计首先应保证流道内的流体处于紊流状态,避免流态变化引起流量测量误差。由于结构约束关系,孔板流量计的流道直径设计为14~22mm,单层注水量取Q = 2~20 m3 /d。计算孔板流量计的雷诺数与流道直径和单层注水量之间的关系,结果见图3。
  流道直径减小,有利于提高测量精度,但流道过小会增大沿程阻力。流道直径为14 ~ 22 mm,单层注水量取Q = 5 ~ 50 m3 /d,按照达西- 韦斯巴赫公式
(1) 与布拉修斯公式(2) 计算流量计流道内的压力损失。从图4 可以看出: 随着流道直径的增加,流阻明显下降,若要减小压力损失,流道直径应尽量大。

式中: hf
为沿程阻力损失;λ为沿程阻力系数;L为流道长度; V为平均流速;D为流道直径; g为重力加速度; Re为雷诺数。

  综合考虑流态、结构尺寸约束和压力损失等因素,小型流量计流道直径取值范围为14~22mm。标准孔板流量计的直径比一般在0.2~0.75之间。根据以上分析取流道直径的1/3~1/2作为孔板直径较为合适。孔板直径越小,流量计灵敏度会越高,有利于传感器检测,但也会引起压力损失的增加,如果孔板直径过小,也存在孔板被堵塞的危险。综合考虑各因素,流量计孔板直径取值范围为5~16 mm。
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