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氣體流量計的分類及計算公式

時間:2015-03-23 瀏覽次數:966

 為了滿足各種測量的需要,幾百年來人們根據不同的測量原理,研究開發製造出了數十種不同類型的氣體流量計算公式。大致分為容積式、速度式、差壓式、麵積式、質量式等。各種類型的流量計量原理、結構不同既有獨到之處又存在局限性。為達到較好的測量效果。需要針對不同的測量領域,不同的測量介質、不同的工作範圍。選擇不同種類、不同型號的流量計。工業氣體流量計量中常用的有以下幾種 
(1)差壓式流量計 
差壓式流量計是以伯努利方程和流體連續性方程為依據,根據節流原理。
當流體流經節流件時(如AG體育滾球、標準噴嘴、長徑噴嘴、經典文丘利嘴、文丘利噴嘴等)。
在其前後產生壓差,此差壓值與該流量的平方成正比。在差壓式流量計中,因AG體育滾球節流裝置差壓流量計結構簡單、製造成本低、研究zui充分、已標準化而得到zui廣泛的應用。孔板流量計理論流量計算公式為:
式中,qf為工況下的體積流量。
m3/s;c為流出係數,無量鋼;β=d/D,無量鋼;d為工況下孔板內徑,mm;D為工況下上遊管道內徑。
mm;ε為可膨脹係數,無量鋼;Δp為孔板前後的差壓值,Pa;ρ1為工況下流體的密度,kg/m3。 
對於天然氣而言,在標準狀態下天然氣積流量的實用計算公式為: 
式中,qn為標準狀態下天然氣體積流量。
m3/s;As為秒計量係數,視采用計量單位而定,此式As=3.1794×10-6;c為流出係數;E為漸近速度係數;d為工況下孔板內徑,mm;FG為相對密度係數。
ε為可膨脹係數;FZ為超壓縮因子;FT為流動濕度係數;p1為孔板上遊側取壓孔氣流靜壓。
MPa;Δp為氣流流經孔板時產生的差壓,Pa。 
差壓式流量計一般由節流裝置(節流件、測量管、直管段、流動調整器、取壓管路)和差壓計組成,對工況變化、準確度要求高的場合則需配置壓力計(傳感器或變送器)、溫度計(傳感器或變送器)流量計算機,組分不穩定時還需要配置在線密度計(或色譜儀)等。 
(2)速度式流量計 
速度式流量計是以直接測量封閉管道中滿管流動速度為原理的一類流量計。工業應用中主要有: 
 
(3)容積式流量計 
在容積式流量計的內部,有一構成固定的大空間和一組將該空間分割成若幹個已知容積的小空間的旋轉體,如腰輪、皮膜、轉筒、刮板、橢圓齒輪、活塞、螺杆等。旋轉體在流體壓差的作用下連續轉動,不斷地將流體從已知容積的小空間中排出。根據一定時間內旋轉體轉動的次數,即可求出流體流過的體積量。容積式流量計的理論流量計算公式: 
式中,qf為工況下的體積流量,m3/s;n為旋轉體的流速。
周/s;V為旋轉體每轉一周所排流體的體積。
m3/周。 
氣體流量計算公式在標準狀態下。
容積式流量計的體積流量計算公式與速度流量計相同。 氣體流量計屬機械式儀表,一般由測量體和積算器組成,對溫度和壓力變化的場合則需配置壓力計(傳感器或變送器)、溫度計(傳感器或變送器)、流量積算儀(溫壓補償)或流量計算機(溫壓及壓縮因子補償)。

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