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孔板流量计与涡街流量计的比较

发布时间:2014-05-15  浏览:1186次  字号:  

如今社会在大力提倡节约能源,每种流量计的压力损失成为用户比较关注的问题,流量仪表的压力损失小己经是选择流量计的一项重要指标。由于涡街流最计与孔板流量计使用的条件相低并且使用广泛,因此人们常常对这两种流量计进行比较,以便选出更合适的测量仪表。虽然己经有人对涡街流量计与孔板流量计的压力损失进行过比较,但目前文献中所作的比较存在两个问题。第一,文献中多是通过比较两种流量的压力损失计算公式来对两种仪表的压力损失进行比较。对于孔板流量计,它的历史较长,有统·的国际标准,可以直接用给出的压力损失计算公式进行计算。对于涡街流量计,它的历史相对较短,没有统一的国际标准,给出的一些计算公式也不太成熟,通常计算值与真实值之间存在较大的误差。例如,涡街流量计的生产厂家即使是按照行业规范生产的同一型号的涡街流量计,其给出的计算涡街流最计压力损失的压力损失系数Cd也是各不相同的,这就给用公式计算压力损失带来了误差。第二,对两种流量计压力损失比较时,并没有规定两种流量计的有效流通面积相同,所得到的结果缺乏说服力。基于以上两个原因,在天津大学自动化学院流量实验室的气体装置上做了涡街流量计压力损失试验,用试验结果与公式计算的结果进行了比较,对不同Ca值给涡街流量计压力损失计算造成的误差进行了分析,给出了经试验验证的Cd值。并在保证有效流通面积的条件下对两种流量计的压力损失进行了比较,对工业中选用流量计及计算涡街流量计的压力损失都有很好的参考价值。
涡街流量计压力损失的测量
传统测量孔板流量计压力损失的方法如图2所示,分别测出P, . P2两点之间的静压力,所得差值即为孔板压力损失。为了使测出的压力是不可恢复性压力,PI.P2两点之间的距离应尽最远,文献[31中,管道直径D= 300 nun. Pi . P_之间的距离为27D。在本试验中管道直径D = 100 mm. Pi . P.两点之间的距离为50D,通过差压变送器直接将两点之间的差压值读出。考虑到P,. P2两点之间的距离比较长,因此管道本身的压力损失将不能忽略。对装有涡街流最计时总的压力损失△P。和管道本身的压力损失△Pp分别在不同的流速。下进行测量,用APB减去△Pp即为涡街流量计的压力损失△P.,所得结果如表1所示。
涡街流量计与孔板流量计压力损失的比较
对于孔板流量计的压力损失,本文用ISO 5167一2: 20D3给出的计算公式进行计算,计算结果与涡街流最计压力损失的试验结果进行比较。为了更好地对涡街流量计的压力损朱与孔板的压力损失进行从图4可以看出,在流通面积一定的情况下,孔板的压力损失要大于涡街流量计,并且随着流速的增加而增加。表2列出了在不同流速下,孔板流最计与涡街流量计的压力损失,其中n为孔板流量计与涡街流录计压力损失的比值。
孔板和涡街流量计的压力损失比值大约为1.5,比本文试验结果稍小,这可能是因为所采用的试验流体介质不同所造成的,本文试验采用的是空气,H. W. Miller采用的是水,但两个结果还是比较接近的。
由以上的分析可以看到,在保证两种流量计的澎面积相等时,孔板流量计的压力损失是涡街流量计的1.7倍左右。而在一些文献中,给出的这一结果是相当大的.有的为7倍多.甚至更大I 42.71
结论
(1)压力损失系数Cd的准确性对于涡街流量计压力损失的计算影响比较大,对于旋涡发生体为三角柱体的涡街流量计,当压力损失系数Cd为2.2时,计算值与本试验结果吻合较好。
(2)孔板流量计的压力损失比涡街流量计大,如染保证两种流量计的有效流通面积相同.那么孔板流量计的压力损失是涡街流量计的1.7倍左右。

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