彎管流量計量表的幾點看法
摘要:彎管流量計量表的幾點看法資訊由優(yōu)秀的流量計、流量儀生產報價廠家為您提供。1 彎管測量準確度及可用性 在測量氣體流量時生產廠家在資料中講到:當差壓很小時,即處于低流速區(qū)(流速為3~5m/s),流量誤差較大;當差壓增大并接近100Pa后,流速約為7m/s,流量。更多的流量計廠家選型號價格報價歡迎您來電咨詢,下面是彎管流量計量表的幾點看法文章詳情。
1 彎管測量準確度及可用性
在測量氣體流量時生產廠家在資料中講到:“當差壓很小時,即處于低流速區(qū)(流速為3~5m/s),流量誤差較大;當差壓增大并接近100Pa后,流速約為7m/s,流量誤差減小”。生產廠家在這里明確指出:彎管流量計的測量下限(用流速表示)為7m/s,流速低于7m/s則會引起較大誤差。這個7m/s是流速的概念,一般用戶習慣用瞬時流量單位m3/h,下面我用瞬時流量單位m3/h來說明流速7m/s的下限指標對測量所產生的影響。
從流速、流量與管徑的關系式
(1)
導出:
(2)
V:流體流速;qv:流體體積流量;D:管道直徑。
這里以DN100和DN200兩種管道為例來計算一下,流速是7m/s時對應的流量:
(用2式計算)。
(用2式計算)。
經計算7m/s的流速限制對測量的影響如下:
對DN100的管徑,當流量低于198m3/h時,彎管的誤差增大甚至不能測量。
對DN200的管徑,當流量低于791m3/h時,彎管的誤差增大甚至不能測量。
2 彎管測量蒸汽流量時的影響
以蒸汽為例計算一下,看一看用于蒸汽流量測量時的影響:
先給出質量流量與體積流量的計算關系式:
(3)
式中:qm:流體質量流量ρ:流體密度qv:流體體積流量
假如飽和蒸汽的溫度為180℃,壓力為1.0197MPa,密度為5.160kg/m3,動力粘度為0.0156MPa·s,在流速是7m/s時對應的質量流量是:
對DN100的管徑
qm=198×5.160=1021.68kg/h=1.02t/h
對DN200的管徑
qm=791×5.160=4081.1kg/h=4.08t/h
經計算7m/s的流速限制對蒸汽流量影響如下:
DN100的管徑當流量低于1.02t/h,彎管的誤差增大甚至不能測量。
DN200的管徑當流量低于4.08t/h,彎管的誤差增大甚至不能測量。
3雷諾系數與彎管流量計的關系
計算一下對應的下限雷諾數Re是多少先給出2個計算雷諾數的常用公式
(4)
(5)
式中μ:為流體動力粘度,其余同上。
大家都知道雷諾數ReD在流量儀表中是一個很重要參數,它是衡量很多流量儀表測量范圍性能的一個尺度。
例如:渦街流量計用下限雷諾數來說明其測量zui小流量的能力:
雷諾數ReD≥2×104范圍為線性測量區(qū)(精度保證區(qū));
雷諾數ReD在5000~2×104范圍為可測區(qū)(精度低于技術指標);
雷諾數ReD<5000為不可測量區(qū)(死區(qū))。
渦街流量計雷諾數與測量范圍關系如圖1所示。
圖1 渦街流量計測量范圍與雷諾數關系
其它流量計也都有不同的下限雷諾數要求(限制),這里就不一一列舉了。
圖2 差壓儀表流出系數C與雷諾數ReD關系的曲線
由于彎管流量計屬于差壓式儀表,所以這里把差壓式儀表雷諾數與流出系數C的關系圖列出進行分析,見圖(2)。從相關資料中可以查到:
孔板的下限雷諾數指標為10000;見圖示,
V錐的下限雷諾數指標為8000;見圖示。
下面我將按照彎管的下限流速推得的流量反推彎管的下限雷諾數(仍以上述參數為例):
依據(4)式計算DN100彎管的下限雷諾數為:
(23萬)
依據(4)式計算DN200彎管的下限雷諾數為;
(46萬)
彎管流量計下限雷諾數與其它流量計的比較見圖2所示。
DN100、DN200的彎管下限雷諾數高達2.3×105和4.6×105,這表明彎管只能工作在高雷諾數區(qū)域內。
而差壓式流量儀表的上限雷諾數因受亞音速的限制,一般不超過107。這就充分說明彎管流量計在同樣的上限雷諾數的條件下,其較高的下限雷諾數而限制了其測量范圍,這說明了彎管流量計測量的范圍較窄,測量小流量的能力差。
在國際、國內所有的著書立學中(除了彎管的生產廠外),凡是提到彎管流量計時都一致指出它的測量精度低,如《流量測量節(jié)流裝置設計 手冊》中明確指出:在R/D≥1.25,Re>104時彎管流量計的流出系數相對不確定度為±4%。對此我們也查了大量的資料,得到的結果是:幾乎所有國內、國外的專家、學者在所推薦的彎管流量計在其可以保證測量精度上,都不能為使用者所接受。面對流量界關于彎管流量計測量精度上的技術分歧,還有待于廣大用戶和實踐來檢驗和判斷。
4 改進方法
彎管處于管道的拐彎處,等同于一個脹力彎,管道冬、夏的熱脹冷縮對彎管的彎徑比R/D肯定有影響,而R/D又是決定測量精度極為重要的參數,因此對R/D應當嚴格控制,若不能嚴格對應,則會產生大于5%的誤差。
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