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孔板流量計(jì)與威力巴流量計(jì)壓損比較 |
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| 孔板流量計(jì)與威力巴流量計(jì)都是差壓式流量計(jì)，屬于節(jié)流裝置。它們的測量原理都是：充滿管道的流體流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流裝置，在節(jié)流件附近造成局部收縮，流速增加，在其上、下游兩側(cè)產(chǎn)生靜壓力差。對于一定形狀和尺寸的節(jié)流件、一定的測壓位置和前后直管段、一定的流體參數(shù)情況下，節(jié)流件前后的差壓△P與流量Q之間關(guān)系符合伯努利方程。 這種流量計(jì)不可避免地會(huì)在管道中產(chǎn)生永久壓損。以孔板流量計(jì)為例，其流體壓力損失的主要原因是孔板前后渦流的形成以及流體的沿程摩擦，它使得流體具有的總機(jī)械能的一部分不可逆轉(zhuǎn)地變成了熱能，消失在流體內(nèi)。人們采用了噴嘴、文丘里管等節(jié)流件，以盡量減少節(jié)流件前后的渦流區(qū)，盡而減少流體的壓力損失。 而威力巴流量計(jì)采用了彈頭形的革命性設(shè)計(jì)，使得其不僅在流量測量上保持了精度佳、強(qiáng)度高和大量程比，還使得管道壓損大大降低。 威力巴和孔板的壓損比較： 孔板壓損的經(jīng)驗(yàn)公式： 當(dāng)β=0.6時(shí)，PPLo=0.6×△P 當(dāng)β=0.7時(shí)，PPLo=0.5×△P 其中：β-------孔板的孔徑比 △P------孔板產(chǎn)生的差壓 PPLo-----孔板產(chǎn)生的壓損 標(biāo)準(zhǔn)噴嘴壓損大約為：PPLn=0.28×△P~0.33×△P 通過實(shí)驗(yàn)可以得出，威力巴的壓損大約為：PPLv=0.03×△P 由于威力巴的差壓△P比孔板的差壓△P小一個(gè)數(shù)量級，而壓損的比例又小了一個(gè)數(shù)量級，所以威力巴的壓損和孔板的壓損相比是微乎其微的。 下面我們將壓力損失的表示式寫出來： 節(jié)流件壓損帶來的功率損失，其計(jì)算表達(dá)式為： Hp’=Q×PPL 其中：Q------流體體積流量PPL----節(jié)流件產(chǎn)生的壓損 假設(shè)為了彌補(bǔ)節(jié)流件帶來的不可恢復(fù)的壓損，我們在其后增加一臺壓力泵，該泵的效率假定為η。 則：Hp=Q×PPL÷η 其中:Q---------流體體積流量AM3/S PPL------節(jié)流件產(chǎn)生的壓損KPa η------電動(dòng)機(jī)效率無量綱常數(shù) Hp--------功率損失KW 舉例說明：以蒸汽測量為例 假設(shè)一測點(diǎn)，測量介質(zhì)為過熱蒸汽，管徑為Φ325×13mm，壓力為3900KPaG，溫度為450℃，在此溫度、壓力下其蒸汽密度為12.511Kg/M3，介質(zhì)流量為50T/H時(shí)威力巴所產(chǎn)生的差壓為5.600KPa。 威力巴所產(chǎn)生的壓損：PPLv=0.03×△P=0.03×5.600=0.168KPa 根據(jù)上述公式，功率損失：Hp=Q×PPL÷η 因工況下過熱蒸汽的密度為12.511Kg/M3，所以工況下(3900KPaG,450℃)介質(zhì)體積流量為： 體積流量=質(zhì)量流量/介質(zhì)密度 Q=50×1000÷12.511≈3996.5M3/H=1.110M3/S(3900KPaG,450℃) 假設(shè)電動(dòng)機(jī)效率η=0.8 則：威力巴損失的功率為Hp=1.110×0.168÷0.8=0.233(KW) 假設(shè)一年運(yùn)行365天，每天運(yùn)行24小時(shí)，每度電的電費(fèi)為0.8元，那么一年威力巴的能耗換算成電費(fèi)：￥/年=365×24×0.233×0.8≈1633￥/年 假設(shè)另一相同測點(diǎn)使用孔板測量，同樣條件下孔板的壓差30Kpa，孔板的β=0.7，孔板所產(chǎn)生的壓損：PPLo=0.5×30=15.0KPa 威力巴流量計(jì)比孔板的永久壓損降低的百分比為：(15.0-0.168)÷15.0×100%=98.88 結(jié)合以上兩種節(jié)流裝置壓力損失的對比后很明顯，威力巴流量計(jì)是一種高效、節(jié)能的均速流量探頭。
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