流體輸送操作-流體輸送流量的測量（化工單元操作課件）

項目一流體輸送操作任務(wù)八流體輸送流量及流速的測量引入：為了控制生產(chǎn)過程在穩(wěn)定條件下進行，或?qū)δ骋贿^程或設(shè)備進行物料衡算，必須知道參與變化的物料數(shù)量，因而流量的測定是生產(chǎn)中不可缺少的。測定流量的方法有很多，用來測量流量的裝置稱為流量計。

流量計根據(jù)截面積和壓力是否變化可分為：

（1）差壓式（定截面）、變壓差

流體流動的截面積恒定，壓強差隨流量變化，利用測定壓強差的方法測定流量。

（2）變截面、定壓差

流體流動截面積變化，壓強差不變孔板流量計文丘里流量計轉(zhuǎn)子流量計一、孔板流量計孔板流量計是一種應用廣泛的節(jié)流式流量計結(jié)構(gòu)：在管道中插入一片與管軸垂直并帶有圓孔的金屬板，孔板稱為節(jié)流元件，孔中心位于管道

中心線上。分析：管徑變化，

流速u變化。一、孔板流量計一、孔板流量計當流體流過小孔后，由于慣性作用，流動截面并不立即擴大到與管截面相等，而是繼續(xù)收縮一定距離后才逐漸擴大到整個管截面。

流動截面最小處稱為”縮脈”。流體在縮脈處的流速最高，即動能最大，而相應的靜壓能最低。因此當流體以一定的流量流經(jīng)小孔時，就產(chǎn)生一定的壓強差，流量越大，所產(chǎn)生的壓強差就越大，所以根據(jù)測量壓強差的大小來度量流體的流量。在1-1′和0-0′截面間列伯努利方程，得：

一、孔板流量計安裝孔板流量計時，通常要求上游直管長度為50d，下游直管長度為10d。當流量有較大的變化時，為了調(diào)整流量條件，調(diào)換孔板很方便。缺點：流體經(jīng)過孔板后能量損失較大，并隨A0/A1的減小而增大。而且空口邊緣容易腐蝕和磨損，所以定期進行校正。U0—-流體在孔口的速度，m/sC0—-孔流系數(shù)，由實驗測定ρ0—-指示液的密度，kg/m3二、文丘里流量計為了減少流體流經(jīng)節(jié)流元件時的能量損失，可以用一段漸縮、漸擴管代替孔板，稱為文丘里流量計。

上游的測壓口（截面a處）距離管徑開始收縮處的距離至少應為1/2管徑；

下游的測壓口設(shè)在最小截面處（稱為“文氏喉”）二、文丘里流量計二、文丘里流量計特點：由于有漸縮段和漸擴段，流體在其內(nèi)的流

速改變平緩，渦流較少，所以能量損失較小，比孔板流量計大大減少。文丘里流量計的流量計算式與孔板流量計相類似，即：三、轉(zhuǎn)子流量計結(jié)構(gòu)：在一截面積自上而下逐漸擴大的垂直

錐形玻璃管內(nèi)，裝有一個能夠旋轉(zhuǎn)自

如的轉(zhuǎn)子（或稱浮子）。

被測流體從玻璃管底部進入，從頂部流出，當流體自下而上流過垂直的錐形管時，轉(zhuǎn)子受到兩個力的作用：一是垂直向上的推動力，它等于流體流經(jīng)轉(zhuǎn)子與錐管間的環(huán)形截面產(chǎn)生的壓力差；另一是垂直向下的重力，它等于轉(zhuǎn)子所受的重力減去流體對轉(zhuǎn)子的浮力。三、轉(zhuǎn)子流量計

當流量加大，使壓力差大于轉(zhuǎn)子的重力時，轉(zhuǎn)子上升；當壓力差與轉(zhuǎn)子的重力相等時，轉(zhuǎn)子處于平衡狀態(tài)，即停留在一定位置上。在玻璃管外表面上刻有讀數(shù)，根據(jù)轉(zhuǎn)子的停留位置，即可讀出被測流體的流量。

轉(zhuǎn)子流量計是變截面定壓差流量計。作用在浮子上下游的壓力差為定值，而浮子與錐管間環(huán)形截面積隨流量而變。浮子在錐形管中的位置高低即反映流量的大小。轉(zhuǎn)子為球形時，最大截面處對應的刻度為流量值。四、流速的測量—皮托測速管測速管又稱皮托管，是一種測量流體速度的裝置。結(jié)構(gòu)：由兩根彎成直角的同心套管所組成，外管的管口是封閉的，在外管前端壁面四周開有若干測壓小孔，為了減小誤差，測速管的前