差壓式孔板流量計的計算公式及應用
(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(如標準孔板、標準噴嘴、長徑噴嘴、經典文丘利嘴、文丘利噴嘴等),在其前后產生壓差,此差壓值與該流量的平方成正比。在差壓式流量計中,因標準孔板節流裝置差壓流量計結構簡單、制造成本低、研究最充分、已標準化而得到最廣泛的應用。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為流出系數,無量鋼;β=d/D,無量鋼;d為工況下孔板內徑,mm;D為工況下上游管道內徑,mm;ε為可膨脹系數,無量鋼;Δp為孔板前后的差壓值,Pa;ρ1為工況下流體的密度,kg/m3。
對于天然氣而言,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為秒計量系數,視采用計量單位而定,此式As=3.1794×10-6;c為流出系數;E為漸近速度系數;d為工況下孔板內徑,mm;FG為相對密度系數,ε為可膨脹系數;FZ為超壓縮因子;FT為流動濕度系數;p1為孔板上游側取壓孔氣流絕對靜壓,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。