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9.6 孔板前积水对流量示值的影响

(1)孔板前积水的原因    用来测量饱和水蒸气流量和湿气体流量的标准孔板流量计,在节流装置拆卸检查时往往发现孔板A面(迎流面)有积水的痕迹。有的自控设计人员估计到具体的检测点孔板前就可能会积水,所以节流装置订货时已要求节流件下方开疏水孔,照理可用不着担心积水,可是拆开节流装置后往往还是发现孔板A面有积水痕迹。究其原因有两个,一是安装人员不知道疏水孔派何用场,所以未将疏水孔放在正下方;二是疏水孔虽然安放位置正确,但因孔径太小,极易被从上游带来的焊渣、氧化铁等固形物堵死。此疏水孔内径一般只有2.5~3mm,若孔径太大,容易引起流量示值产生负偏差,人们在设法避免积水的同时,也对积水引入的误差进行估计。

 (2)孔板前积水引入的误差估算  根据ISO/TR5168:1998《流体的流量测量——不确定度的估算》中的关系式可知,孔板前积水会改变流量系数,即孔板前积水管道有效截面积减小,导致等效直径比 增大,引起流出系数C以及流量系数 偏离原设计计算值。以下举例说明。

   有一副标准孔板节流装置用来测量湿气体流量,已知

   管道内径:D=200mm。

   孔板开孔直径:

   取压方式:角接取压。

   常用流量雷诺数: 6

   孔板前积水高度:

   孔板前积水如图9.9中S1所示,试估算积水引起的误差。

                

                              图9.9  孔板前积水示意

   解:

   ①积水后等效直径比计算

   积水(弓形)面积S1经计算为

2

  因为积水前管道截面积为

2

所以积水后管道有效面积

2

积水后管道等效直径

积水后等效直径比

②计算积水前流出系数。将 值代入式(8.4)计算得

③计算积水后流出系数。将 值代入式(8.4)计算得

④计算积水引起的流量系数误差

   =

⑤计算结果的讨论。孔板前积水导致流量系数增大,在流量未变的情况下,节流装置输出的差压约减小0.86%。总的来说影响还不是十分大。

 

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