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流量計(jì)在測(cè)量流體流量的過(guò)程中,常常會(huì)遇到壓力損失的問(wèn)題。壓力損失是指流體在通過(guò)流量計(jì)時(shí),由于流道的改變、流速的變化等因素導(dǎo)致的能量損失,這不僅會(huì)影響流量計(jì)的測(cè)量精度,還可能影響整個(gè)系統(tǒng)的效率. 流量計(jì)壓損定義:用來(lái)描述流量計(jì)輸入(P1)和輸出(P2)前后端壓力差(P1-P2),也是保證流量計(jì)正常工作的最di壓力差,是流量計(jì)的基本參數(shù)之一
壓力損失的來(lái)源
?機(jī)械阻力?:流量計(jì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)(如轉(zhuǎn)子、節(jié)流件等)對(duì)流體流動(dòng)產(chǎn)生的阻力,例如容積式流量計(jì)和速度式流量計(jì)需克服轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械阻力?。
?粘性阻力?:流體與流量計(jì)內(nèi)壁及內(nèi)部元件摩擦產(chǎn)生的能量損失,尤其在高粘度流體中更為顯著?
流量計(jì)的壓損(壓力損失)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范通常與其類型、應(yīng)用場(chǎng)景及國(guó)際/國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)。以下從主要流量計(jì)類型出發(fā),結(jié)合國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)實(shí)踐,總結(jié)其壓損要求及規(guī)范依據(jù)。
一、差壓式流量計(jì)(如孔板、文丘里管)
1. 壓損特點(diǎn)
差壓式流量計(jì)的壓損普遍較高,例如孔板流量計(jì)的壓損可達(dá)數(shù)十千帕,因其節(jié)流結(jié)構(gòu)對(duì)流體流動(dòng)產(chǎn)生顯著阻力。
2. 規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 2624-2006:規(guī)定了差壓裝置的設(shè)計(jì)要求,雖未直接規(guī)定壓損限值,但通過(guò)節(jié)流比(β值)間接影響壓損。例如,β值越小(孔徑越?。?,壓損越大。
行業(yè)實(shí)踐:新型平衡流量計(jì)(如V錐流量計(jì))通過(guò)優(yōu)化結(jié)構(gòu),壓損僅為傳統(tǒng)孔板的1/3,且符合ISO 5167標(biāo)準(zhǔn)對(duì)精度和壓損的平衡要求。
行業(yè)創(chuàng)新:三聯(lián)測(cè)控優(yōu)化后的均速管大探頭傳感器能夠輸出更大差壓信號(hào),壓力損失幾乎可以忽略不計(jì),在大管徑氣體測(cè)量方面:插入式多喉徑、多點(diǎn)矩陣測(cè)量裝置均做到了超低壓損,使得差壓原理的可塑性和拓展性達(dá)到更廣范圍
二、電磁流量計(jì)
1. 壓損特點(diǎn)
電磁流量計(jì)無(wú)機(jī)械阻流部件,壓損極低(接近直管段),適用于大流量和低能耗場(chǎng)景。
2. 規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 18659-2002:要求電磁流量計(jì)的性能評(píng)定需包含穩(wěn)定性測(cè)試,但未明確壓損限值。其低壓損特性由工作原理決定,符合ISO 4064.1-2014對(duì)水流量計(jì)的要求。
防爆要求:GB 3836.1-2021規(guī)定防爆設(shè)計(jì)不得顯著增加壓損,確保安全與能效兼顧。
三、渦輪流量計(jì)
1. 壓損特點(diǎn)
壓損中等,但受流體粘度影響較大。高粘度流體會(huì)增加轉(zhuǎn)子阻力,導(dǎo)致壓損升高。
2. 規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)
JJG 1037-2008:規(guī)定了渦輪流量計(jì)的檢定方法,雖未直接規(guī)定壓損限值,但要求重復(fù)性偏差≤0.1%,間接要求壓損需穩(wěn)定。
GB/T 18940-2003:針對(duì)氣體渦輪流量計(jì),提出在標(biāo)準(zhǔn)工況下壓損應(yīng)不影響計(jì)量精度。
四、容積式流量計(jì)(如橢圓齒輪、刮板式)
1. 壓損特點(diǎn)
壓損較低且穩(wěn)定,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,易受顆粒物影響導(dǎo)致局部壓損增加。
2. 規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)
JJG 667-2010:要求容積式流量計(jì)在檢定過(guò)程中需測(cè)試壓力損失,但未規(guī)定具體限值。實(shí)際應(yīng)用中,壓損通常由制造商根據(jù)API標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)優(yōu)化。
五、超聲波流量計(jì)
1. 壓損特點(diǎn)
無(wú)接觸式測(cè)量,壓損可忽略不計(jì),適用于高能效場(chǎng)景。
2. 規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 35138-2017:規(guī)定超聲波流量計(jì)需在無(wú)附加壓損條件下保證測(cè)量精度,符合ISO 4064對(duì)水表的低能耗要求。六、渦街流量計(jì)
1. 壓損特點(diǎn)
壓損低于差壓式流量計(jì),但高于電磁或超聲波流量計(jì),適用于中低粘度流體。
2. 規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)
JJG 1029-2007:要求渦街流量計(jì)在檢定中測(cè)試壓損穩(wěn)定性,具體限值由制造商技術(shù)文件規(guī)定。
七、質(zhì)量流量計(jì)(如科里奧利式)
1. 壓損特點(diǎn)
壓損較低,但受流體密度和管道設(shè)計(jì)影響。例如,科里奧利流量計(jì)的典型壓損為0.02~0.5 MPa。
2. 規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 20728-2021:規(guī)定質(zhì)量流量計(jì)需在壓損可控范圍內(nèi)保證測(cè)量精度,尤其在高壓、高溫工況下需符合API標(biāo)準(zhǔn)。
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