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文丘里流量仪的实验原理与特点

文丘里流量计是一种常用的测量有压管道流量的装置,属压差式流量计,常用于测量空气、天然气、煤气、水等流体的流量。它包括“收缩段”、“喉道”和“扩散段”3部分,安装在需要测定流量的管道上。

一、文丘里流量计原理:

新一代差压式流量测量仪表,其基本测量原理是以能量守恒定律-伯努力方程和流动连续性方程为基础的流量测量方法。内文丘里管由一圆形测量管和置入测量管内并与测量管同轴的特型芯体所构成。特型芯体的径向外表面具有与经典文丘里管内表面相似的几何廓形,并与测量管内表面之间构成一个异径环形过流缝隙。流体流经内文丘里管的节流过程同流体流经经典文丘里管、环形孔板的节流过程基本相似。内文丘里管的这种结构特点,使之在使用过程中不存在类似孔板节流件的锐缘磨蚀与积污问题,并能对节流前管内流体速度分布梯度及可能存在的各种非轴对称速度分布进行有效的流动调整(整流),从而实现了高精确度与高稳定性的流量测量。

二、文丘里流量计分类:

1、经典文丘里管:应用于各种介质的流量测量,具有永久压力损失小、要求的前后直管段长段短、寿命长等特点。

2、套管式文丘里管:主要应用于石化行业各种大口径并且高压或者危险介质的流量测量和控制。

3、文丘里喷嘴:适用于各种介质的测量场合,具有永久压力损失小、要求的前后直管段长段短、寿命长等特点,本体安装长度比经典文丘里管短。

三、文丘里流量计的优点:

孔板流量计和文丘里流量计计量原理相同,都是借助管道内的节流装置使流体流束在节流处形成局部收缩,从而使流速增加,静压降低,在节流前后产生差压,通过测量差压来衡量天然气流过节流装置的流量大小,而且在GB/T2624— 93中对流体及前后计量管的要求也是相同的,差别仅为节流件的不同,这就使孔板流量计改造为文丘里流量计十分便利,工作量最小,费用最低,这也是文丘里流量计特别适合我国现阶段天然气计量的一个重要理由。

1、精度高

文丘里流量计准确度等级可达0.5级,而目前广泛应用的孔板流量计准确度等级为1~1.5级。

2、压损小

文丘里管收缩和扩散段的作用使压力损失大大降低,压力损失约为孔板的1/5~1/3。

3、耐磨损、寿命长

文丘里管的几何特性决定,其磨损小,表面经特殊处理后更耐磨、耐腐蚀,寿命很长,甚至可用于固液混合计量,这是与孔板相比最大的优点。

4、维护量少

因文丘里管不象孔板需经常清洗和定期检查、更换,日常维护工作量大大减少。从以上流动特性对比中可看出,文丘里管比孔板有着明显的优势。

四、KH-LT06 自循环文丘里流量实验仪

实验目的:

1、了解文丘里流量计的原理及其实验装置。

2、通过测出的压差与流量关系曲线,确定文丘里流量计的流量系数μ值。

3、可定量测量管道流量,给出流量系数与Re数的相关性。

主要配置:

有机玻璃恒定水箱、水泵、文丘里管、测压架、移动标尺、蓄水箱、计量水箱、刻度标尺、秒表、玻璃温度计、连接管道阀门、不锈钢支架。

技术参数:

1、运行环境:温度0-40℃,相对湿度:≤90%RH,电源:220V/50Hz,可连续操作。

2、实验水箱:容积30L,透明有机玻璃制作,并带有稳压溢流口。

3、文丘里管:直径φ20(内径14)mm,总长1000mm,文丘里流量计喉径φ6.5mm,有机玻璃制作。

4、计量水箱:容积6L,透明有机玻璃制作,带计量刻度。

5、蓄水箱:500×400×400mm,材质PVC。

6、静音环保型水泵:扬程:10m,流量:12L/min,功率:90W。

7、测压计由2根长650mm直径φ8mm的有机玻璃管固定在测压架上,测压架上粘有标尺方便读数,压差计内的指示液为水,无毒、操作安全。

8、实验所用的流体--水为全循环设计,充分节约水资源。

9、框架及台面均为304不锈钢材质,结构紧凑,外形美观,操作方便。

10、外形尺寸:1600×500×1700mm(长×宽×高),框架为可移动式设计,带脚轮及禁锢脚。

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