节流装置计算公式及有关数据实用公式：
计算条件：
计算程序：
课程设计报告 ( 2013—2014年度第一学期 ) 课程：过程参数检测及仪表 题目：标准节流装置的设计与计算院系：自动化系 班级： 学号： 学生姓名：Acceler 指导教师：田沛 设计周数：一周 成绩： 日期：2014 年1 月15 日
一、课程设计目的与要求 本课程设计为检测技术与仪器、自动化专业《过程参数检测及仪表》专业课的综合实践环节。通过本课程设计，使学生加深过程参数检测基本概念的理解，掌握仪表的基本设计方法和设计步骤。 二、设计正文 第一类命题： 已知条件：流体为水，工作压力MPa p 7.14=，工作温度215=t ℃；管道 mm D 23320=，材料为20号钢新无缝钢管；节流件为法兰取压标准孔板，材料为 1Cr18Ni9Ti ；mm d 34.11720=；差压kPa p 91.156=?，求（1）给定差压值p ?下的水流量m q ；（2）计算测量时的压力损失。 解： （1）辅助计算： 查表得到水和水蒸气密度1ρ=856.85kg/3m ，动力粘度η=127.36 10-?Pa 2s ，管道线膨胀系数D λ=12.786 10-?/℃，节流件线膨胀系数d λ=17.26 10-?/℃，可膨胀性系数ε=1。 mm t D D D t 58.233)]20(1[20=-+=λ mm t d dt d 73.117)]20(1[20=-+=λ （2）查表可知，新无缝钢管的绝对粗糙度K=0.05~0.1mm ，(4 10K/D)max =4.29<4.9，所以直管段粗糙度符合要求。 （3）迭代计算水流量m q ： 由Stolz 方程，得： 令式中0Re D = ∞，此时流出系数初始值为0C =0.60274。取精密度判据6 101-?=z ，利 用Matlab 进行迭代计算，程序代码如下： A=7912885.84;yita=127.3e-6; b=0.504;Dt=233.58; c0=0.5959+0.0312*b^2.1-0.184*b^8+2.286*b^4/Dt/(1-b^4)-0.856*b^3/Dt; c=c0;z=1; % 初值预设 5040.0== t t D d β84.79128851004.0354.0412 =-??=βηρεt t D p d A ) 62.58,:(856.0) 1(286.2)Re 10(0029.0184.00312.05959.02034475.065 .28 1 .2mm D mm D D D C D ≥--++-+=ββββ β β
标准节流装置 节流装置用于测量流量，其工作原理如下：在管道内部装有断面变化的孔板或喷嘴等节流件，当流体流经节流件时由于流束收缩，则在节流件的前后产生静压力差，利用压差与流速的关系可进一步测出流量。对于未经标定的节流装置，只要它与已经经过充分实验标定的节流装置几何相似和动力学相似，则在已知有关参数的条件下，可以认为节流件前后的静压力差与所流过流体的流量间有确定的数值关系。因此可以通过压差来测流量。 节流件的形式很多，有孔板、喷嘴、文丘里管、四分之一圆弧孔板、偏心孔板和圆缺孔板等。有的甚至可用管道上的部件如弯头等所产生的压差来测量流量，但是由于它所产生的压差值较小，影响的因素很多，因此很难测量准确。应用最多的是标准节流装置孔板、喷嘴和文丘里管。 标准节流装置是由节流件、取压装置和节流件上游第一个阻力件、第二个阻力件、下游第一个阻力件以及它们间的直管段所组成。标准节流装置同时规定了它所适应的流体种类、流体流动条件以及对管道条件、安装条件、流体参数的要求。 1．标准节流件及其取压装置 目前国际上规定的标准节流件有下列几种： ①标准孔板。可以采用角接取压、法兰取压、D(D为管道直径)和D／2取压方式。 ②喷嘴。其形式有ISA 1932喷嘴和长径喷嘴两种。它们的取压方式不同，ISA 1932喷嘴采用角接取压法；而长径喷嘴的上游取压口在距喷嘴入口端面1D处，下游取压口在距喷嘴入口端面的0．50D处。 ③文丘里管。根据收缩段是呈圆锥形或是呈圆弧形，又可分为古典文丘里管和文丘里喷嘴。古典文丘里管上游取压口位于距收缩段与入口圆筒相交平面的1／2D处；文丘里喷嘴上游取压口与标准喷嘴相同。它们的下游取压口分别在距圆筒形喉部起始端的O．5D处和O．3d(d为孔径)处。 (1)标准孔板 1)孔板本体 标准孔板的形状如图4—1所示。它是带有圆孔的板，圆孔与管道同心，直角入口边缘
目 录 1、用途： (1) 2、工作原理： (1) 3、结构特点： (1) 4、技术规格： (2) 5、安装： (2) 6、使用与维护： (6) 节 流 装 置 订 货 咨 询 规 格 单 (8) 节流装置附件： (9)
1、用途： 测量流经管道介质流量的方法有几种，但其中应用最为广泛，最为普遍的是差压式流量计。它由节流装置和差压计或者由节流装置与差压变送器同二次仪表共同组成。节流装置的使用历史悠久，在国际、国内都已标准化。节流装置是差压测量时的一次元件，人们利用它在管道内使流体产生差压。利用导压管把节流装置前后产生的差压传送给差压变送器，再输入到二次仪表，便显示出管道内流体的瞬时流量或累计流量。利用调节仪表也可以对流量进行调节。 节流装置结构简单，测量准确，使用可靠，检修、维护都很方便。 2、工作原理： 节流装置是人为的在介质流通的管道内造成节流（如图1所示）。当被测介质流过节流装置之后，造成一个局部收缩，流束集中，流速增加，静压力降低，于是在节流件的上、下游两侧产生一个静压力差。这个静压力差与流量之间呈一定的函数关系，流量越大，所产生的静压力差越大，因此通过测量差压的方法，就可测得流量。 1.流件 2.差压计 1.流件 2.差压计 图1a 孔板原理图 图1b 长径喷嘴原理图 3、结构特点： 3.1 环室取压标准孔板 属标准孔板，由于实现了环室取压，提高了测量精度，缩短了安装时所需最小直线管段长度。 3.2 角接单独钻孔取压标准孔板 属标准孔板，当管径在400毫米以上时，多采用此种形式。取压方式为法兰单独钻孔取压，圆形均压环取压或方形均压环取压。孔板形式可为带柄孔板或非标准的圆缺孔板等。 3.3 法兰取压标准孔板 属标准孔板，它不论管道直径大小，其上、下游取压孔中心均位于距孔板两侧端面各1英寸（25.4mm）处。 3.4 径距取压标准孔板 属标准孔板，取压方式为管道取压。上游取压孔中心位于孔板前端面一倍管道
消音器设计计算书 由于我国目前对消音器的设计，还没有统一的标准规范可以遵照执行，大多数厂家均根据自己的经验来设计制作，且技术又相对保密的。因此本消音器的设计，经查阅大量资料，采用科学院声学研究所马大猷教授等人提出的小孔喷注噪声极其控制理论，采用节流降压与小孔消音的原理结合现场实际情况来设计解决环境噪声超标的难题。 消音器的工艺参数为：蒸汽排放绝对压力：40 kg/ cm2，排汽温度：390℃，蒸汽比容ρ：0.0721 m3/ kg，排汽流量Q：8t/h； 噪声达到110dB以上，要求消音器的噪声小于85dB的环保要求。 一、设计原理。 复合式小孔喷注消音器是利用节流作用降低小孔喷注前的驻压，预先消耗部分声能，再dB与小孔降噪相结合，达到较高的消声量；其原理是利用节流降压与小孔喷注两种消声机理，通过适当结构复合而成的。 1. 小孔喷注消音器 小孔喷注消音器的设计机理是根据科学院声学研究所马大猷教授等人提出的小孔喷注噪声极其控制理论，从发声机理上使它的干扰噪声减少，由于喷注噪声峰值频率与喷口直径成反比，若喷口直径变小，喷口辐射的噪声能量将丛低频移向高频，于是低频噪声被降低，高频噪声反而增高，当孔径小到一定值（达到mm 级），实验表明，当孔径≤4mm时具有移频作用，喷注噪声将移
到人耳不敏感的频率范围（听觉最敏感的区域250~5000赫兹）； 根据这一机理将一个大的喷口改为许多小孔来代替，便能达到降低可听声的目的。从实用角度考虑，孔径不能选得过小，因为过小的孔径不仅难于加工，同时易于堵塞，影响排汽。一般选用直径1~3mm的小孔为宜。 2.节流降压消音器 节流降压消音器是利用节流降压原理而制成的。根据排汽流量的大小，适当设计通流截面，使高压气体通过节流孔板时，压力都能最大限度地降低到临界值。这样通过多级节流孔板串联，就能把排空的一次压降分散到若干个小的压降。由于排汽噪声功率与压力降的高次方成正比例，所以把压力突变排空改为压力在消音器内就逐渐降下来再排空，这样能使消音器内流速控制在临界流速下，不致产生激波噪声，压力在最大限度地降到临界值，使消音器获得较好的消声效果。同时节流降压后小孔喷注层的驻压大大变小，小孔喷注层强度设计所需的壁厚也大为减薄，这样给小孔喷注层的钻孔加工减小难度。 消音器入口处的压力通常是给定的，当排放压力较高时，为了取得所需的消声值，经过几次节流降压，使汽体进入小孔喷注前的压力由消音器入口处的压力P1按比例降低设计；通常情况下，节流降压消音器的各级压力选择为等比级数下降，设节流孔板级数为n，临界压力比为q (q＜1) ，可得： n g P P q （1）后前 根据气体状态方程、连续性方程和临界流速公式，由资料可
柴油流量计标准节流装置 为了提高气体特别是柴油液体流量计量的准确度，国内外专家和同行进行了大量的研究试验工作特别是美国积累了大量的资料，编制和几经修订了气体流量计量专用标准——AGAN03 报告，并在全国各油气田多处建立了燃气流量检定装置。历年来我国新老计量专家和同行为提高柴油流量计量的准确度付 出了艰辛的劳动。1965 年四川石油管理局在泸州合成油厂利用300m的大气枢 对孔板节流装置进行了标定实验研究，在实验资料的基础上结合国家计量局推 荐的27-54 规程编制了“测量燃气流量的孔板计量装置安装检定使用和管理规 程”作为柴油流量计量的依据。1983 年再次总结历年来柴油流量计量的经验， 参照当时国际国内计量流体流量的先进技术和先进标准，编写了“燃气流量的 标准孔板计量方法”，即sy104-83 部颁行业标准。与此同时建立了标准孔板节流 装置定点生产厂和长度检测室。但这只能是保障柴油流量计量准确度的软件。 由于影响气体流量计量准确度的因素多而复杂，仅仅用软件来控制每一影 响因素是不够的，纵然在标准中进行了控制，在实际使用中也是难以达到的。 就拿孔板入口边缘的尖锐度和测量管内壁的粗糙度说，加工制造中能得到控制， 使用中就不可能得到控制，因为气质和流态就多种多样，受磨蚀、创擦伤的程 度、方位就不一致，因此建设气体流量标定装置对计量装置进行实流检定是势 在必行。国内外许多专家和同行业认为要提高标准节流装置计量的准确度，实 流检定是最好的方法。只有在线实流检定才能实现真正的流量仪表校准或赋值， 因为只有此时的校准或赋值才能真正计入各种因素对流量仪表性能的影响，才 能保证量值传递链或溯源链的连续和封闭。作为容积流量计的一级标准有多种， 油置换法与钟罩式标准装置的设备较简单，但在高压时必须增压；激光开普勒 流量计不需增压，但设备复杂。德国物理技术局的高压检定设备（压力6Mpa、 流量10~2500m
1．标准节流装置有那些？标准节流装置有什么优点？（王建中孙淮清） 答:标准节流装置是按照国际标准ISO5167和ISO9300、国家标准GB/T2624-2006规定的技术条件设计、制造、使用的节流装置，无需湿标可以确定流量系数和误差。现在符合条件的在封闭管道中有：标准孔板，标准喷嘴，标准文丘里管，标准比托管，标准音速喷嘴，标准音速喷管等；明渠中有：标准堰（薄壁堰、三角堰、矩形堰、宽顶堰）。一般不需要湿标就可以根据标准规定的技术条件完成从设计、制造、安装、使用的过程。 必须满足如下条件： 1)确定的适用范围，包括介质、几何尺寸、流动条件、流体力学参数（雷诺数、粘度、压力、 温度等）、热力学参数（物性及状态）、安装条件、数据采集方式及使用方法； 2)确定的数学模型，包括流量公式、各有关系数的计算，特别是流量系数的计算； 3)确定的几何条件，管道口径（封闭管道）；渠道宽度（明渠）； 4)确定的安装条件，现场影响流动各因素条件； 5)确定的不确定度计算，附加不确定度计算（如果需要）； 6)确定的检定周期，满足流量计使用性能的时间条件； 7)不需要湿标可以达到流量计的各项性能。 优点： 1）最大的优点是经济性好，不需湿标，可以节省大量的检定费用； 2）方便设计、制造、安装、使用，技术问题可以随时随地根据技术标准解决而不会引起分歧； 3）技术成熟，容易普及，容易掌握，容易使用； 4）稳定可靠； 5）结构简单，无活动件，工作寿命长； 6）适用于各种介质，包括液、气、汽、多相； 7）适用于各种尺寸口径（在标准范围内）； 8）适用的压力、温度是各种流量计中最高的； 9）历史悠久，累计试验数据最全；理论研究的最透彻；实际经验最多； 10)有国际标准和国家标准可依。 其特点列举如下： 1）标准中详细列举节流装置的结构形式和技术要求；流出系数和可膨胀性系数计算式，应用条件及不确定度计算式等；压力损失计算式等；现场使用的条件：脉动流阀值，抑制非充分发展管流的措施，如规定直观段必要的长度，测量管和节流件的安装要求以及流动调整期的应用等标准中列举的资料是标准节流装置应用的基本资料，在全部流量测量标准中他是最完备和最成熟的。 2）标准节流装置具有丰富的关于偏离标准进行修正的资料，如AGA3号报告及ISO9300中的参考文献列举的资料，实际上国际上有关标准节流装置的资料比这些要多得多，这些资料我们称为标准节流装置的软实力，在全国流量检测件中标准节流装置的软实力是首屈一指的。 3）标准节流装置的试验数据是全世界共同完成的，数据的可靠性和可信度与只由个别厂家或科研群体完成的是不能比拟的，由全社会完成可以保证可靠的无系统偏差。美国石油测量标准手册
第二类命题设计计算 4. 已知条件：流体为锅炉给水，最大流量h kg q m /102503max ?=，常用流量h kg q m ch /101903?=，最小流量h kg q m /101003min ?=；工作压力MPa p 7.14=（绝对压力），工作温度215=t ℃；管道mm D 19920=，材料为20号钢，新无缝管，允许压力损失kPa y 40≤?ω；管道阻力件：上游第一阻力件为球形阀全开，上游第二阻力件为90°平面弯头。（1）确定标准节流件形式；（2）选定差压计；（3）计算20d C 、、、εβ；（4）确定最小直管段长度210l l l 、、；（5）计算压力损失并进行核算；（6）计算基本误差。 解： 1、考虑到压损的要求，选取的节流件为标准孔板，采用角接取压，材料为1Cr18Ni9Ti. 2、选择压差计，由于采用标准孔板，设： kpa p y 802max =?=?ω，选取最靠近的差压系列值60kpa.参考附录，可选用1151HP 电容式差压变送器，其量程范围为31.1~186.8kpa ，耐静压31.5Mpa,差压量程调整在0~60kpa. 题目中给水的最大流量为h kg /102503?，所以流量计流量刻度上限max *m q 定为h kg /102503?。 3、由查表和线性计算得到给水的粘度s a ·10322.1276-P ?=η，密度3 /855.856m kg =ρ，管道线膨胀系数c o D /1078.126-?=λ，节流件线膨胀系数c o /102.176-d ?=λ，给水的可膨胀系数1=ε. 工作状态下管道直径: 199.4959mm =)]20(1[20-+=t D D D t λ 常用流量下雷诺数: 6102.6480 /354.0Re ?==ηt m ch D D q 常用流量下的差压值
节流装置 节流装置由节流元件、测量管段（节流元件前后的直管段）与取压装置等三部分组成。 节流装置分为标准节流装置和非标准节流装置两大类。标准节流装置中，节流元件的结构形式、尺寸和技术要求等均已标准化（我国现行标准为GB／T2624--1993），对取压方式、取压装置以及对节流元件前后直管段的要求也有相应规定，有关计算数据都经过大量的系统实验而有统一的图表可供查阅。按标准规定设计制造的节流装置，不必经过单独标定即可投入使用。 ①标准节流装置的适用条件 a．流体必须是牛顿流体，在物理学和热力学上是均匀的、单相的，或者可认为是单相的流体，如混合气体，溶液，分散性粒子小于0.1／μm的胶质溶液，含有不超过2％（质量成分）均匀分散的固体微粒的气体以及不超过5％（体积成分）均匀分散气泡的液体流，均可按单相流体考虑，但其密度应取平均密度。 b．流体必须充满管道和节流装置且连续流动，流经节流元件前流动应达到充分紊流，流束平行于管道轴线且无旋转，流经节流元件时不发生相变。
c．流动是稳定的或随时间缓变的，不适用于脉动流和临界流的流量测量，流量变化范围亦不能太大（一般最大流量与最小流量之比值不超过3：1）。 ②标准节流元件的结构形式 标准节流元件有孔板、喷嘴和文丘里管。工业上最常用的是孔板，其次是喷嘴，文丘里管使用较少。 a．标准孔板 标准孔板是一块具有与管道同心圆形开孔的圆板，如图1所示，迎流一侧是有锐利直角t入口边缘的圆筒形孔，顺流的出口呈扩散的锥形。标准孔板的各部分结构尺寸、粗糙度在“标准”中都有严格的规定。它的特征尺寸是节流孔径d，在任何情况下，应使d>12.5 mm，且直径比卢应满足0.20≤β≤0.75；节流孔厚度E应在0.005D与0.02D（D为管道直径）之间；孔板厚度E应在e与0.05D之间；扩散的锥形表面应经精加工，斜角F应为450±150。 标准孔板结构简单，加工方便，价格便宜；但对流体造成的压力损失较大，测量精度较低，而且一般只适用于洁净流体介质的测量。此外，测量大管径高温高压介质时，孔板易变形。 b．标准喷嘴
节流装置的选型及应用 开封仪表有限公司 教授级高级工程师 邵朋诚
我们开封仪表有限公司是著名的流量仪表研发、制造、测试基地，建厂50余年来，在流量仪表方面多有建树，可以说，我们的企业在产品品种和规格方面是国内流量仪表厂家的龙头。由于流量测量的特殊性，市场上出现并使用的流量仪表种类众多，其中市场占有量最大的仍然是节流装置。广大用户很想了解节流装置选型和应用方面的知识，这是一个复杂的问题。限于本人的知识水平，我无法全部解决大家的问题，在这里，本人就这一议题从以下4个方面和大家交流、切磋。讲得不对的地方，欢迎批评、指正。 1.基础知识 虽然基础知识对于一位急于选型和使用的用户来说似乎是“远水不解近渴”，但了解基础知识的确能帮助用户最佳选型、最佳使用。以下通过介绍几个名词来了解一些基础知识、有利于了解节流装置的基本原理。 （1）流量 定义：在一定时间（秒、分、小时）内通过某指定截面内的物料量。若物料量是以体积（容积）单位（如升、立方米）来表示，则称为体积（容积）流量，此时尚需注明是标况（0℃或20℃，101.33kPa）或工作状况下，需注明是在哪一个温度、压力下的体积（这一点特别重要）；若以质量单位（如千克、吨）表示，则称质量流量。注意区分“流速”、“流速分布”“流通截面”的含意。对于插入式仪表，直接测量的实际上是流速，要得知流量还需要“流速分布”。 （2）密度
定义：单位体积的介质所具有的质量。 介质的密度与其组分、温度、压力、湿度等有关。节流装置的输出值与此有关。由于流体介质的复杂性，这个参数往往是变动的，如果不能进行实时补偿，将会直接影响流量的测量精度。 （3）粘度 定义：流体的粘度是表征分子微观作用的宏观表现的物理量。 A.气体：是由无规则分子运动（热运动）引起的； B.液体：是由分子间的引力、因流层间的速度差而产生的。 主要有三种表示方法： ①动力粘度：μ＝剪切压力τ/剪切速率d 称为牛顿内摩擦定律。国际单位制（SI制） Pa·s（帕·秒），常用其103-:mpa·s(厘泊cp) ②运动粘度（比密粘度）υ＝μ/ρ SI单位 m2/s 常用其103-: mm2/s(厘司特cst). ③“条件”粘度,是在一定条件下的粘度。主要有：恩格勒度(恩氏度)、赛波特秒（赛氏秒）、雷德伍德秒（雷氏秒）等。 （4）等熵指数κ:可逆绝热（等熵）转换条件下，介质压力相对变化与密度相对变化之比。 对于节流装置、临界流流量计及热式流量计，需要知道等熵指数κ，因为节流装置测量气体流量时需要计算可膨胀性系数ε、临界流流量计需要计算临界流函数C 。一般用气体的“比热比”代替。 （5）雷诺数：是表征流体流动特性的一个参数，它等于流体流 动时惯性力与粘滞力之比：R e = ν ul是一个无量纲的纯数
节流装置设计指导书 题目：节流装置设计指导书 学生： 指导教师： 专业班级：
能源科学与工程学院2016年12月
目录 第一章．节流装置的设计计算命题 1.1设计所给命题 第二章．节流装置的设计计算 2.1节流装置设计计算命题 2.2设计计算（孔径计算）的方法 2.2.1已知条件 2.2.2辅助计算 2.2.3计算 2.3计算公式 2.3.1流量公式 2.3.2雷诺数计算式 2.3.3节流件开孔直径d和管道经D计算式 2.3.4可膨胀性系数计算式 2.3.5迭代计算法 第三章．具体计算过程 3.1给定条件 （1）工作状态下流体流量测量围上限值 （2）工作状态下管道径D （3）工作状态下水的密度、粘度μ （4）计算 （5）管道粗糙度 （6）确定差压上限值 3.2计算 （1）求 （2）迭代计算 （3）求，计算 （4）求，计算 （5）求d值 （6）验算流量 （7）求值 （8）确定加工公差 （9）确定压力损失 （10）根据和管路系统，可得直管长
一、节流装置的设计计算命题 1．1设计所给命题 ①被测流体：水 ②流体流量：m ax m q =500t/h ；mcom q =400t/h ；m in m q =200t/h ③工作压力：p 1=14.6Mpa （绝对） ④工作温度：t 1=220℃ ⑤20℃时的管道径：D 20=233mm ⑥管道材料：20# 钢，新的无缝钢管，管道材料热膨胀系数λD =12.78×10-6mm/mm ·℃ ⑦允许的压力损失：不限 ⑧管道敷设： ⑨选用法兰取压标准孔板配DBC 型电动差压变送器 二、节流装置的设计计算 2.1节流装置设计计算命题 ①已知节流装置型式，管道径D ，节流件开孔直径d 被测流体参数ρ、μ，根据测得的差压值Δp ，计算被测流体流量m q 或v q 。 ②已知管道径D ，被测流体参数ρ、μ，管道布置条件，选择流量围，差压测量上限m ax p ?，节流装置型式，计算节流件开孔直径d 。 ③已知管道径D ，节流件开孔直径d ，被测流体参数ρ、μ，管道布置条件，节流装置型式，流量围，计算差压值p ?。 ④已知节流装置型式，直径比β，压值p ?，流量m q 或v q ，被测流体参数ρ、μ，计算管道径D 和节流件开孔直径d 。 命题①为现场核对投用流量计的测量值；命题②为新装设计节流装置的设计计算，一般设计计算就是指此命题，命题③用于现场核对差压计的测量值；命题④用以确定现场需要的管道尺寸。 2.2设计计算（孔径计算）的方法 2.2.1已知条件 ①被测流体（混合介质的组分百分数）。 ②流体流量：最大m ax m q （或max v q ）；常用mcom q （或vcom q ）（可取0.8m ax m q ）；最小m in m q 。 ③节流件上流取压孔处被测流体的工作压力（绝对）。
目录 一、确定制冷系统总制冷量- 2 - 二、确定制冷剂种类和系统形式- 2 - 三、确定制冷系统设计工况- 5 - 四、制冷压缩机和电动机的选型- 8 - 六、冷凝器选型- 8 - 七、辅助设备选型- 10 - 八、确定系统调节控制方案- 12 - 九、参考文献- 12 - 制冷课程设计计算书 一、确定制冷系统总制冷量 ①总制冷量用公式Φ0=AQ0max来确定，式中A=1.05～1.15(对于直接供冷系统热损失小取 1.05，对于间接供冷系统热损失大取1.15)。 ②该校空调实验室改建，原有冷源已不能满足要求，拟定重建一单元制冷系统，供给空调实验台合格的冷冻水（喷雾室和水冷式空气冷却器），故为间接供冷系统,所以A取1.15。空调冷负荷Q0=53．5KW。最低负荷Qmin=37KW。 ③ Q0max=53.5KW。Φ0=AQ0max =1.15×53.5=61.525KW。 二、确定制冷剂种类和系统形式 （一）制冷剂的选择 1.氟利昂 （1）氟利昂排气温度比较低（与氨相比），所以氟利昂制冷剂中的油经油分离器分离后可直接返回曲轴箱。 （2）氟利昂制冷剂与水几乎不相容，所以在蒸发温度不低于0℃时，如制冷装置中存在水分，就会在节流阀处形成冰塞，堵塞节流阀，使制冷无法进行，所以在制冷装置中必须设干燥器。（3）氟利昂液体与润滑油能很好的互相溶解，氟利昂蒸汽与润滑油不能互相溶解，所以，在蒸发器中，随制冷剂的蒸发，润滑油便被分离出来，留在蒸发器中形成油膜热阻，影响传热，同时压缩机也会缺油，在设计时要考虑压缩机回油。 （4）如系统中完全不含水分，氟利昂对金属无腐蚀性，如有水分（即使很少）氟利昂对金属腐蚀性会增加，尤其对铅、镁、铜等，会产生“镀铜“现象。由于卤化物暴露在热的铜表面，则产生很亮的绿色，故可用卤素喷灯检漏。 （5）氟利昂与油共存状态下对填料有影响。 （6）氟利昂无燃烧爆炸性。 （7）只要不处于缺氧状态氟利昂对人体几乎无影响。 （8）氟利昂本身无色无味、无毒、不燃、与空气混合遇火也不爆炸，因此适用于公共建筑或实验室。 （9）氟利昂的放热系数低，价格较高，极易渗透又不容易被发现，而且氟利昂的吸水性较差。（10）氟利昂制冷剂有氟利昂22、氟利昂134a、氟利昂12、氟利昂123等多种。 2.氨 （1）排气温度高，不适用于高压力比，不适于吸气过热度过大的制冷系统。 （2）氨液和氨气的比重都较小，氨液的比重小于润滑油，因此在设备底部应设放油阀。（3）氨的传热性能比氟利昂好。 （4）氨易溶于水，所以即使制冷系统含有少量水也分不会影响制冷循环。 （5）氨和润滑油互不溶解。
节流装置是包括节流件、取压装置和前后测量管在内的整个装置。当充满管道的流体流经节流装置时，在节流件前后产生一压力差，并通过取压装置将差压信号传给差压计检出，从而确定其流量的大小。 由于标准件节流装置的流量系数都是在一定的条件下通过试验取得的。因此，除对节流件和取压装置有严格的规定外，对管道、安装、使用条件都有严格的规定。如果实际工作中偏离了规定条件，则引起的流量误差是难以估计的。 1.管道条件 (1) 安装节流件用的管道应该是直的，并且是圆形管道。 (2) 管道内壁可以是光滑，也可以是粗糙的，但一定要需要洁净，不应混有杂质。 (3) 节流件前后要有足够长的直管道长度。但是，在工业管道上常常会有拐弯、分叉、汇合、闸门等局部阻力件出现，原来平稳的流束流过这些阻力件时会受到严重的扰乱，而后流经相当长的管段才会恢复平稳。因此，要根据局部阻力的不同情况，在节流件前后设置不同长度的直管段。 2安装要求 (1) 节流件在管道中的安装应保证其前端面与管道轴线垂直，垂直度不得超过±1°，同时还应保证其开孔与管道同心。 (2) 夹紧节流件用的密封垫片(包括环室与法兰、环室与节流件和法兰取压的法兰与孔板之间的垫片)，在夹紧后不得突入管道内壁。垫片不能太厚，最好不超过0.5mm。 (3) 新装管路系统必须在管道冲洗和扫线后再进行节流件的安装。 (4) 凡是用于调节流量的阀门，最好安装在节流件后最小直管段以外。 (5) 节流装置的各管段和管件的连接处不得有任何管径突变。 3.使用要求 标准节流装置在使用时，必须满足下列条件 (1) 流体必须充满圆管和节流装置，并连续的流经管道。 (2) 流体必须是牛顿流体，在物理学上和热力学上是均匀的，单相的，或者可以认为是单相的，包括气体、溶液。 (3) 流体流经节流件时不发生相变。 (4) 流体流量不随时间变化，或变化较缓慢。 (5) 流体在流经节流件前，其流束必须与管道轴线平行，不得有旋转流。 节流装置的形式多种多样，常州成丰拥有在实际生产中使用最多的标准节流件，分别是标准孔板、标准喷嘴以及标准文丘里管。在此将此文献给所有流量计厂家及用户，常州市成丰流量仪表有限公司在自身发展的同时，也希望各行业同仁，尤其是流量计用户们，能真正买到适合自己的产品，并将产品好好的维护下去。
节流装置 节流装置仪表结构类型主要有20种,常用的仪表种类占60％.2012年订货量最多的主要有两大块 1.是常规产品标准孔板/标准喷嘴,经典文丘里管,环型孔板,长径喷嘴2非常规产品:楔形流量计,V锥流量计,平衡孔板,弯管流量计,限流孔板等等.非常规产品设计计算较为繁琐,往往根据不同的工艺参数,常常涉及到手工计算,而且产品的结构也会随着工矿条件的不同而改进.举例说明:楔型流量计,主要测量高粘度的流体,根据介质的属性(,是否有腐蚀,是否赃物介质等等),取压管分为有普通取压和法兰取压,如果是法兰取压,考虑到双法兰膜盒远传差压变送器的计量要求,差压值往往越大越好,差压上限不低于2.65KPa,;限流孔板主要用于限流降压的场合,根据板片的将压能力和不同的压力降,(液体喉部流速不超过60.米每秒,气体压降超过临界压缩比)选用不同级别的限流孔板组(3级,5级…)这是非常规产品需要注意的一些问题. 2测量赃物介质场合：测量脏污介质的产品：圆缺孔板、楔形孔板、环形孔板、弯管、偏心孔板(赃(物介质主要冶金行业二次能源,煤气,煤气中的粉尘颗粒容易在节流件前后堆积,而脏物介质的产品结构特点是流通部位靠近管道内壁.在一侧流通,在高流速的流体中有效地防止了赃物介质在节流件前后堆积) 3压头较低的场合：低压损用节流装置：文丘里管类(标准文丘里管、矩形文丘里管、通用文丘里管、文丘里喷嘴)、喷嘴类(ISA1932喷嘴、长径喷嘴)、V型锥流量计、均速管流量计、弯管压力(该产品的特点:提高喉部流速,而且不能有很大的局部损失.文丘里采用喉部取压,而且逐渐收缩,逐渐扩散的,能够很好的恢复损失,V能够改善流场,而且能够在背压处形成稳定的信号,均速管和弯管因为无大的
学校代码： 10128 学号： 课程设计说明书 题目：标准节流装置流量测量系统设计 学生姓名： 学院： 班级： 指导教师：萧贵玲王文兰 2012年 1 月 6 日 摘要 标准节流装置只适用于测量圆形截面管道中的单相、均质流体的流量，并要求流体充满管道；在节流件前后一定距离内不发生相变或析出杂质；流速小于音速，流动属于非脉动流；流体在流过节流件前，流束与管道轴线平行，不得有旋转流 已知管道内径及管路分布情况，流体的性质和参数值，大致流量范围，可以进行设计标准节流装置流量测量系统，即要进行以下工作：①选择节流形式和确定节流件开孔直径；②选择差压计类型及其差压和流量量程范围；③建议节流件在管道上的布置位置；④必要时计算流量测量不确定度。 关键字：节流件；标准孔板；差压变送器；全开闸阀 目录
引言 第一章节流式流量测量原理及系统总体设计 2 1.1 节流件测量原理 2 1.2 系统总体设计 2 第二章标准节流件差压计及取压装置 4 2.1 标准节流件 4 2.2 差压计 6 2.3 取压装置 7 第三章关键参数计算及检验计算 8 3.1已知条件 8 3.2 准备计算 8 3.2.1 求介质密度、介质动力粘度及管道材料膨胀系数 8 3.2.3 计算正常流量ReDch和最小流量下的雷诺数ReDMIN 9 3.2.4 确定差压计类型及量程范围 9 第四章重要参数的计算及校验 10 4.1 确定值及节流件开孔直径 10 4.1.1 常用流量下的差压值 10 4.1.2 迭代计算β值和d值 10 4.1.3 迭代计算 10 4.2 确定压损 12 4.3 确定节流件的开孔直径 12 4.4 确定直管段长度对管道粗糙度的要求: 13 4.5 标准节流装置流量结果不确定度 13 第五章系统的安装及使用说明 15 5.1流量装置和差压计的安装连接系统图 15 5.2 元件的安装 15 5.3 使用说明 15 结论 16
286 在石油、化工、冶金、电力等生产过程中，大量使用流量检测和物料计量的流量仪表，以保证产品质量和生产安全。以节流装置为检测元件的差压式流量计是其中应用范围最广、用量最大的一类流量仪表，具有结构简单、安装使用维护方便、可靠性高、成本低廉等优点，是工程设计中优先考虑选用的流量计。已开发的节流装置结构形式众多，但大部分未经充分试验，为适应广泛的使用需要，ISO5167标准对经过深入研究的标准节流装置（标准孔板、标准喷嘴和经典文丘里管）进行了统一规定，并给出流出系数和可膨胀系数的具体计算公式。 ISO5167标准给出的统一计算式为使用计算机设计计算标准节流装置提供了有利条件，利用Turbo?C [1] 、Visual?Basic [2]、Matlab [3]、Delphi [4]等各种不同软件开发的标准节流装置计算程序纷纷涌现。虽然这些程序避免了手动计算的繁琐，但往往存在软件开发环境、历史数据保存、计算结果打印等方面的限制。针对这些问题，按照目前最新版标准节流装置计算标准GB/T?2624—2006/ISO5167：2003（下文简称GB/T?2624）的规定，根据文献[5]的要求，利用Excel 软件的计算功能实现标准节流装置的设计计算，功能齐全，简单方便，有效提高了标准节流装置的设计效率。 1?节流装置测量原理 测量原理是以一次装置（如孔板、喷嘴、文丘里管）安装在充满流体的管线中为依据确立的。装置上游侧与喉部或下游侧之间产生一个静压差。根据该差压的实测值和 流动流体的特性以及装置的使用环境，并假设该装置与经过校准的一个装置几何相似且使用条件相同就可以确定流量。 质量流量q m 与差压的关系符合GB/T?2624规定的不确 定度限值，则： （1） 体积流量 （2） 其中，q m 是质量流量，kg/s；C 是流出系数，无量纲； β是一次装置节流孔（或喉部）的直径与上游测量管道的内径比，无量纲；ε是可膨胀系数，无量纲；d 是节流孔（或喉部）的直径，m；Δp 是上下游两侧差压，Pa；ρ是测定体积流量时的温度压力下的流体密度，kg/m 3。 2?标准节流装置的设计计算方法 标准节流装置的设计计算就是已知q m 、C 、ε、Δp 和 ρ求解直径比β的过程。然而在求得β之前C和ε是未知的，因此标准GB/T?2624所给出的不同类型标准节流装置的参数计算公式是确定参数的依据。 2.1?适用范围 标准GB/T?2624规定标准节流装置必须在表1所列条件下使用。 利用Excel实现标准节流装置的设计 张惜岭 中国石化工程建设公司 北京 100101 摘要：通常的节流装置设计选型主要依靠制造厂计算，由于手动计算复杂繁琐，设计人员需要借助一些专业设计软件对其进行准确性判断，但受各种因素所限，实现并不方便。为此，提出一种利用Excel软件“单变量求解”功能进行标准节流装置设计的方法，实例证明该方法计算准确，方便灵活，提高了设计效率。 关键词：标准节流装置?设计?单变量求解 Design?of?standard?throttle?devices?using?Excel Zhang?Xiling SINOPEC Engineering Incorporation ，Beijing 100101 Abstract：The?design?of?throttle?devices?is?usually?depended?on?manufacturers.?Designers?have?to?use?some?professional?design?software?to?verify?the?accuracy?of?the?results?because?manual?calculation?is?very?complex?and?time-consuming.?However，the?realization?isn’t?convenient?due?to?the?restriction?of?various?factors.?A?method?of?standard?throttle?devices?design?using?single?variable?solution?in?Excel?is?presented.?The?example?has?proved?that?this?method?is?accurate?and?flexible，and?furthermore，it?can?improve?design?efficiency. Keywords：?standard?throttle?devices；?design；?single?variable?solution 节流装置名称取压方式/型式节流孔直径d 上游管道内径D 直径比β雷诺数R e D 标准孔板角接取压d ≥12.5mm 50mm≤D ≤1000mm 0.1≤β≤0.750.1≤β≤0.56，R e D >5000；β>0.56，R e D >16000β2径距取压法兰取压 R e D ≥5000且Re D ≥170βD 2 ISA1932喷嘴50mm≤D ≤500mm 0.3≤β≤0.80.30≤β≤0.44，7×104≤R e D ≤107 0.44≤β≤0.80，2×104≤R e D ≤107 长径喷嘴50mm≤D ≤630mm 0.2≤β≤0.8104≤R e D ≤107；R a/D≤3.2×10-4（在上游管道中）文丘里喷嘴d ≥50?mm 65mm≤D ≤500mm 0.316≤β≤0.775 1.5×105≤R e D ≤2×106文丘里管 “铸造”100mm≤D ≤800mm 0.3≤β≤0.752×105≤R e D ≤2×106机械加工50mm≤D ≤250mm 0.4≤β≤0.752×105≤R e D ≤1×106粗焊铁板 200mm≤D ≤1200mm 0.4≤β≤0.7 2×105≤R e D ≤2×106 表1?标准节流装置适用范围
标准节流装置的设计 作者姓名: 作者学号： 指导教师： 学院名称：信息科学与工程学院专业名称：测控技术与仪器 东北大学 2015年6月
课程设计（论文）任务书 课程设计（论文）题目： 标准节流装置设计 基本内容： 本次课程设计的是学会使用国家标准及技术规范；进行标准节流装置设计，培养理论联系实际的学习方法以及独立解决工程实际问题的能力。任务有三个，第一：结合教材及参考资料，针对第二类命题，根据工艺要求，设计经典文丘里管。第二：写出标准节流装置的设计说明书。第三：根据已知参数和计算参数，使用CAXA(或其它类似软件)绘制标准节流装置的加工图和装配图。 课程设计（论文）专题部分： 题目：文丘里管节流装置设计 基本内容： 本课题是标准节流装置（文丘里喷嘴）设计命题，命题类型属于新装设节流 ρ、μ、管道布装置的设计计算。设计命题中已知管道内径D、被测流体参数 置条件，选择流量测量范围，差压测量上限，节流装置型式等条件，计算节流件开孔直径d。本设计命题被测对象介质为：水。在压损限制、不确定度限定等条件下，通过迭代算法，获取最重要的参数孔径比β，合理选取节流件喉部直径d。考虑综合因素，设计一个标准节流（文丘里管）装置。 学生接受课程设计（论文）题目日期 第19周 指导教师签字： 2015年6月29日 i
ii 摘要 节流装置可分为标准型和非标准型两大类。所谓标准型是指按照标准文件（如节流装置国际标准ISO5167-1：1991或我国标准GB/T2624-1993）进行设计、制造、安装和使用，无需实流校验即可确定输出信号与流量的关系并估算其测量误差的节流装置。标准节流装置由于它具有结构简单并已标准化，使用寿命长和适用性广，因而在流量测量仪表中占据重要地位。标准节流装置的设计从而也具有广泛实用意义。 标准节流装置的流量测量原理为：在管道内部装有断面变化的孔板或喷嘴节流件，当流体流经节流件时，由于流束收缩，则在节流件前后产生静压差，利用压差与流量的关系可进一步测出流量。对于未经标定的节流装置，只要他与已经经过充分实验标定的节流装置几何相似和动力学相似，则在已知有关参数的条件下，可以认为节流件前后的静压力差与所流过流体的流量间有确定的数值关系。 本课题是标准节流装置（文丘里喷嘴）设计命题，命题类型属于新装设节流装置的设计计算。设计命题中已知管道内径D 、被测流体参数ρ、μ、管道布置条件，选择流量测量范围，差压测量上限，节流装置型式等条件，计算节流件开孔直径d 。本设计命题被测对象介质为水。在压力损失限制、测量上限、压差上限等条件下，通过迭代算法，获取最重要的参数孔径比β，合理选取节流件喉部直径d 。本组设计命题一共进行了两次迭代，最终结果为0.5342β=，0.1794d D m β==。流量验证与压差损失验证均符合条件，最后我们求取了本组流量测量不确定 2.7914%qm E =±。 在绘图制作中，我们分别设计和绘制了截尾式文丘里喷嘴和非截尾式文丘里喷嘴本体结构图,其主要区别在于扩散段出口直径与管道直径的关系。对于取压方式，我们采取了环室取压。接着通过查阅相关标准，我们设计法兰结构用于节流装置的固定。上述两种元件我们同样也绘制出来了。最后，我们绘制出了整体的标准节流装置装配图。 关键词：标准节流装置；文丘里喷嘴；水；环室取压；法兰
流量测量节流装置专家系统软件 操作使用说明 北京博思达新世纪测控技术有限公司 2008．4
目录 一、概述 (1) 1．节流装置设计计算及管理软件 (1) 2．天然气流量测量标准孔板设计及管理软件 (2) 3．城镇人工煤气流量测量标准孔板设计及管理软件 (2) 二、加密锁驱动程序的安装 (3) 三、“流量测量节流装置专家系统软件”的安装 (3) 四、“流量测量节流装置专家系统软件”界面介绍 (4) 1．启动界面 (4) 2．软件简介及选择界面 (4) 3．“流量测量节流装置专家系统软件”主界面 (5) ①窗体的标题栏 (5) ②菜单 (5) ③工具栏 (8) ④设计计算文档窗口 (9) ⑤状态栏 (10) 五、“流量测量节流装置专家系统软件”的使用 (10) 六、“流量测量节流装置专家系统软件”的几点说明 (11) 附录 (12) 1．本软件使用的主要单位说明 (12) 2．本软件适用范围 (13) 3．用户注册卡 (14) 感谢您购买我公司的“流量测量节流装置专家系统软件”；请在安装使用前阅读本操作使用说明。 如因软件升级等原因，本操作使用说明的变更将另行通知；最新的资料请登陆我公司网站进行查阅。您在使用“流量测量节流装置专家系统软件”时遇到问题请与我们联系，同时也欢迎您对我们的产品提出改进建议；对于您提出的指正和建议我们将不胜感激。 请您在收到本产品后，填写好该说明书最后的用户注册卡，并将回执寄回本公司注册登记，以便我们在软件升级时及时通知您。
一、概述 “流量测量节流装置专家系统软件”是北京博思达新世纪测控技术有限公司针对流量测量节流装置的设计、计算及管理而开发的套装应用软件。该软件在石油、化工、石化、冶金、电力、城市管网和广大设计部门、生产厂家中广泛应用。在节流装置的设计、计算及管理；以及现场仪表的调校及贸易仲裁上发挥了重要作用。 适用“流量测量节流装置专家系统软件”设计计算的流量测量节流装置包括：角接取压标准孔板、法兰取压标准孔板、D和D/2取压标准孔板、ISA1932喷嘴、长径喷嘴、粗铸收缩段经典文丘里管、机械加工收缩段经典文丘里管、粗焊铁板收缩段经典文丘里管、文丘里喷嘴；也可设计计算下列非标节流件（供参考）：1/4圆孔板、锥形入口孔板、圆缺孔板、偏心孔板、角接取压小管径孔板。 “流量测量节流装置专家系统软件”的设计功能：根据现场流量相关数据，设计计算出符合流量测量范围、精度、压力损失要求具有最佳开孔径的节流装置。 “流量测量节流装置专家系统软件”的计算功能：①根据现有节流装置的参数，输入流量、温度、压力计算出差压值。②根据现有节流装置的参数，输入差压、温度、压力计算出流量值。 “流量测量节流装置专家系统软件”包括包括三组6个软件： 1．节流装置设计计算及管理软件：《LG-GB/T2624-2006-02WIN 版流量测量节流装置设计计算及管理软件》及《LG-94-01WIN 版流量测量节流装置设计计算及管理软件》 《LG-GB/T2624-2006-02WIN 版流量测量节流装置设计计算及管理软件》及《LG-94-01WIN 版流量测量节流装置设计计算及管理软件》用于设计、计算测量多种介质（①单一气体（如空气、氮气、氧气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷……）、 ②混合气体、③过热蒸汽、④饱和蒸汽、⑤水、⑥其它液体）的流量测量节流装置。 《LG-94-01WIN 版流量测量节流装置设计计算及管理软件》是通过国家技术监督局和国家有关部门主持的专家认证的有关流量测量的标准软件，软件完全符合GB/T2624-93《流量测量节流装置用孔板，喷嘴和文丘里管测量充满圆管的流体流量》，JJG640-94《差压式流量计检定规程》。 《LG-GB/T2624-2006-02WIN 版流量测量节流装置设计计算及管理软件》是《LG-94-01WIN 版流量测量节流装置设计计算及管理软件》的升级版本； 1998年4月1日ISO公布“ISO5167-1（1991）Amendment 1 孔板流量计流出系数公式正式修改为新的流出系数公式里德-哈里斯/加拉赫(Reader-harris/Gallagher)公式，新公式具有严格的物理基础，斜率项的物理意义更明确；符合程度甚佳，数据的标准偏差比其它公式小。2003年3月国际标化组织正式公布了最新国际标准“ISO5167：2003（E）。2006年《GB/T2624-2006 用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量》颁布实施，新标准等效采用了《ISO5167:2003(E)》的内容。 《LG-GB/T2624-2006-02WIN 版流量测量节流装置设计计算及管理软件》在流出系数，可膨胀系数及直管段的要求上，完全符合最新公布的GB/T2624-2006《用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量》。 考虑到GB/T2624-2006《用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量》