热工测试(河南农业大学)精品PPT课件

使用时流量计必须安装在垂直走向的管段上，流体介质自下而 上地通过浮子流量计。
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转子可沿管的中心线上下自由移动
各种形状转子 图 转子流量计
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当测量流体的流量时，被测流体从锥形管下端流入，流体的 流动冲击着转子，并对它产生一个作用力（这个力的大小随流量大 小而变化）；当流量足够大时，所产生的作用力将转子托起，并使 之升高。同时，被测流体流经转子与锥形管壁间的环形断面，从上 端流出。
罗茨流量计转子工作面的型线不同，理论排量也不同。 对于工作面为渐开线的转子，理论排量为：
对于工作面为摆线的转子，理论排量为： 对于工作面为包络线的转子，理论排量为：
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式中， D是转子外径，m; L 是转子长度，m; n 是转子转速，r/min.
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二、浮子流量计
浮子流量计是一种通过截面变化来计算流量的节流式流量计， 是工业上和实验室最常用的一种流量计。它具有结构简单、直观、 压力损失小，且恒定、维修方便等特点。适用于测量通过管道直径 D<150 mm的小流量，也可以测量腐蚀性介质的流量。
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第一节 气相色谱分析法
色谱分析法是1906年由俄国植物学家茨维特首先提出的， 它是利用物质的物理及物理化学性质的差异，将多组分混合物进 行分离和测定的方法。
色谱分析法作为分析技术不仅能高效、快速、灵敏、准确地 测定物质的含量，还可以作为分离手段来进行物质的纯化制备。
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第一节 气相色谱分析法
v 2) Kv A 2
2
2
式中： A — 靶的受力面积，m2；
— 流体的密度，kg/m3；
v — 流体的流速； k1，k2 — 比例系数；K= k1＋k2 ，靶上推力的比例系数。
由此得流速 v 2 F KA
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则通过管道流体的流量为
qV A0vA0
2F
KA
式中：A0——靶和管壁间的环形间隙面积，m2
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流体流动给予靶的作用力大体可分成三个方面： • 靶对流体流动的节流作用所产生的净压差p＝p1－p2；
• 流体流动的动压力v2/2；
• 流体的粘性摩擦力，对目前大多采用圆靶而言，可略去不计。
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所以，推力主要由静压力差和动压力所组成：
F A ( p 2 v 2) A (k 1 2 v 2 k 2
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通过环形截面S1的流体速度：
式中，K 是系数，它与浮子形状和介质粘性有关。
通过环形截面S1的容积流量：
面积
Q = cS1
式中，d0是刻度标尺零点处锥管直径；n 是浮子升高单位长度时， 锥管内径的变化值；h是浮子升高的高度；d 是浮子的最大直径。
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三、靶式流量计
以动力锅炉来说，其燃烧质量的好坏直接关系到电厂燃料消耗 率的高低，烟气成分自动分析就是为了能连续监视燃烧质量，以便 实时控制燃料与空气的比例，提高燃烧效率，指导经济运行。
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内容
气相色谱分析法 氧气分析仪 红外气体分析仪 化学发光气体分析仪 烟度计
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第一节 气相色谱分析法
➢ 色谱法原理 ➢ 分析系统的组成 ➢ 色谱柱及固定相 ➢ 检测器 ➢ 色谱图及色谱仪的定性定量分析
茨维特的经典试验是用一根填充caco3的玻璃柱来分离植物叶的 石油醚提取液，实现了不同色素的分离：
操作时，将植物叶的石油醚提取液倒入caco3柱中，提取液中的 色素被吸附在柱的顶端，然后用纯净的石油醚不断冲洗，与此同时可 以观察到柱管从上到下形成绿、黄、红三个色带。再继续用石油醚冲 洗，就可以分别得到几个各色带的洗脱液，经鉴定后分别为叶绿素、 叶黄素和胡萝卜素。
靶式流量计是以管内流动的流体给 予插入管中的靶的推力F 来测量流量 的一种测量装置。
当被测流体通过装有圆靶的管道时，
流体冲击圆靶使其受推力 F 作用，
经杠杆将力传递给粘有应变片的悬臂
梁（也可采用其他形式的力传感器）。
这样应变电桥就输出与力 F 成正比 的电压。由测得的 F 值就可确定流 量的大小。
1－靶； 2－传力杠杆； 3－推杆； 4－悬臂块
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由图可知，当Re较大时K趋于某一常数，而当Re较小时， K随着 Re减小而显著减小。与差压式流量计相比，其流量系数趋于常数 的临界雷诺数较小，因此适于测量粘度较大的流体。靶式流量计 的测量精度约为2%~3%。
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第五章 气体成分分析
河南农业大学机电工程学院能源系
成分分析仪表的应用涉及到热力机械排放的烟气或废气成分 分析及其燃烧效率测定。
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当流体流动使浮子升高时，浮子与锥形管之间环形通道面积发生变化，当 浮子处于平衡状态时，浮子就停在某个高度，此时，浮子受力情况：
向上的浮力： 向下的重力： 压力差引起向上的力： 力的平衡方程式：
式中，p1、 p2分别是浮子受到的向上、向下的总压力；m是浮子的质量； 是流体密度； 是浮子材料密度；S是浮子的最大截面面积。
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第一节 气相色谱分析法
色谱技术是一种较好的多组分混合物成分分离和分析技术。色 谱仪具有分离效能高、速度快、灵敏度高等特点。气相色谱仪在火 电厂锅炉试验中已得到广泛应用。
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第一节 气相色谱分析法
一、色谱法原理
色谱分析按两步进行： 首先，让含有待分析气样的介质（称为流动相）流过对气样的不同成分有不
第四章 流速和流量的测量（二）
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第九节 其它型式的流量计Βιβλιοθήκη 一、罗茨流量计图 罗茨流量计
两个转子交替地把计量腔内的流体连续不断地向出口排出，两转子每转一周，
就有4倍于计量腔容积的流体由出口排出。
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因转子、壳体的尺寸是固定不变的，故转子每转一周的排量也是一定的， 这样单位时间内排量只与转子的转速成正比，因此，只要测出转速，即可求 出流量。
，
A0
(D2 4
d2)；
D ——管道内径，m；
d ——圆板靶外径，m。
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则有
q VK 1D 2d d2
2F 1 .2K 5 D ( 1)
F
式中： K
1 K
d D
— 靶式流量计的流量系数； — 靶的结构参数。
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流量系数K与、D及流体流动的雷诺数Re有关，其数值由实验确 定。下图为D＝53 mm的圆靶，结构系数分别为＝0.7和0.8的K－ －Re实验曲线。