课程设计报告
( 2012-- 2013 年度第 1 学期)
名称：过程参数检测及仪表
题目：标准节流装置设计与计算院系：控制与计算机工程学院
成绩：
日期：2013 年 1 月18 日
一、课程设计的目的与要求
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：
（一）、课程设计题目：
被测流为减温水；管道材料为#45钢；选用法兰取压标准孔板配1151DP 电容式差压变送器
工作压力1p =13.0 MPa ； 常用流量ch m q =70 t/h ；
工作温度1t =285 c o
； 最大流量m ax m q =80 t/h ；
管道内径20D =79 mm ； 最小流量m in m q =20 t/h ；
允许压力损失y ω? MPa 不限；
上游第一阻力件为90°平面弯头，上游第二阻力件为全开闸阀。
求：
⑴选定节流件的形式（类型、取压方式）选定差压计； ⑵计算β、C 、ε、20d ；
⑶确定所需最小直管段0l 、1l 、2l ，并验算)(210L L L L L L x ++=≤； ⑷计算最大压力损失max ω?，并验算y ωω?
根据介质工作状态下的压力1p =13.0 MPa 和温度1t =285c o
，从课本附录表Ⅱ-2中通过内插法求得介质密度ρ=751.18kg/m 3
；从附录表Ⅱ-1中用内插法求得介质动力粘度为η=93.56×10
6
-Pa*s 。根
据管道材料45号钢和工作温度1t =285℃，从附录表Ⅱ-3中查得管道材料线性膨胀系数D λ=13.09×10
6
-c o /。计算t D 。
t D = 20D [1＋D λ(t －20)]= 79×[1＋13.09×106-×(285－20)]=79.274mm
2.计算正常流量和最小流量下雷诺数：
Dch Re ==
ηπt mch D q 4=3600
1056.931079.274π7000046
3-??????-=3.338×106
min Re D =
ηπt D q min 4=3600
1056.9310274.79π2000046
3-??????-=0.954?106
3.选择差压计类型和量程
由于采用标准孔板，法兰取压，最大差压的计算为：max p ?≤（2—2.5）y ω? 因为允许压力损失y ω?不限，此处取y ω?=40kPa
max p ?=2y ω?=2×40=80 kPa
选取最靠近的差压系列值，取max p ?=100kPa 。参考附录表II ，故选用1151DP 电容式差压变送器，其量程范围为(8.186~1.310-)kPa ，耐静压为14MPa ，仪表基本误差为±0.2%。变送器差压量程调整在0～100×103
Pa 。
4.计算常用流量下的差压值ch p ?，
max *
m ax p q q p m mch ch ????
? ??=?=100×103×（3310801070??）2Pa=76.56kPa 其中，流量指示仪表的刻度上限流量是有规定的，即为1，1.2，1.6，2，2.5，3，4，5，6，8×10n
其中n 为正或负整数。题中最大流量为80t/h ，流量计流量刻度上限为*
max m q
=80t/h 。
5.迭代计算β值和C 值： 因为：mch q =
4
1β
-C ε
4
πβ2
D t 2
ch p ?12ρ，其中q mch 、
4
π、D t 2
ch p ?12ρ已知，
所以A=
ch
t
ch
p D q ?12
m 24
ρπ
得迭代方程为：4
21βεβ-C =A 令X=
4
2
1ββ-得：X=
ε
C A 。 精密度判据为：
A
XC A ε-<1?105
- β=4
/1221???
? ??+X X ，
d t =βD t = D t 25
.02
21???
? ?
?+X X
q mch =70×103
kg ／h ；D t =79.274mm ；ρ=751.18kg/m 3
；Δp ch =76.56kPa 计算A 值：
ch
t
ch p D q A ?=
ρπ
24
2
m
=
3
231056.7618.7512)10274.79(4
3600
/70000??????-π
=0.3673298
（1）第一步：设初始假定值0C =1；ε=1（减温水为不可压缩流体），因此有：
1X =
ε
0C A =
1
13673298
.0?=0.3673298
则：1β=4
/121211???? ?
?+X X =4
/122
3673298
.013673298.0???
?
??+=0.5871995
根据1β 计算1C ：
1C =0.5959+0.03121.2β-0.1848β+0.00295
.2β×75
.0Dch 6
Re 10???
? ?
?+2.2860()
4
4
1ββ-D -0.8560D 3β= 0.6055143
精密度检查：
A 1δ＝A
C X A ε11-=0.3944857＞1×105
-，继续迭代。 （2）第二步：
2X =
ε1C A
=1
6055143.03673298.0?=0.6066410 则2β=4
/122221???? ?
?+X X =4
/122
6066410
.016066410.0???
?
??+=0.7201837
根据β2β，计算2C ：
2C =0.5959+0.03121.2β-0.1848β+0.00295
.2β×75
.0Dch 6
Re 10???
? ?
?+2.2860()
4
4
1ββ-D -0.8560D 3β= 0.6053398
精密度检查：
A 2δ＝A
C X A ε22-=0.0002881761＞1×105
-，继续迭代。 （3）第三步：
3X =
ε
2C A
=16053398.03673298.0?=0.6068159
则3β=4
/123231????
?
?+X X =4
/122
6068159
.016068159.0???
?
??+=0.7202596
根据3β，计算3C ：
3
C =0.5959+0.0312
1
.2β-0.184
8
β+0.0029
5
.2β×
75
.0Dch 6
Re 10???
? ?
?+2.2860()
4
4
1ββ-D -0.8560D 3β=0.6053370 精密度检查：
A 3δ＝|A
C X A ε33-|=4.593603×106
->1×105-，迭代结束。 最后得：β=0.7202596；C =0.6053370；ε=1。 ⒋确定20d ：
选用1Cr18Ni9Ti 不锈钢作为孔板材料，从附录表Ⅱ-3中查得d λ=17.2×10
6
-1/℃
t d =t D β=0.7202596?79.274=57.09786mm
20d =
)20(1-+t d d t λ=)
20285(102.17109786
.576
-??+-=56.838791mm 5.验算压力损失
max p ?=()
9.11β-ch p ?=（1-9
.17202596
.0）×76.56=35.51775KPa ＜40kPa 即max p ?＜y p ?，压力损失验算合格。 6.验证流量 124
1004
.0ρεβp t m d C q ?-=
=18.7517656009786.5717202596
.016053370
.0004.02
4
????-?
=70024.29 h kg /
7. 确定直管段长度和对管道粗糙度的要求：
按β=0.75，上游第一阻力件为90°平面弯头，上游第二阻力件为全开闸阀，从表10—2中可查得：
0l =10D=10×79mm=790mm
1l =36D=36×79mm=2844mm 2l =8D=8×79mm=632mm
8. 管道布置
孔板对管道相对粗糙度的限值从表7—3中查得,对于β=0.75，管道相对粗糙度限值为4.0×104
-，
所以要求节流件上游侧10D 以内管道的绝对粗糙度s K ，为 s K <79.274×4.0×10
4
-=0.0317(mm)
新涂复沥青钢管的绝对粗糙度s K =0.03~0.05mm 。选择内壁光滑的涂复沥青钢管即能符合粗糙度要求。
⒏ 标准节流装置流量测量结果的不确定度：
2122224
2244
22])(41)(41)()12()()12()()[(ρδδδβ
δββεδδδρ
ε+?+-+-++=?P d D C q P d D c
m
qm
因为β=0.7202596，所以有 错误！未找到引用源。
C
c
δ =+0.7202596%；减温水为不可压缩流体，则ε=1，
%5889230.0%10
137656046
1=?±=?±=p p εδε ；D D δ与d d
δ是与量器的误差，λD 、λd 值误差和工作温度t 值有关。在节流件工作在设计工作温度时，主要取决于量器的误差，在标准情况下，
d d δ=±0.05％，D D δ
=±0.1％；ρ
δρ=±0.03％；由上选择差压变送器为0.2级，选择显示仪表为1级，则
p
p ??δ=
%2.010*********
1
32???=0.1741553％。 则： 21
22224224422
])(41)(41)()12()()12()()[(ρ
δδδβδββεδδδρε+?+-+-++±=?P d D C q P d D c
m qm
]%03.04
11741553.04105.0)7202596.012(1.0)7202596.017202596.02(5889230.07202596.0[22
224
2244
2
2
?+?+?-+?-?++±=
=±0.8975557%
⒐ 结论：
（1）差压计为1151HP 电容式差压变送器；
（2）β=0.7202596，C =0.6053370，ε=1，20d =56.83879mm ； （3）最小直管段0l =790m m ，1l =2844mm ，2l =632m m ；
（4）压力损失max ω?=35.51775KPa ＜40kPa ，压力损失验算合格；
（5）不确定度
m
qm
q δ=±0.8975557%。
三、课程设计总结或结论：
经过了一周的课程设计，我完成了一道标准节流装置的第二类命题的设计计算。整个设计过程中，帮助我对节流件的各参数的选取，以及计算过程做了一次回顾巩固，并且通过对节流件和差压计的选取，让我对各种节流件和差压计有了更形象的认识，相信这些都将对自己有很大的帮助。
不过这次的课程设计也遇到了一些麻烦。在设计过程中遇到的迭代运算，非常的繁琐，计算量也比较大。我灵活的运用了Excel 软件简化了计算过程，减轻了自己的负担。通过本次课程设计，我对《过程参数检测及仪表》这门课程加深了认识，同时也对流量测量的基本原理进行了巩固学习。以后还需要加深理论理解，才能更好的运用到实际问题中。
四、参考文献
[1]常太华，苏杰 《过程参数检测及仪表》 华北电力大学
[2]测控教研室 《过程参数检测及仪表课程设计实验指导书》 华北电力大学
课程设计（论文）书写规范与打印要求 （一）论文书写 论文（设计说明书）要求统一使用Microsoft Word软件进行文字处理，统一采用A4页面（210×297㎜）复印纸，单面打印。其中上边距30㎜、下边距30㎜、左边距30㎜、右边距20㎜、页眉15㎜、页脚15㎜。字间距为标准，行间距为固定值22磅。 页眉内容统一为“沈阳理工大学学士学位论文”，采用宋体五号字居中排写。 页码在下边线下居中放置，Times New Roman小五号字体。摘要、关键词、目录等文前部分的页码用罗马数字（Ⅰ、Ⅱ……）编排，正文以后的页码用阿拉伯数字（1、2……）编排。字体和字号要求 论文题目：二号黑体 章标题：三号黑体（1□□×××××） 节标题：四号黑体（1.1□□××××） 条标题：小四号黑体（1.1.1□□×××） 正文：小四号宋体 页码：小五号宋体 数字和字母：Times New Roman体 注：论文装订方式统一规定为左装订。 （二）论文前置部分 包括：封面、答辩成绩评定页、评阅意见页、任务书、设计档案页均按学校统一内容和格式填写。 （三）摘要 摘要是学位论文内容的不加注释和评论的简短陈述，说明研究工作的目的、实验方法、实验结果和最终结论等。应是一篇完整的短文，可以独立使用和引用，摘要中一般不用图表、化学结构式和非公知公用的符号和术语。 1、中文摘要（300字左右） “摘要”字样（三号黑体），字间空一个字符，“摘要”二字下空一行打印摘要正文（小四号宋体）。 摘要正文后下空一行打印“关键词”三字（小四号黑体），其后为关键词（小四号宋体），关键词是为了便于文献标引从该学位论文中选取出来用以表示全文主题内容信息款目的单词或术语，关键词一般为3～5个，每一关键词之间用分号“；”隔开，最后一个关键词后不打标点符号。 2、英文摘要（250个实词左右） 英文摘要另起一页，其内容及关键词应与中文摘要一致，并要符合英语语法，语句通顺，文字流畅。 英文和汉语拼音一律为Times New Roman体，字号与中文摘要相同。 （四）目次页 目次页由学位论文的章、条、款、致谢、参考文献、附录等的序号、名称和页码组成，目次页置于外文摘要后，由另页开始。 目录题头用三号黑体字居中排写，隔行书写目录内容。 目录采用三级标题，按（1 ……、1.1 ……、1.1.1 ……）的格式编写，目录中各章题序的阿拉伯数字用Times New Roman体，第一级标题用小四号黑体，其余用小四号宋体。（五）论文的主要部分 1、引言（或绪论） 引言（或绪论）简要说明研究工作的目的、范围、前人的工作和知识空白、理论基础和分析、
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
课程设计报告格式
课程设计报告 ( -- 年度第一学期) 名称：《软件设计与实践》课程设计题目：网络爬虫研究与应用 院系：计算机系 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师：软件设计与实践教学组 设计周数：两周 成绩： 日期：年 1 月 14 日
《软件设计与实践》课程设计 任务书 一、目的与要求 1．了解网络爬虫的架构和工作原理，实现网络爬虫的基本框架； 2．开发平台采用JDK 1.60 eclipse集成开发环境。 二、主要内容 1.了解网络爬虫的构架，熟悉网页抓取的整个流程。 2.学习宽度优先和深度优先算法，实现宽度crawler应用程 序的编写、调试和运行。 3.学习主题爬行及内容分析技术。 4.实现网络爬虫的基本框架。 三、进度计划 四、设计成果要求 1．要求按时按量完成所规定的实验内容； 2．界面设计要求友好、灵活、易操作、通用性强、具有实用性；
3．基本掌握所采用的开发平台。 五、考核方式 平时成绩＋验收＋实验报告。 学生姓名：于兴隆 指导教师：王蓝婧 年 1 月 2 日 一、课程设计的目的与要求 1.目的： 1.1 掌握crawler的工作原理及实现方法； 1.2 了解爬虫架构； 1.3 熟悉网页抓取的整个流程及操作步骤； 1.4 掌握宽度优先，深度优先算法，并实现宽度crawler应用程序的编写、调试和运行； 1.5 掌握主题爬行及内容分析技术； 1.6 实现一个最基础的主题爬虫的过程； 1.7 理解pageRank算法，并编程验证； 二、设计正文 网络爬虫研究与应用
[摘要]:本文经过对网络爬虫研究的逐步展开，讨论了爬虫的相关概念与技术，并经过实验设计了简单的基于宽度优先的爬虫和主题式爬虫。最后，讨论了PageRank算法。 [关键词]:网络爬虫爬虫应用 PageRank算法 1.引言 随着网络技术的迅速发展，万维网已经成为人们获取信息的重要渠道，如何高效地提取并利用这些信息成为一个巨大的挑战。现阶段的搜索引擎，作为一个辅助人们检索信息的工具成为用户访问万维网的入口和指南。可是，这些通用性搜索引擎也存在着一定的局限性，如： (1)统一的返回不能满足不同用户的检索需求。 (2)搜索引擎提高覆盖面的目标与膨胀的网络信息之间的矛盾日益加深。 (3)搜索引擎大多提供基于关键字的检索，难以支持根据语义信息提出的查询。 为了解决上述问题，定向抓取相关网页资源的主题爬虫应运而生。主题爬虫是一个自动下载网页的程序，它根据既定的抓取目标，有选择的访问万维网上的网页与相关的链接，获取所需要的信息。与通用爬虫不同，主题爬虫并不追求大的覆盖，而将目标定为抓取与某一特定主题内容相关的网页，为面向主题的用户查询准备数据资源。 2.网络爬虫
课程设计报告模版
《城市排水处理》 课程设计报告 系别：城市建设系 专业班级：给水排水0601班 学生姓名： 指导教师：段泽琪 （课程设计时间： 6月15日—— 6月19日） 华中科技大学武昌分校
目录 1．课程设计目的 (1) 2．课程设计题目描述和要求 (1) 3．课程设计报告内容 (3) 3.1污水处理工艺方案比较 (3) 3.2主要污水处理构筑物选型 (6) 3.3污水处理构筑物的主要设计参数 (7) 3.4污水处理辅助构筑物设计 (8) 3.5污水处理厂平面布置设计 (8) 3.6 污水处理厂高程布置设计 (9) 3.7 设计计算………………………………………………………………………
10 4．总结……………………………………………………………………………页码 参考文献…………………………………………………………………………页码 （要求：目录题头用三号黑体字居中书写，隔行书写目录内容。目录中各级题序及标题用小四号黑体）
1. 课程设计目的 (1) 经过污水处理厂课程设计，巩固学习成果，加深对《水污染控制》课程内容的学习与理解，使学生学习使用规范、手册与文献资料，进一步掌握设计原则、方法等步骤，达到巩固、消化课程的主要内容； (2) 锻炼独立工作能力，对污水处理厂的主体构筑物、辅助设施、计量设备及污水厂总体规划、管道系统做到一般的技术设计深度，培养和提高计算能力、设计和绘图水平； (3) 在教师指导下，基本能独立完成一个中、小型污水处理厂工艺设计，锻炼和提高学生分析及解决工程问题的能力。 2．课程设计题目描述和要求 2.1 设计题目描述 (1) 设计题目 某城市污水处理厂工艺初步设计。 (2) 设计内容 根据任务书所给定的资料，综合运用所学的基础、专业基础和专业知识，设计一个中小型污水处理厂。 ①确定污水处理方法和工艺流程； ②选择各种处理构筑物形式，并进行工艺设计计算（计算书中要附计算草图）； ③估算各辅助构筑物的平面尺寸； ④进行污水厂平面布置和高程布置。
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