标准孔板测量煤气流量用孔板设计计算实例

标准孔板测量煤气流量用孔板设计计算实例如下：

（1）已知条件

①被测流体：高炉煤气

②流量（0℃、101.325kPa状态、 ₀＝0）：q_vmax＝7500m³/h；q_vcom＝6000m³/h；q_vmin＝4500m³/h

③工作压力：p＝5000Pa（表压）

④工作温度：t₁＝30℃

⑤工作状态下相对湿度： ₁＝100％

⑥差压上限： p=1600Pa

⑦允许的压力损失： 1200Pa

⑧管道内径：D₂₀＝600.0mm

⑨管道材质：20^＃钢，轻微锈蚀，纵向焊接管（K＝0.3mm）

⑩仪表使用地点：乌鲁木齐附近

（11）取压方法：D-D/2取压，配DBC型差压变送器，Ee＝1.0％

（12）管道和局部阻力件敷设：如图3.98所示，其中， 、 、 按设计要求敷设

图3.98  管道和局部阻力件敷设简图

（2）辅助计算

 ①仪表使用地点平均大气压：pa＝0.994 10⁵Pa

 ②工作压力（）：p₁＝p+p+pa=5000+99400＝104400Pa

③工作温度：T₁＝273.15＋30＝303.15K

④管道材质及孔板的线膨胀系数： _D＝11.16 10^－6mm/(mm·℃)， d＝16.60 10^－6mm/(mm·℃)

⑤工作温度下的管道内径：D＝D₂₀

⑥各组分在0℃、101.325kPa状态下，干气体的密度：

⑦各组分在工作状态下的压缩系数

               Z＝1

⑧0℃、101.325kPa状态下，高炉煤气干部分的密度 _g0的计算

_g0＝

＝1.977 0.13＋

＝1.3328kg/m³

⑨工作状态下，高炉干煤气的密度 _g计算

=1.18707kg/m³

式中，当t1＝30℃时，由GB/T18215.1附录G查得p_slmax＝4245Pa

⑩工作状态下高炉湿煤气的密度 1的计算

  ³

式中，当t=30℃时，由GB/T18215.1附录G查表得 ＝0.03037kg/m³

11工作状态下高炉煤气的动力黏度

a.各组分的动力黏度和摩尔分子量

表中， 是根据GB/T18215.1的式（19）计算得到，并由GB/T18215.1附录F查表得Mi。

b.高炉煤气的动力黏度 m的计算

    ＝

    ＝0.0176mPa·s

  12工作状态下高炉煤气的等熵指数

a.       各组分的等熵指数和比定压热容

①     15.6℃时的值。

b.       高炉煤气的等熵指数 m的计算

    ＝

13管道粗糙度

K=0.3mm

14求K/D

K/D＝0.3/600＝0.5 10^－3<10^－3

故可采用D-D/2取压方式标准孔板

15工作状态下高炉煤气的体积流量（流量状态换算按GB/T18215.1中的公式（A1）计算）

qv1max=1.1228qvmax=1.1228 m3/h

qv1com=1.1228qvcom=1.1228 m3/h

qv1min=1.1228qvmin=1.1228 m3/h

16求ReD值

           ReDmin= ⁵

           ReDcom= ⁵

          ReDmax= ⁵

17验算最小界限雷诺数

          ReDmin>1260 ²D＝1260 0.5² 600＝1.9 10⁵

18求 _com值

        ^{2 2}

（3）计算

①     求A2

A2＝

②     求

假设C=0.600，

^-1/4= ^-1/4=0.50952

C0＝0.5959＋0.312 ₀⁸＋0.0029 ₀^{2.5 0.75}

     ＋0.0390 ₀⁴ ₀⁴）^－1－0.0158 ₀³＝0.60478

＝1－（0.41＋0.35 ⁴₀）

    ＝1－（0.41＋0.35 ⁴）

^－1/4＝ ^－1/4＝0.50842

C1＝0.60474，

^－1/4＝0.50844

＝0.00002<0.0001，送代停止

③     求d

d=

④     验算流量

        ＝ 2 m³/h

E=

=0.003%< （允许偏差值）

⑤     求d₂₀

d₂₀₌₌

⑥     压损

^1.9）