開封市中儀流量儀表有限公司
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閱讀：752發(fā)布時間：2022-1-4
標準孔板測量煤氣流量用孔板設計計算實例如下：
（1）已知條件
①被測流體：高爐煤氣
| 組分 | CO2 | CO | H2 | CH4 | N2 |
| 體積百分量/％ | 13.0 | 26.0 | 1.0 | 0.1 | 59.9 |
②流量（0℃、101.325kPa狀態(tài)、 
0＝0）：qvmax＝7500m3/h；qvcom＝6000m3/h；qvmin＝4500m3/h
③工作壓力：p＝5000Pa（表壓）
④工作溫度：t1＝30℃
⑤工作狀態(tài)下相對濕度： 
1＝100％
⑥差壓上限： 
p=1600Pa
⑦允許的壓力損失： 
1200Pa
⑧管道內(nèi)徑：D20＝600.0mm
⑨管道材質(zhì)：20＃鋼，輕微銹蝕，縱向焊接管（K＝0.3mm）
⑩儀表使用地點：烏魯木齊附近
（11）取壓方法：D-D/2取壓，配DBC型差壓變送器，Ee＝1.0％
（12）管道和局部阻力件敷設：如圖3.98所示，其中， 
、 
、 
按設計要求敷設
圖3.98 管道和局部阻力件敷設簡圖
（2）輔助計算
①儀表使用地點平均大氣壓：pa＝0.994 
105Pa
②工作壓力（）：p1＝p+p+pa=5000+99400＝104400Pa
③工作溫度：T1＝273.15＋30＝303.15K
④管道材質(zhì)及孔板的線膨脹系數(shù)： 
D＝11.16 
10－6mm/(mm·℃)， 
d＝16.60 
10－6mm/(mm·℃)
⑤工作溫度下的管道內(nèi)徑：D＝D20 
⑥各組分在0℃、101.325kPa狀態(tài)下，干氣體的密度：
| 組分 | CO2 | CO | H2 | CH4 | N2 |
|
| 1.977 | 1.2504 | 0.08988 | 0.7167 | 1.2506 |
⑦各組分在工作狀態(tài)下的壓縮系數(shù)
Z＝1
⑧0℃、101.325kPa狀態(tài)下，高爐煤氣干部分的密度 
g0的計算
g0＝ 
＝1.977 
0.13＋ 
＝1.3328kg/m3
⑨工作狀態(tài)下，高爐干煤氣的密度 
g計算
=1.18707kg/m3
式中，當t1＝30℃時，由GB/T18215.1附錄G查得pslmax＝4245Pa
⑩工作狀態(tài)下高爐濕煤氣的密度 
1的計算
3
式中，當t=30℃時，由GB/T18215.1附錄G查表得 
＝0.03037kg/m3
11工作狀態(tài)下高爐煤氣的動力黏度
a.各組分的動力黏度和摩爾分子量
| 項目 | CO2 | CO | H2 | CH4 | N2 |
|
| 0.0151 | 0.0184 | 0.0091 | 0.0113 | 0.0180 |
| Mi | 44.00995 | 28.0106 | 2.016 | 16.043 | 28.0134 |
|
| 6.6340 | 5.2925 | 1.4199 | 4.0054 | 5.2928 |
表中， 
是根據(jù)GB/T18215.1的式（19）計算得到，并由GB/T18215.1附錄F查表得Mi。
b.高爐煤氣的動力黏度 
m的計算
＝ 
＝0.0176mPa·s
12工作狀態(tài)下高爐煤氣的等熵指數(shù)
a. 各組分的等熵指數(shù)和比定壓熱容
| 項目 | CO2 | CO | H2 | CH4 | N2 |
|
| 1.295 | 1.395 | 1.412① | 1.315① | 1.4① |
| Cpi/[J/(kg·℃)] | 845.2 | 1036.8 | 14210.5 | 2246.8 | 1035.1 |
① 15.6℃時的值。
b. 高爐煤氣的等熵指數(shù) 
m的計算
＝ 
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取壓方式標準孔板
15工作狀態(tài)下高爐煤氣的體積流量（流量狀態(tài)換算按GB/T18215.1中的公式（A1）計算）
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驗算最小界限雷諾數(shù)
ReDmin>1260 
2D＝1260 
0.52 
600＝1.9 
105
18求 
com值
2 
2 
（3）計算
① 求A2
A2＝ 
② 求 
假設C=0.600， 
-1/4= 
-1/4=0.50952
C0＝0.5959＋0.312 
08＋0.0029 
02.5 
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 驗算流量
＝ 
2 
m3/h
E= 
=0.003%< 
（允許偏差值）
⑤ 求d20
d20== 
⑥ 壓損 
1.9） 
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