按照配注裝置整體結(jié)構(gòu)排布(截面如圖1所示),孔板流量計(jì)測(cè)量通道的最大外徑為26 mm。由于配注裝置結(jié)構(gòu)緊湊,按照標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)法蘭夾持孔板的結(jié)構(gòu)形式無(wú)法實(shí)現(xiàn),因此在小型化的設(shè)計(jì)上,取消了法蘭連接,大大縮小了外徑尺寸,如圖2 所示。
孔板流量計(jì)的設(shè)計(jì)首先應(yīng)保證流道內(nèi)的流體處于紊流狀態(tài),避免流態(tài)變化引起流量測(cè)量誤差。由于結(jié)構(gòu)約束關(guān)系,孔板流量計(jì)的流道直徑設(shè)計(jì)為14~22mm,單層注水量取Q = 2~20 m3 /d。計(jì)算孔板流量計(jì)的雷諾數(shù)與流道直徑和單層注水量之間的關(guān)系,結(jié)果見(jiàn)圖3。
流道直徑減小,有利于提高測(cè)量精度,但流道過(guò)小會(huì)增大沿程阻力。流道直徑為14 ~ 22 mm,單層注水量取Q = 5 ~ 50 m3 /d,按照達(dá)西- 韋斯巴赫公式
(1) 與布拉修斯公式(2) 計(jì)算流量計(jì)流道內(nèi)的壓力損失。從圖4 可以看出: 隨著流道直徑的增加,流阻明顯下降,若要減小壓力損失,流道直徑應(yīng)盡量大。
式中: hf
為沿程阻力損失;λ為沿程阻力系數(shù);L為流道長(zhǎng)度; V為平均流速;D為流道直徑; g為重力加速度; Re為雷諾數(shù)。
綜合考慮流態(tài)、結(jié)構(gòu)尺寸約束和壓力損失等因素,小型流量計(jì)流道直徑取值范圍為14~22mm。標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)的直徑比一般在0.2~0.75之間。根據(jù)以上分析取流道直徑的1/3~1/2作為孔板直徑較為合適?装逯睆皆叫,流量計(jì)靈敏度會(huì)越高,有利于傳感器檢測(cè),但也會(huì)引起壓力損失的增加,如果孔板直徑過(guò)小,也存在孔板被堵塞的危險(xiǎn)。綜合考慮各因素,流量計(jì)孔板直徑取值范圍為5~16 mm。 |