节流装置设计计算任务书
过程控制工程设计—节流装置、调节阀与差压液位计的计算
由上可以作出比较，考虑阻塞流的影响 C=83.15，不考虑阻塞流的影响 C=69.28。 由此可见，在阻塞流情况下，C 值计算公式中，压差一项用 FL2（P1-FFPν）代替实际压差 P1-P2，使 C 值较大。也就是说，由于阻塞流的作 用，使阀的流通能力不能充分发挥出来，必须按更大的 C 值来选择阀的口径，才能满足流量的要求。
差压式液位计的计算，主要是针对安装位置与最低液位位 置不同的情况下、采用与工艺介质密度不同隔离液的时候的计 算。计算结果主要是获得迁移量。 《自控专业施工图设计内容深度规定》HG 20506-92）中 表达调节阀数据的设计文件是‘差压式液位计计算数据表’。 《自控专业工程设计用典型表格》HG/T 20639.1-1998）中表 达调节阀数据的设计文件是‘仪表数据表 —差压式液位计’。 差压式液位计数据以工艺专业提供的‘液位监控条件表’数据 为准。
调节阀流量系数C的计算步骤：
判别流经调节阀流体的类型 判断流体在调节阀内是否形成阻塞流 进行低雷诺数修正 进行管件形状修正
14
水和油） 牛顿型流体（水和油） 牛顿型流体是理想粘性流体的最佳实例。它 仅仅决定于温度和压力。 由图可知，牛顿型流体的 剪切速率 与剪切 应力成正比, 其粘度保持恒定与 剪切速率无关。
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举例说明：介质水重度 γ=1.0g/cm3，温度为常温，ν=1.006cst，D=150mm，P1=175kPa，P2=100kPa，Qmax=60m3/h，选型：天津仪表厂双动气动 隔膜阀。 ① 判别是否阻塞流 查得 FL=0.55，Pc=21966.5kPa，Pν=3kPa
FF=0.96- 0.28 阻塞流时的最低压差：
10
已知角接取压孔板 ，取压方式为角接取压 被测介质为水，工况条件如下：
节流装置设计计算书1教材
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设计说明——王茜
名称：节流式流量计设计说明书题目：标准节流装置的设计计算院系：自动化系班级：自动实1101学号：201102030222学生姓名：王茜指导教师：苏杰成绩：日期：2013年11月16日一、设计目的应用课堂所讲的专业知识，针对实际的标准节流装置设计要求，按照标准计算过程，计算并设计出符合规定的节流装置。
要求熟练标准节流装置的设计计算过程，能够针对实际生产中的被测流体及实际工作情况，设计能够在实际中得到很好应用的节流装置。
二、设计题目已知条件：流体为过热蒸汽，最大流量h kg q m /102303max ⨯=，常用流量h kg q m ch /102003⨯=，最小流量h kg q m /101003min ⨯=；工作压力MPa p 13=，工作温度550=t ℃；管道mm D 22120=，材料为12CrMoV 钢轧制的新无缝管，允许压力损失kPa y 60≤∆ω；管道阻力件：上游第一阻力件为单个90°弯头，上游第二阻力件为全开闸阀。
（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。
三、计算设计过程解 题目中要求压力损失kPa y 60≤∆ω，因此，可以选取的节流件为标准喷嘴，采用角接取压，材料为1189Cr Ni Ti 。
（1）求工作状态下各参数1）过热蒸汽的工作压力（绝对）：113.00.113.1a b MPa p p p =+=+=2）查附录Ⅱ中的相应表格得到相关工作状态下的过热蒸汽的密度及动力粘度参数，如表1所示。
表1 过热蒸汽相关参数表经过线性变换，可以得到13.1,550p MPa t ==℃时过热蒸汽的密度，计算过程如下：121121t t t t ρρρρ--=--121121p p p p ρρρρ--=-- 代入数据,经过Matlab 编程计算，得到工作状态下的过热蒸汽密度为37.2960ρ=，动力t/℃ρ/(kg/m 3) p/MPa 13.0 14.0t/℃ η×106Pa ·sp/MPa 10.0 15.0 540 37.922 41.152 540 30.59 30.96 55036.67039.76156031.3831.75粘度为631.2610Pa s η-=⨯⋅ 。
节流装置设计计算任务书
b1. 新的 b2. 旧的
在所采用的项目上加下划线
要求采用的节流件形式和取压方式：<孔板> a1. 环室取压 a2. 单独钻孔取
15
压 a3. 法兰取压 b2. 长径喷嘴；
a4. D-D/2取压；
<喷嘴> b1. ISA1932喷嘴
<经典文丘里管> c1. 具有粗铸收缩段的
在所采用的项目上加下划线
c2. 具有机械加工收缩段的 c3. 具有粗焊铁板收缩段的
纯数 混合流体时应提供各组分的数据
9 工作状态下被测流体的相对湿度 φ
%
10 允许的压力损失
Δω
Pa
11 节流装置使用地点的平均大气压 Ps
Pa
12 20℃时管道尺寸（外径/内径） D20 / d20
mm
13 管道材料及节流件材料
14 管道内表面状况
a1. 无缝管 a2. 直缝焊管 a3. 螺旋缝焊管 在所采用的项目上加下划线
16 要求采用的差压变送器型号及其差压上限值
KPa
17 安装节流装置用的法兰标准代号
18.1 上游侧第一个局部阻流件形式
18.2 上游侧第二个局部阻流件形式
18 18.3 下游侧第一个局部阻流件形式
18.4 上游第一和第二个局部阻流件间直管段长度L0
mmΒιβλιοθήκη 18.5 供安装节流装置用的直管段总长度L
mm
qm为质量流量；qv为体积流量； 角码“0”表示0℃，101325Pa状 态下的值；“20”表示20℃， 101325Pa状态下的值；其他为工 作状态下的值
p'为压力变化量的大小 t'为温度变化量的大小 混合流体时应提供各组分的数据 混合流体时应提供各组分的数据
标准节流装置的设计与计算
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=127.3610-⨯Pa ·s,管道线膨胀系数D λ=12。
78610-⨯/℃，节流件线膨胀系数d λ=17.2610-⨯/℃，可膨胀性系数ε=1.mm t D D D t 58.233)]20(1[20=-+=λmm 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 ，(410K/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6101-⨯=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。
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节流装置设计计算书。
标准节流装置的计算
选取差压上限
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考虑到用户对压力损失的要求，拟选用喷嘴 ∆P max = 3 δp =3×59 = 177 kPa，取∆P max = 160 kPa； 正常流量下的差压∆P ∆P = (200 / 250)2 ×160 = 102.4 kPa 求不变量A2
qm 200000 = = 0.5099748 2 2 0.004 D ∆Pρ 0.004 × 222.44 × 102400 × 38.3475
38
迭代计算结果
n X β C ε δ E 1 0.5099748 0.6740097 0.9451122 0.9945451 3.085992×10−2 6.051584×10−2 2 0.5427955 0.6922027 0.9399362 0.9938432 2.654433×10−3 5.205304×10−3 3 0.5458869 0.6922027 0.9399362 0.9938235 1.806021×10−5 3.541580×10−5 4 0.5458080 0.6922131 0.9399332 0.9938234 0 0
2012-3-1
1
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�
求d: d = Dβ = 222.44×0.6922131 = 153.975882 (mm) C 验算流量 q = 0.004 1 − β εd ∆Pρ
2
m
4
=
0.004 × 0.93993
1 − 0.692214 = 19999819 . ( kg / h)
�
× 0.99382 × 153.9759 2 102400 × 38.3475
A1 = 0.004
博思达节流装置设计计算及管理软件操作使用说明说明书
流量测量节流装置专家系统软件操作使用说明北京博思达新世纪测控技术有限公司2012．11目录一、概述 (1)1．节流装置设计计算及管理软件 (2)2．天然气流量测量标准孔板设计及管理软件 (3)3．城镇人工煤气流量测量标准孔板设计及管理软件 (4)二、加密锁驱动程序的安装 (5)三、“流量测量节流装置专家系统软件”的安装 (6)四、“流量测量节流装置专家系统软件”界面介绍 (7)1．启动界面 (7)2．软件简介及选择界面 (7)3．“流量测量节流装置专家系统软件”主界面 (9)五、“流量测量节流装置专家系统软件”的使用 (17)六、“流量测量节流装置专家系统软件”的几点说明 (19)附录 (20)1．本软件使用的主要单位说明 (20)2．本软件适用范围 (21)3．用户注册卡 (22)感谢您购买我公司的“流量测量节流装置专家系统软件”；请在安装使用前阅读本操作使用说明。
如因软件升级等原因，本操作使用说明的变更将另行通知；最新的资料请登陆我公司网站进行查阅。
您在使用“流量测量节流装置专家系统软件”时遇到问题请与我们联系，同时也欢迎您对我们的产品提出改进建议；对于您提出的指正和建议我们将不胜感激。
请您在收到本产品后，填写好该说明书最后的用户注册卡，并将回执寄回本公司注册登记，以便我们在软件升级时及时通知您。
一、概述“流量测量节流装置专家系统软件”是北京博思达新世纪测控技术有限公司针对流量测量节流装置的设计、计算及管理而开发的套装应用软件。
该软件在石油、化工、石化、冶金、电力、城市管网和广大设计部门、生产厂家中广泛应用。
在节流装置的设计、计算及管理；以及现场仪表的调校及贸易仲裁上发挥了重要作用。
适用“流量测量节流装置专家系统软件”设计计算的流量测量节流装置包括：角接取压标准孔板、法兰取压标准孔板、D和D/2取压标准孔板、ISA1932喷嘴、长径喷嘴、粗铸收缩段经典文丘里管、机械加工收缩段经典文丘里管、粗焊铁板收缩段经典文丘里管、文丘里喷嘴；也可设计计算下列非标节流件（供参考）：1/4圆孔板、锥形入口孔板、圆缺孔板、偏心孔板、角接取压小管径孔板。
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qmmax qvmax qv0max qv20max qmcom qvcom qv0com qv20com qmmin qvmin qv0min qv20min p1±p' t1±t' ρ1 μ υ=μ/ρ Z
kg/h m3/h m3/h m3/h kg/h m3/h m3/h m3/h kg/h m3/h m3/h m3/h KPa ℃ kg/m3 Pa.s m2/s 纯数
序号
名称
1 被测流体名称
节流装置设计计算任务书
编号：
符号
数值
单位
备注
2 被测流体体积或质量的百分组成
% 对混合流体而言
3.1 最大流量
3 3.2 常用流量
3.3 最小流量 4.1 工作压力（表压）及其变化范围 4 4.2 工作温度及其变化范围 5 工作状态下被测流体的密度 6 工作状态下被测流体的粘度 7 工作状态下被测流体的压缩系数
qm为质量流量；qv为体积流量； 角码“0”表示0℃，101325Pa状 态下的值；“20”表示20℃， 101325Pa状态下的值；其他为工 作状态下的值
p'为压力变化量的大小 t'为温度变化量的大小 混合流体时应提供各组分的数据 混合流体时应提供各组分的数据
混合流体时应提供各组分的数据
8 工作状态下被测流体的等熵指数 κ
纯数 混合流体时应提供各组分的数据
9 工作状态下被测流体的相对湿度 φ
%
10 允许的压力损失
Δω
Pa
11 节流装置使用地点的平均大气压 Ps
Pa
12 20℃时管道尺寸（外径/内径） D20 / d20
mm
13 管道材料及节流件材料
14 管道内表面状况
a1. 无缝管 a2. 直缝焊管 a3. 螺旋缝焊管 在所采用的项目上加下划线
16 要求采用的差压变送器型号及其差压上限值
KPa
17 安装节流装置用的法兰标准代号
18.1 上游侧第一个局部阻流件形式
18.2 上游侧第二个局部阻流件形式
18 18.3 下游侧第一个局部阻流件形式
18.4 上游第一和第二个局部阻流件间直管段长度L0
mm
18.5 供安装节流装 新的 b2. 旧的
在所采用的项目上加下划线
要求采用的节流件形式和取压方式：<孔板> a1. 环室取压 a2. 单独钻孔取
15
压 a3. 法兰取压 b2. 长径喷嘴；
a4. D-D/2取压；
<喷嘴> b1. ISA1932喷嘴
<经典文丘里管> c1. 具有粗铸收缩段的
在所采用的项目上加下划线
c2. 具有机械加工收缩段的 c3. 具有粗焊铁板收缩段的