分析流量控制系统(化工仪表与自动控制课件)

课程导入都江堰离堆与宝瓶口公元前256年，我国著名的都江堰水利工程，就应用了宝瓶口的水位来观测水量大小流量计的雏形1791年，意大利人文丘里研究用文丘里管测量流量文丘里管测量流量1886年美国人赫谢尔用文丘里管制成测量水流量的实用装置。文丘里管实用装置最早出现的流量仪表一情景导入二课程内容三课程总结目录课程安排一基本原理二主要结构三实际应用目录课程内容1.工作原理流动流体的能量有两种形式：静压能和动能。流体由于有压力而具有静压能，又由于有流动速度而具有动能，这两种形式的能量在一定条件下是可以相互转化的。

流量方程：根据流体力学中的伯努利方程和连续性方程，可以推导得出节流式流量计的流量方程：α为流量系数ε为可膨胀性系数A0为节流件的开孔面积ρ为节流装置前的流体密度ΔP节流装置前后实际测得的压差一基本原理二主要结构三实际应用目录课程内容2.主要结构主要结构：节流元件、引压管、差压变送器节流元件种类孔板喷嘴文丘里管问题提出：节流元件种类（孔板、喷嘴和文丘里管）对流量计的影响？法兰取压角接取压取压方式1—管道法兰；2—环室；3—孔板；4—夹紧环一基本原理二主要结构三实际应用目录课程内容维护引压管为薄弱环节，容易泄露和堵塞及时清洗节流元件更换孔板性能精度适中，结构简单、工作可靠设计加工标准化，不需标定压力损失大（孔板、喷嘴）安装上下游较长直管段管道轴线的垂直度和同轴度三阀组。3.实际应用1-节流元件2-引压管路3-三阀组4-差压计ABC维护引压管为薄弱环节，容易泄露和堵塞及时清洗节流元件更换孔板性能精度适中，结构简单、工作可靠设计加工标准化，不需标定压力损失大（孔板、喷嘴）安装上下游较长直管段管道轴线的垂直度和同轴度三阀组。一情景导入二课程内容三课程总结目录课程内容1.节流原理和主要结构。2.节流式流量计在实际使用过程中注意事项。3.养成成本意识、精益求精的精神。

课程导入亚里士多德（公元前384-前322）张衡（78年—139年）水运浑象台一情景导入二课程内容三课程总结目录课程安排一主要结构二工作原理三实际应用目录课程内容1.主要结构1.两个椭圆齿轮2.外壳（计量室）一主要结构二工作原理三实际应用目录课程内容2.工作原理V转子每旋转一周，就排出四个由椭圆齿轮与外壳围成的半月形空腔的流体体积(4V)。在V一定的情况下，只要测出流量计的转速n就可以计算出被测流体的流量

流量方程

一基本原理二主要结构三实际应用目录课程内容注意事项维护结构简单，维护方便齿轮腐蚀或磨损性能精度高测量范围广温度敏感中小口径安装无直管段要求水平或垂直安装传动轴与地面平行过滤器或排气装置一情景导入二课程内容三课程总结目录课程内容3.课程总结1.椭圆齿轮流量计结构和工作原理。2.椭圆齿轮流量计在安装、性能和维护过程中的注意事项。一情景导入二课程内容三课程总结目录课程安排

课程导入卡门漩涡云（VonKarmancloud）冯•卡门（1881—1963），匈牙利塔科马吊桥灾难(1940)一情景导入二课程内容三课程总结目录课程安排一基本原理二主要结构三实际应用目录课程内容1.工作原理

一基本原理二主要结构三实际应用目录课程内容2.主要结构漩涡发生体：非流线型的柱状物（圆柱或三角柱）。漩涡检测器：热敏检测法、电容检测法、超声检测法等。一基本原理二主要结构三实际应用目录课程内容注意事项维护无可动部件，寿命长旋涡发生体清洗性能精度高，量程宽Re(200-50000)压损小，节能安装直管段要求漩涡发生体的轴线和管路轴线垂直一情景导入二课程内容三课程总结目录课程内容3.课程总结1.卡门涡街2.漩涡流量计结构和工作原理。3.涡街流量计在安装和使用中的注意事项。4.发现问题、分析问题和解决问题的能力课程导入迈克尔·法拉第（英，1791－1867）

谁先？约瑟夫·亨利（美，1797－1878）

一情景导入二课程内容三课程总结目录课程安排一基本原理二主要结构三实际应用目录课程内容1.工作原理基本工作原理

导体切割磁力线，会产生电动势

流量公式

式中：Ex为感应电势；K为比例系数；B为磁场强度；D为管道直径。

速度一基本原理二主要结构三实际应用目录课程内容2.主要结构磁路系统：其作用是产生均匀的直流

或交流磁场。测量导管：其作用是让被测导电性

液体通过。电极：其作用是引出和被测量成

正比的感应电势信号。衬里：在测量导管的内侧及法兰密封面上，有一层完整的电绝缘衬里。转换器：其任务是把电极检测到的感应电势信号Ex经放大转换成统一的标准

直流信号。一基本原理二主要结构三实际应用目录课程内容3.注意事项维护性能安装1.直管段

2.水平和垂直安装2.远离磁场、泵3.前后管道接地

1.测量介质：电导率、气泡少、腐蚀性2.精度高3.压损小

及时更换内衬水平和垂直安装传感器不能安装在管道的最高位置传感器的进、出口直管段传感器接地示意图远离磁场远离阀门和泵液体气体液体带气泡电磁流量计及内衬液体要满管一情景导入二课程内容三课程总结目录课程内容课程总结1.学习了电磁流量计主要结构和工作原理。2.学会分析电磁流量计在使用中的注意事项。3.认真思考法拉第定律到电磁流量计的发展历程，培养发现问题、分析问题和解决问题的能力。1.课程导入一情景导入二课程内容三课程总结目录课程安排一基本原理二主要方案三实际应用目录课程内容2.1工作原理往复泵提供的理论流量可按下式计算

一基本原理二主要方案三实际应用目录课程内容2.2主要方案方案1：改变原动机的转速

可使用变频调速器实现，若原动机为蒸气透平机，可用如图所示的方案。这与离心泵改变原动机转速的道理是一样的。

往复泵的特性曲线方案2：控制泵的出口旁路用改变旁路阀开度的方法来控制实际排出量。注意：往复泵的出口不允许装控制阀，因为往复泵活塞每往返一次，总有一定体积的流体排出，当在出口管线上装阀时，压头会大幅度增加，容易损坏泵体。方案3.改变冲程s计量泵常用改变冲程s来进行流量控制。冲程s的调整可在停泵时进行，也有可在运转状态下进行的。一基本原理二主要方案三实际应用目录课程内容实际应用方案1：改变原动机的转速当用电动机作原动机时，由于调速机构较复杂，价格较贵，故很少采用。由于一部分流体打回流，部分能量白白消耗在旁路上，故