摘要：爲了(le)分析常用流量計(jì) 的能耗，理論推導(dǎo)了常用流量計能(neng)耗的計算公式🐇，并(bìng)結合實際😄工程數(shù)據進行了計算。計(jì)算結果表明，标準(zhun)孔闆🧑🏾‍🤝‍🧑🏼和标準噴嘴(zui)流量計的能耗最(zuì)大，且能耗随着直(zhi)徑比的增大而降(jiang)低； 渦街流量計 和(he) 電磁流量計 的能(néng)耗次之； 超聲波流(liú)量計 的能耗最低(dī)。因此在保證精度(du)的前提下，采用無(wu)節🙇🏻流、阻流📞元🐇件的(de)流量計具有較好(hao)的經濟效益。
0引言(yan)
　　流量計量是工業(ye)和市政系統中比(bi)較重要的系統，是(shì)貿易結算和效益(yì)分析的重要依據(jù)。對于DN400mm及以上👨‍❤️‍👨管徑(jing)來說，常用的流量(liàng)計有差壓式流量(liàng)計（例如孔闆流量(liang)計、噴嘴流量計🧡等(deng)）、渦街✍️流量計、電磁(cí)流量計以及超聲(sheng)波流量計🌈等。
通常(chang)，設計單位和建設(she)單位在選擇流量(liang)計時主要考🔞慮計(ji)量的精度、精度标(biao)定的方便程度、表(biǎo)計的初期投🐉資和(he)表計的可🈲靠性⭐等(děng)因素，一般對表計(ji)的能耗不會🐕做太(tài)多的分析✏️。本文就(jiu)常用流量計的能(néng)耗🌍進行了分析論(lùn)證。
流量計量儀表(biao)的能耗主要體現(xian)在以下兩個方面(mian)，即因儀🔞表🌈的節流(liú)導緻的機械損失(shi)和儀表的電損失(shī)[1]。兩者之⚽和可以作(zuò)爲流量儀表的總(zǒng)能耗。
1常用流量計(jì)介紹
1.1差壓式流量(liang)計
　　差壓式流量計(ji) 是根據安裝于管(guǎn)道中流量檢測件(jian)産生的差壓、已💰知(zhi)的流體條件和檢(jian)測件與管道的幾(jǐ)何尺寸來計💃算流(liu)量的儀表。差壓式(shì)流量計由一次裝(zhuāng)置（檢測件）和二次(ci)🈲裝置（差壓轉換和(he)流量顯示儀表）組(zǔ)成。差壓式流量計(ji)📱是一類應用最廣(guǎng)泛的流量計，在各(gè)類流量儀表中其(qi)使用量居首位。
　　檢(jiǎn)測件又可按其标(biao)準化程度分爲兩(liang)大類，即标準🔱檢測(cè)件🔞和非标準檢測(ce)件。其中，标準孔闆(pan)一般在工程中采(cǎi)用得最🔞多。
1.2渦街流(liú)量計
　　渦街流量計(jì)是根據卡門（Karman）渦街(jie)原理研究生産的(de)。它的特點是壓力(lì)損失小、量程大、精(jīng)度高，在測量工況(kuang)體積☎️流量時幾乎(hū)不受流體密度、壓(yā)力、溫度、黏度等參(cān)數的影響。
1.3電磁流(liu)量計
　　電磁流量計(ji)是根據法拉第電(dian)磁感應定律制成(cheng)的一種測量導電(dian)性液體的儀表。它(ta)的特點爲測量通(tōng)道是🐉一段光滑☀️的(de)直管，不會阻塞、不(bú)産生壓力損失，節(jiē)能效果好；流量大(dà)，口☎️徑寬。
1.4超聲波流(liú)量計
　　超聲流量計(jì)是通過檢測流體(tǐ)流動對超聲束（或(huò)超聲☎️脈沖）的作用(yong)以測量流量的儀(yi)表。超聲流量計屬(shu)😄無阻礙流量計，是(shì)解決流量測量困(kùn)難問題的一類流(liu)量計✨，特别是在大(dà)口徑流量測量方(fang)面，有較突出的優(you)點。近年來，超聲流(liu)量計是發展迅速(su)的流量計🥰之一。
2常(cháng)用流量計的壓力(li)損失
2.1差壓式流量(liang)計的壓力損失
　　根(gēn)據GB/T2624.2—2006用安裝在圓形(xing)截面管道中的差(chà)壓裝置測量滿管(guǎn)流體流量第2部分(fen)： 孔闆流量計 和GB/T2624.2—2006用(yòng)安裝在圓形截面(miàn)管道中的差壓裝(zhuang)置測量滿管流體(ti)流量第3部分:噴嘴(zui)和文丘裏噴嘴[2-3]，标(biao)準孔闆及噴嘴的(de)壓損公式爲：


　　式(1)～(6)中(zhong)，Δω爲孔闆及噴嘴的(de)壓力損失，Pa；K爲孔闆(pǎn)及噴嘴的壓力損(sǔn)失系⛷️數；ρ1爲流體的(de)密度，kg/m3；v爲流體的流(liú)速，m/s；β爲直👨‍❤️‍👨徑比；C爲流(liú)出系數；ReD爲根據🚶‍♀️管(guan)道直徑D計算出的(de)雷諾數；A爲由管道(dào)雷諾數和直徑比(bi)确定的管道系數(shu)；L1爲孔闆上遊端面(mian)到上遊取壓口的(de)距離l1除以管道直(zhí)徑D得出的商😄；M2'爲位(wei)置系數；L2'爲孔闆下(xia)遊端面到下遊⭐取(qǔ)壓口的距離l2'除以(yǐ)管道直徑D得出的(de)商。
　　對于不同的取(qu)壓方式，L1與L2'的取值(zhí)如下：對于角接取(qu)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻壓口，L1=L2'=0；對于D和D/2取壓(ya)口，L1=1，L2'=0.47；對于法蘭取壓(ya)口，L1=L2'=25.4/D。
2.2渦街流量計的(de)壓力損失
　　根據JB/T9249—2015渦(wō)街流量傳感器[4]，可(ke)推導出渦街流量(liang)計壓力損失🐉公式(shì)爲：

　　式(7)中，δp爲永久壓(ya)力損失，Pa；CD爲流體阻(zǔ)力系數，一般取2.4；ρ爲(wei)流體密🔞度，kg/m3；U爲平均(jun)流速，m/s。
2.3其他流量計(jì)的壓力損失
電磁(cí)流量計和超聲波(bō)流量計均無節流(liu)元件，其壓力損失(shi)約爲0Pa。
3常用流量計(ji)機械功率損失
流(liú)量計的機械功率(lü)損失由式(8)确定：

式(shì)(8)中，ΔN表計爲流量計(jì)的機械功率損失(shī)，kW；Q爲體積流量，m3/h。
折合(hé)到電機處的功率(lü)損失爲：

式(9)中，ΔN折電(diàn)機爲折合到電機(ji)處的功率損失，kW；η爲(wei)水泵效率η1與電機(jī)🔅效率η2之積。
4常用流(liu)量計的直接電耗(hào)
通過查各類流量(liàng)計的樣本，可得各(ge)種流量計的用電(dian)功率如表1所示。

5标(biao)準孔闆能耗的定(ding)量計算
　　下面以山(shan)東省城鄉規劃設(shè)計研究院2018年市政(zhèng)施工圖設計項目(mu)中的一個設計實(shí)例來分析各種流(liú)量計的能耗。該項(xiàng)目爲山東省濰坊(fang)市一供水公司供(gòng)水管道項目，工🌈程(cheng)條件㊙️爲：供回水壓(yā)力1.6MPa、1.1MPa，設計流量1200t/h，常用(yòng)流量1000t/h。流⛱️量計主要(yao)設計參數如表2所(suo)示。

　　将以上參數代(dài)入本文的公式中(zhōng)并按照規範規定(ding)的直徑比優選值(zhi)0.44、0.52、0.57、0.62，可計算得出不同(tong)直徑比下孔闆和(hé)噴嘴的機械能耗(hao)一緻。表3爲含有節(jiē)流元件的流量計(jì)機械功率損失表(biǎo)。

以1a計算，電價0.6909元/(kW·h)，每(mei)年表計産生的能(neng)耗及費用如表🤞4所(suo)示。

6結語
　　上述計算(suan)和分析表明，标準(zhun)孔闆和标準噴嘴(zuǐ)流量計的能耗最(zui)😘大，且能耗随着直(zhi)徑比的增大而降(jiàng)低🏃🏻‍♂️；渦街流量計和(he)電磁㊙️流量計的能(neng)耗次之；超聲波流(liu)量計的能耗最低(dī)。含有節流元件的(de)流💋量計由于存在(zài)壓力損失，所導緻(zhi)的用電量和用電(dian)費🚶‍♀️用的增加🌈是相(xiang)當可觀的。
　　流量計(ji)的節能對供水企(qi)業降低運營成本(ben)，提高生産效益具(jù)有重要的意義。建(jian)設資源節約型社(shè)會對節能有更高(gāo)的需求🌈。如何實現(xian)流量測量儀表節(jiē)能和降耗是值得(de)業内人士思考的(de)問題。爲盡量減少(shǎo)能耗及由此産生(sheng)的費用，應當在保(bǎo)證精度的前提下(xia)采用無節流、阻流(liu)元件的流量計，同(tóng)時在工程中應将(jiang)節能作㊙️爲選擇流(liú)量計的重要依據(ju)。

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