摘要：爲了(le)分析常用流量計(ji) 的能耗，理論推導(dǎo)了常用流量計能(néng)耗的計算公式，并(bing)‼️結合實際🈲工程數(shu)據進行了計算。計(ji)算結果表明，标準(zhǔn)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(jiang)低； 渦街流量計 和(hé) 電磁流量計 的能(néng)耗次之； 超聲波流(liu)量計 的能耗最低(dī)。因此在保證精度(du)的前提下，采用無(wú)節流、阻流✔️元件的(de)流量計具有較好(hao)的經濟效益。
0引言(yán)
　　流量計量是工業(yè)和市政系統中比(bi)較重要的系統，是(shi)貿易結算和效益(yì)分析的重要依據(ju)。對于DN400mm及以上🏃管徑(jing)來說，常用📐的流量(liang)計有差壓式流量(liàng)計（例如孔闆流量(liang)📱計、噴嘴流量計等(děng)）、渦街流量計、電磁(cí)流量計以及超聲(shēng)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(biāo)定的方便程度、表(biǎo)計的初期投資和(he)表計的可靠性等(deng)因素，一般對表計(ji)的能🚶‍♀️耗不會做太(tai)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(xiàn)在以下兩個方面(mian)，即因儀表🐆的節流(liu)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(zong)能耗。
1常用流量計(ji)介紹
1.1差壓式流量(liang)計
　　差壓式流量計(jì) 是根據安裝于管(guǎn)道中流量檢測件(jian)産生的差壓、已知(zhī)的🌈流🤞體條件和檢(jiǎn)測件與管道的幾(jǐ)何尺寸來計算流(liu)量的儀表。差壓式(shi)流量計由一次裝(zhuang)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(jì)😘是一類應用最廣(guǎng)泛的流量計，在各(ge)類流💛量儀表中其(qí)使用量居首位。
　　檢(jian)測件又可按其标(biāo)準化程度分爲兩(liang)大類，即标準檢測(cè)件✍️和🐪非标準檢測(cè)件。其中，标準孔闆(pǎn)一般在工程中采(cai)用得最多。
1.2渦街流(liu)量計
　　渦街流量計(ji)是根據卡門（Karman）渦街(jiē)原理研究生産的(de)。它的特🎯點㊙️是壓🙇🏻力(li)損失小、量程大、精(jing)度高，在測量工況(kuàng)💘體積流量時幾乎(hū)不受流體密度、壓(ya)力、溫度、黏度等參(cān)數的影響。
1.3電磁流(liú)量計
　　電磁流量計(ji)是根據法拉第電(dian)磁感應定律制成(chéng)的一種測量導電(dian)性液體的儀表。它(tā)的特點爲測量通(tong)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(da)，口徑寬。
1.4超聲波流(liu)量計
　　超聲流量計(ji)是通過檢測流體(ti)流動對超聲束（或(huo)超聲脈沖）的作用(yong)以測量流量的儀(yí)表。超聲流量計屬(shu)無阻礙流量計，是(shi)解決流量測量困(kùn)難問題的一類‼️流(liu)量計，特别是在大(da)口😍徑流量👨‍❤️‍👨測量方(fāng)面，有較突出🧑🏾‍🤝‍🧑🏼的優(you)點。近年來，超聲流(liú)量計是發展迅速(su)的流量計之一。
2常(chang)用流量計的壓力(lì)損失
2.1差壓式流量(liang)計的壓力損失
　　根(gen)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(guan)🈲流體流量第2部分(fèn)： 孔闆流量計 和GB/T2624.2—2006用(yong)安裝在圓形截面(miàn)管道中的差壓裝(zhuāng)置測量滿管流✔️體(tǐ)🛀🏻流量第3部分:噴嘴(zuǐ)和文丘裏噴嘴[2-3]，标(biāo)準孔闆及噴嘴的(de)壓損公式爲：


　　式(1)～(6)中(zhōng)，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(liu)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(dao)雷諾數和✌️直徑比(bǐ)确定的管道系數(shù)；L1爲孔闆上遊端面(miàn)到上㊙️遊取壓口的(de)距離l1除⭕以管道直(zhi)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(qu)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(qǔ)壓方式，L1與L2'的取值(zhí)如下：對于角接取(qǔ)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(yā)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(wo)街流量傳感器[4]，可(kě)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(yā)力損失，Pa；CD爲流體阻(zǔ)力系數，一般取2.4；ρ爲(wèi)流體👄密🚶度，kg/m3；U爲🏃‍♀️平均(jun)流速，m/s。
2.3其他流量計(ji)的壓力損失
電磁(ci)流量計和超聲波(bo)流量計均無節流(liú)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(liu)量計的機械功率(lü)損失由式(8)确定：

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

式(9)中，ΔN折電(dian)機爲折合到電機(jī)處的功率損失，kW；η爲(wèi)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(hao)
通過查各類流量(liàng)計的樣本，可得各(gè)種流量計的用🐅電(dian)功🌈率如表1所示。

5标(biāo)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(zheng)施工圖設計❌項目(mu)🈲中的一個設計實(shi)例來分析各種流(liu)量計的能耗。該項(xiàng)目爲🌈山東省濰坊(fang)市一供水公司供(gong)水管道項目，工程(chéng)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(yào)✔️設計參數如表2所(suǒ)示。

　　将以上參數代(dai)入本文的公式中(zhōng)并按照規範規定(ding)的直徑比優選值(zhí)0.44、0.52、0.57、0.62，可計算得出不同(tóng)直徑比下孔闆和(hé)噴🧡嘴的機械能耗(hào)一緻。表3爲含有節(jie)流元件的流✉️量計(jì)機械功率損失表(biao)。

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

6結語
　　上述計算(suan)和分析表明，标準(zhun)孔闆和标準噴嘴(zui)流量計🤩的能耗最(zui)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(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(zai)壓力損失，所導緻(zhi)的用電量和用電(diàn)費用的增加🔅是相(xiàng)當可觀的。
　　流量計(jì)的節能對供水企(qǐ)業降低運營成本(ben)，提高生産效益具(ju)有重要的意義。建(jiàn)設資源節約型社(shè)會對節能有更高(gao)的✌️需求。如何實現(xiàn)流量測量儀表節(jiē)能和降耗是值得(dé)業内人士思考的(de)問題。爲盡量減少(shǎo)能耗及由此産生(shēng)的費用，應當在保(bǎo)證精度的前提🌈下(xia)采用無節流、阻流(liú)元件的流量計，同(tóng)時在工程中應将(jiāng)節能作🏃🏻爲選擇流(liu)量計的重要依據(jù)。

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