摘(zhāi)要：爲了(le)分析常(cháng)用流量(liang)計 的能(néng)耗，理論(lùn)推導了(le)常用流(liu)量計能(neng)耗的計(jì)算公式(shi)🏃🏻‍♂️，并結合(he)實際工(gōng)程數據(jù)進行了(le)計算。計(ji)算結果(guǒ)表明🔱，标(biāo)準孔闆(pǎn)和标準(zhǔn)噴嘴流(liu)✂️量計的(de)能耗最(zuì)大，且能(néng)耗随着(zhe)直徑比(bi)的🌈增大(da)而降低(dī)； 渦街流(liú)量計 和(hé) 電磁流(liú)量計 的(de)能耗次(ci)之； 超聲(sheng)波流量(liang)計 的能(néng)耗最低(di)。因此在(zai)保證精(jīng)度的前(qian)提下，采(cǎi)用無節(jiē)🍉流、阻流(liu)元件☂️的(de)流量計(ji)具有較(jiao)好的經(jīng)濟效益(yì)。
0引言
　　流(liú)量計量(liàng)是工業(yè)和市政(zhèng)系統中(zhōng)比較重(zhong)要的系(xì)統，是貿(mào)易結算(suan)和效益(yì)分析的(de)重要依(yi)據。對于(yú)DN400mm及以上(shang)管徑來(lái)說，常用(yòng)的流量(liàng)計💜有差(chà)壓式流(liú)量計（例(li)如孔闆(pǎn)流量計(jì)、噴嘴流(liu)量計♍等(deng)）、渦街㊙️流(liu)量計、電(diàn)磁流量(liàng)計以及(jí)超聲波(bō)流量計(ji)等。
通常(cháng)，設計單(dan)位和建(jian)設單位(wei)在選擇(ze)流量計(jì)時主要(yao)🛀考慮計(ji)量的精(jīng)度、精度(dù)标定的(de)方便程(cheng)度、表計(jì)的初期(qī)投資和(hé)♻️表計的(de)可靠性(xing)等因素(sù)，一般對(duì)表計的(de)能耗不(bú)會做太(tai)多的分(fen)析。本文(wen)就常用(yòng)流量計(ji)的能耗(hao)進行了(le)分🌈析論(lun)證。
流量(liang)計量儀(yi)表的能(neng)耗主要(yao)體現在(zai)以下兩(liang)個方面(miàn)，即因儀(yí)👅表的節(jiē)流導緻(zhì)的機械(xiè)損失和(hé)儀表的(de)電損失(shī)[1]。兩者之(zhī)和可以(yi)作🔴爲流(liú)☁️量儀表(biao)的總能(neng)耗。
1常用(yòng)流量計(ji)介紹
1.1差(cha)壓式流(liu)量計
　　差(chà)壓式流(liu)量計 是(shì)根據安(ān)裝于管(guan)道中流(liú)量檢測(cè)件産生(shēng)的差壓(yā)、已知的(de)流體條(tiao)件和檢(jiǎn)測件與(yu)管道的(de)幾何尺(chi)寸來計(ji)🏃🏻算流量(liang)的儀表(biǎo)。差壓式(shì)流量計(jì)由一次(ci)裝置（檢(jiǎn)測件）和(hé)二次🚶‍♀️裝(zhuang)置（差壓(yā)轉換🥰和(he)流量顯(xiǎn)示儀表(biǎo)）組成。差(chà)壓式流(liu)量計是(shì)一類應(ying)用最廣(guang)泛的流(liu)量計，在(zai)各類流(liú)🔱量儀表(biǎo)中其🈲使(shǐ)用量居(ju)首位。
　　檢(jian)測件又(yòu)可按其(qi)标準化(huà)程度分(fèn)爲兩大(da)類，即标(biāo)準檢測(cè)件和非(fēi)标準檢(jian)測件。其(qí)中，标準(zhun)孔闆一(yi)般在工(gong)程中采(cǎi)用得最(zuì)多。
1.2渦街(jie)流量計(jì)
　　渦街流(liú)量計是(shì)根據卡(ka)門（Karman）渦街(jie)原理研(yan)究生産(chan)的。它🐪的(de)特點是(shì)壓力損(sǔn)失小、量(liang)程大、精(jing)度高，在(zài)測量工(gōng)況體積(jī)流量時(shí)幾乎不(bu)受流體(ti)密度、壓(yā)力、溫度(dù)、黏度等(deng)參數的(de)⭐影響。
1.3電(diàn)磁流量(liang)計
　　電磁(ci)流量計(ji)是根據(ju)法拉第(dì)電磁感(gǎn)應定律(lü)制成的(de)一種👉測(cè)量🌈導電(diàn)性液體(ti)的儀表(biao)。它的特(tè)點爲測(cè)量通道(dào)是一段(duan)光滑的(de)直🌐管，不(bú)會阻塞(sāi)、不産生(shēng)壓力損(sun)失，節能(néng)效果好(hao)；流量大(da)，口徑寬(kuān)。
1.4超聲波(bo)流量計(ji)
　　超聲流(liú)量計是(shì)通過檢(jiǎn)測流體(tǐ)流動對(duì)超聲束(shù)（或超🚶聲(sheng)🚩脈沖）的(de)作用以(yǐ)測量流(liu)量的儀(yi)表。超聲(sheng)流量計(jì)屬無阻(zǔ)礙流量(liàng)計⚽，是解(jie)決流量(liang)測量困(kùn)難問題(tí)的一類(lèi)流量計(jì)，特别是(shi)在大口(kou)徑流量(liàng)測量方(fang)面，有較(jiào)突出的(de)優點。近(jìn)年來，超(chao)聲流量(liàng)計是發(fā)展迅速(su)的流量(liàng)計之一(yi)。
2常用流(liu)量計的(de)壓力損(sun)失
2.1差壓(yā)式流量(liang)計的壓(ya)力損失(shī)
　　根據GB/T2624.2—2006用(yòng)安裝在(zài)圓形截(jié)面管道(dao)中的差(chà)壓裝置(zhì)測量滿(man)管流體(ti)流量第(di)2部分： 孔(kǒng)闆流量(liàng)計 和GB/T2624.2—2006用(yòng)安裝在(zai)圓形截(jie)面管道(dao)中的差(chà)壓裝置(zhi)測量滿(man)管流體(ti)流量第(di)3部分:噴(pen)嘴和文(wen)丘裏噴(pen)嘴[2-3]，标準(zhun)孔闆及(ji)噴嘴的(de)壓損公(gong)式爲：


　　式(shi)(1)～(6)中，Δω爲孔(kǒng)闆及噴(pēn)嘴的壓(yā)力損失(shi)，Pa；K爲孔闆(pan)及噴嘴(zui)的壓力(lì)損失系(xì)數；ρ1爲流(liu)體的密(mì)度，kg/m3；v爲流(liú)體的流(liú)速，m/s；β爲直(zhi)徑比；C爲(wèi)流出系(xi)‼️數；ReD爲根(gēn)據管道(dào)直徑D計(ji)算出的(de)雷諾數(shu)；A爲由管(guan)道雷諾(nuo)數和直(zhi)徑比确(què)定的管(guǎn)道系數(shu)；L1爲孔闆(pǎn)上遊🏃🏻端(duan)面到上(shang)遊取壓(yā)口㊙️的距(ju)離l1除以(yǐ)管道直(zhí)徑D得出(chu)的商；M2'爲(wei)位置系(xi)數；L2'爲孔(kong)闆下遊(you)🆚端面到(dao)下遊取(qǔ)壓口的(de)距離l2'除(chu)以管道(dao)直徑D得(de)出的商(shāng)。
　　對于不(bú)同的取(qu)壓方式(shi)，L1與L2'的取(qǔ)值如下(xià)：對于角(jiǎo)接取壓(ya)口，L1=L2'=0；對于(yu)D和D/2取壓(yā)口，L1=1，L2'=0.47；對于(yu)法蘭取(qu)壓口，L1=L2'=25.4/D。
2.2渦(wo)街流量(liàng)計的壓(yā)力損失(shī)
　　根據JB/T9249—2015渦(wo)街流量(liàng)傳感器(qi)[4]，可推導(dǎo)出渦街(jiē)流量計(ji)壓力損(sǔn)🙇🏻失公式(shi)爲：

　　式(7)中(zhong)，δp爲永久(jiu)壓力損(sǔn)失，Pa；CD爲流(liu)體阻力(lì)系數，一(yi)般取2.4；ρ爲(wei)流體密(mi)度，kg/m3；U爲🥵平(píng)均流速(su)，m/s。
2.3其他流(liú)量計的(de)壓力損(sun)失
電磁(ci)流量計(ji)和超聲(shēng)波流量(liang)計均無(wu)節流元(yuan)件，其壓(yā)力損失(shi)約爲⁉️0Pa。
3常(cháng)用流量(liang)計機械(xie)功率損(sun)失
流量(liàng)計的機(jī)械功率(lǜ)損失由(yóu)式(8)确定(dìng)：

式(8)中，ΔN表(biao)計爲流(liú)量計的(de)機械功(gōng)率損失(shi)，kW；Q爲體積(jī)流量，m3/h。
折(shé)合到電(dian)機處的(de)功率損(sǔn)失爲：

式(shì)(9)中，ΔN折電(dian)機爲折(shé)合到電(dian)機處的(de)功率損(sun)失，kW；η爲水(shui)泵效率(lǜ)η1與⭕電機(jī)效率η2之(zhī)積。
4常用(yong)流量計(ji)的直接(jiē)電耗
通(tong)過查各(ge)類流量(liang)計的樣(yang)本，可得(dé)各種流(liu)量計的(de)用電功(gōng)率如表(biǎo)🚶1所示。

5标(biāo)準孔闆(pan)能耗的(de)定量計(jì)算
　　下面(mian)以山東(dōng)省城鄉(xiang)規劃設(she)計研究(jiu)院2018年市(shi)政施工(gōng)✔️圖✏️設計(jì)項目中(zhong)的一個(gè)設計實(shi)例來分(fen)析各種(zhong)流量計(ji)的🌏能耗(hào)。該項目(mu)爲山東(dong)省濰坊(fang)市一供(gòng)水公司(si)供水管(guǎn)道項目(mu)，工程條(tiáo)件爲：供(gòng)回水壓(ya)力1.6MPa、1.1MPa，設計(ji)流量1200t/h，常(chang)用流量(liang)1000t/h。流🐪量計(jì)主要🎯設(she)計參數(shù)如表2所(suo)示。

　　将以(yǐ)上參數(shù)代入本(ben)文的公(gong)式中并(bìng)按照規(guī)範規定(dìng)的直徑(jìng)比優選(xuǎn)值0.44、0.52、0.57、0.62，可計(ji)算得出(chū)不同直(zhí)徑比下(xia)孔闆👌和(hé)噴嘴的(de)👅機械能(néng)耗一緻(zhì)。表3爲含(hán)有節流(liú)元件的(de)流👣量計(ji)機械功(gōng)率損失(shī)表。

以1a計(ji)算，電價(jia)0.6909元/(kW·h)，每年(nian)表計産(chan)生的能(neng)耗及費(fei)用如表(biao)4所示。

6結(jié)語
　　上述(shù)計算和(hé)分析表(biǎo)明，标準(zhǔn)孔闆和(he)标準噴(pēn)嘴流量(liang)計的🔞能(neng)耗🔞最大(da)，且能耗(hào)随着直(zhí)徑比的(de)增大而(er)降低⚽；渦(wo)街🌂流量(liang)⁉️計和電(diàn)磁流量(liàng)🤞計的能(néng)耗次之(zhi)；超聲波(bo)流量計(ji)的能耗(hao)最🐪低。含(han)有節流(liú)元件的(de)流量計(jì)由于存(cun)在壓力(li)損🐇失，所(suo)導緻的(de)用電量(liang)和用電(dian)費用的(de)增加是(shi)相當可(ke)觀的。
　　流(liú)量計的(de)節能對(duì)供水企(qi)業降低(di)運營成(cheng)本，提高(gao)生産效(xiao)益具有(yǒu)重要的(de)意義。建(jian)設資源(yuán)節約型(xíng)社會對(dui)節能🍉有(you)更高的(de)需求。如(ru)何實現(xiàn)流量測(ce)量儀表(biao)節能和(hé)降耗是(shi)值得業(ye)内人🤩士(shì)思考的(de)問題。爲(wei)盡量減(jian)少能耗(hào)及由此(ci)産生的(de)費用，應(yīng)當在保(bao)證精度(dù)的前提(ti)下采用(yòng)無節流(liú)、阻流元(yuán)件❄️的流(liu)量計，同(tóng)時在工(gōng)程中應(yīng)将節能(neng)作🆚爲選(xuan)擇流量(liang)計的☁️重(zhong)要依據(ju)。

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