摘要：爲了(le)分析常用流量(liàng)計 的能耗，理論(lùn)推導了常用流(liu)量計能耗的計(jì)算公式🔴，并結合(hé)實際工程數據(jù)進行了計算。計(ji)算結果表明，标(biao)準孔闆和标準(zhǔn)噴嘴流量計的(de)能耗最大，且能(néng)耗随着直徑比(bǐ)的增大而降低(dī)； 渦街流量計 和(hé) 電磁流量計 的(de)能耗次之； 超聲(shēng)波流量計 的能(néng)耗最低。因此在(zài)保證精度的前(qián)提下，采用無節(jiē)流、阻✊流🔞元件的(de)流量計具有較(jiao)好的經濟效益(yì)。
0引言
　　流量計量(liang)是工業和市政(zhèng)系統中比較重(zhong)要的系統，是貿(mào)🆚易結算和效益(yi)分析的重要依(yi)據。對于DN400mm及以上(shàng)管徑來說，常用(yong)的流量計有差(cha)壓式流量計（例(li)如孔闆流量計(ji)、噴嘴流量計等(deng)）、渦街流量計、電(dian)磁流量計以及(jí)超聲波流量計(ji)等。
通常，設計單(dān)位和建設單位(wèi)在選擇流量計(ji)時主要🔆考慮計(jì)量的精度、精度(dù)标定的方便程(chéng)度、表計的初期(qi)投資和表計的(de)可靠性等因素(su)，一般對表計的(de)能耗不會做太(tài)多的分析。本文(wen)就常用流量計(ji)的能耗進行了(le)分析論證。
流量(liàng)計量儀表的能(néng)耗主要體現在(zai)以下兩個方面(mian)，即因儀表⛱️的🐇節(jie)流導緻的機械(xie)損失和儀表的(de)電損失[1]。兩🌈者之(zhi)和可🌐以作♉爲流(liú)量儀表的總能(néng)耗。
1常用流量計(ji)介紹
1.1差壓式流(liú)量計
　　差壓式流(liu)量計 是根據安(ān)裝于管道中流(liú)量檢測件産生(sheng)的差壓、已知的(de)流體條件和檢(jiǎn)測件與管道的(de)幾何尺寸來計(jì)算流✍️量的儀表(biao)💘。差壓⚽式流量計(jì)由一次裝置（檢(jian)測件）和二次裝(zhuang)置（差壓轉換和(he)流量顯示儀表(biǎo)）組成。差壓式流(liú)量計是一類應(ying)用最廣泛的流(liú)量計，在各類流(liu)量儀表中其♈使(shǐ)用量居首位。
　　檢(jian)測件又可按其(qi)标準化程度分(fen)爲兩大類，即标(biāo)準檢測件和非(fēi)标準檢測件。其(qí)中，标準孔闆一(yī)般在工☎️程中采(cai)用得最📧多。
1.2渦街(jiē)流量計
　　渦街流(liu)量計是根據卡(kǎ)門（Karman）渦街原理研(yán)究生産的。它的(de)☂️特點是壓力損(sǔn)失小、量程大、精(jīng)度高，在測量工(gōng)況體積流量時(shi)幾乎不受流體(tǐ)密度、壓力、溫度(du)、黏度等參數的(de)㊙️影響。
1.3電磁流量(liang)計
　　電磁流量計(ji)是根據法拉第(di)電磁感應定律(lü)制成的☔一種👄測(ce)🌏量導電性液體(ti)的儀表。它的特(te)點爲測量通道(dao)是一段光滑🍉的(de)直管，不會阻塞(sāi)、不産生壓力損(sun)失，節能效果好(hǎo)；流量大，口徑寬(kuan)。
1.4超聲波流量計(ji)
　　超聲流量計是(shi)通過檢測流體(ti)流動對超聲束(shu)（或超聲脈沖）的(de)作用以測量流(liú)量的儀表。超聲(sheng)流量計屬無阻(zǔ)📧礙流☁️量計，是解(jiě)決流量測量困(kùn)難問題的一類(lei)流量計💛，特别是(shi)在大口徑流量(liang)測量方面，有較(jiao)突出🚶的優點。近(jìn)年來，超聲流量(liang)計是發展迅速(sù)☁️的流量計之一(yi)。
2常用流量計的(de)壓力損失
2.1差壓(ya)式流量計的壓(yā)力損失
　　根據GB/T2624.2—2006用(yong)安裝在圓形截(jié)面管道中的差(chà)壓裝置測量滿(man)管流體流量第(dì)2部分： 孔闆流量(liang)計 和GB/T2624.2—2006用安裝在(zài)圓形截面管道(dào)中的差壓裝置(zhi)測量滿⛹🏻‍♀️管流體(ti)🔞流🔴量第3部分:噴(pēn)嘴和文丘裏噴(pēn)嘴[2-3]，标準孔闆及(jí)噴嘴的壓損公(gong)式🍉爲：


　　式(1)～(6)中，Δω爲孔(kong)闆及噴嘴的壓(yā)力損失，Pa；K爲孔闆(pǎn)及噴嘴的👅壓力(lì)損失系數；ρ1爲流(liú)體的密度，kg/m3；v爲流(liú)體的流速，m/s；β爲直(zhí)📧徑比；C爲流出系(xì)數；ReD爲根據管道(dao)直徑D計算出的(de)雷諾數；A爲由🆚管(guǎn)道雷諾數和直(zhí)徑比确定的😍管(guǎn)道系數；L1爲孔闆(pǎn)上遊端面到上(shang)遊取壓口的距(jù)離l1除以管道直(zhí)徑D得出的商🔴；M2'爲(wei)位置系數；L2'爲孔(kǒng)闆下遊端面到(dào)下遊取壓口的(de)距離l2'除以管道(dao)直徑D得出的商(shāng)。
　　對于不同的取(qu)壓方式，L1與L2'的取(qǔ)值如下：對于角(jiǎo)接取🥰壓✌️口🈲，L1=L2'=0；對🌂于(yu)D和D/2取壓口，L1=1，L2'=0.47；對于(yú)法蘭取壓口，L1=L2'=25.4/D。
2.2渦(wō)街流量計的壓(yā)力損失
　　根據JB/T9249—2015渦(wo)街流量傳感器(qi)[4]，可推導出渦街(jie)流量計壓力損(sǔn)失公式爲：

　　式(7)中(zhong)，δp爲永久壓力損(sǔn)失，Pa；CD爲流體阻力(lì)系數，一般取2.4；ρ爲(wei)流體密度，kg/m3；U爲平(ping)均流速，m/s。
2.3其他流(liú)量計的壓力損(sǔn)失
電磁流量計(ji)和超聲波流量(liàng)計均無節流元(yuán)件，其壓力損失(shī)約爲0Pa。
3常用流量(liang)計機械功率損(sǔn)失
流量計的機(ji)械功率損失由(you)式(8)确定：

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

式(shì)(9)中，ΔN折電機爲折(shé)合到電機處的(de)功率損失，kW；η爲水(shui)泵效率🧑🏾‍🤝‍🧑🏼η1與🤩電機(ji)效率η2之積。
4常用(yòng)流量計的直接(jiē)電耗
通過查各(gè)類流量計的樣(yang)本，可得各種流(liu)量計的用❗電功(gōng)率如表1所示。

5标(biāo)準孔闆能耗的(de)定量計算
　　下面(mian)以山東省城鄉(xiāng)規劃設計研究(jiu)院2018年市政施工(gōng)圖設計項目🔱中(zhōng)的一個設計實(shi)例來分析各種(zhǒng)流量計的🌏能耗(hào)🌈。該項💋目爲山東(dong)👣省濰坊市一供(gong)水公司供水管(guǎn)道項目，工程條(tiao)件爲：供回水壓(yā)力1.6MPa、1.1MPa，設計流量1200t/h，常(chang)用流量1000t/h。流量計(ji)主要設計參數(shu)如表2所示。

　　将以(yǐ)上參數代入本(ben)文的公式中并(bìng)按照規範規定(ding)的👌直徑比優選(xuan)值0.44、0.52、0.57、0.62，可計算得出(chū)不同直徑比下(xia)孔闆和噴嘴的(de)機械能耗一緻(zhi)。表3爲含有節流(liú)元件的流量計(jì)機💃🏻械功率損失(shī)表🍓。

以1a計算，電價(jià)0.6909元/(kW·h)，每年表計産(chǎn)生的能耗及費(fei)用如表4所示💰。

6結(jie)語
　　上述計算和(hé)分析表明，标準(zhun)孔闆和标準噴(pen)嘴流量計的能(néng)🏃耗最🈚大，且能耗(hao)随着直徑比的(de)增大而降低；渦(wo)街流量計和電(dian)磁流量計的能(néng)耗次之；超聲波(bo)流量計的能耗(hao)最♉低。含有節流(liú)元件的流量計(ji)由于存在壓力(lì)損失，所導緻的(de)用電量和用電(diàn)費用的增加是(shì)相當可觀👈的。
　　流(liu)量計的節能對(duì)供水企業降低(dī)運營成本，提高(gao)生産效益🌈具有(you)重要的意義。建(jiàn)設資源節約型(xing)社會對節能有(yǒu)更高的需求。如(rú)何實現流量測(ce)量儀表節能和(hé)降耗是值得業(ye)内人士思考⛷️的(de)問題。爲盡量減(jiǎn)少能耗及由此(ci)産生的費用，應(ying)當在保證精⛱️度(dù)的前提下采用(yong)無節流、阻流元(yuan)件的流量計，同(tong)🤩時在工程中✏️應(yīng)将節能作爲選(xuǎn)擇流量計的重(zhong)要依據。

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