化工仪表与自动化3-1全解.doc

《化工仪表及自动化》教案 课题 第三章 流量检测（1） 授课教师 ? 授课日期 ? 授课班级 ? 课时 ?2学时 课的类型 新课 教学方法 ? 教学设备 ?仪表实训室 教学目标 ? ? ? ? 知识与技能 ? 1．掌握差压式流量计原理和校验方法2掌握转子流量计工作原理及标定方法 过程与方法 1．实训：测量流量，讲解? 2．理论讲解、多媒体展示 情感与态度 创设问题情境，激发学生探索，求知欲望，使学生积极观察、分析，主动参与， 强化学生主体地位。 教学重点 1．节流装置原理 2．转子流量计工作原理及标定方法 1．节流装置原理 2．转子流量计工作原理及标定方法 ? 多做多记 ，在实训中熟悉操作步骤 ? 教学过程 教学内容 差压流量计、转子流量计 教学步骤 教学内容 学生活动 时间 一、实践教学 教学活动一、观摩设备 一、差压流量计测量流量 1．观察差压流量计组成及安装方式 2．利用差压流量计测量流量 二、转子流量计测量压力?? 1．观察转子流量计组成及安装方式 2．利用转子流量计测量流量 ? 学生操作。 ? ? 二。、理论教学 （讲解） 教具：差压流量计 教具：节流装置 教具：转子流量计 教学活动二、理论教学 1．流量基本概念 流量：是指单位时间内流过管道某一截面的液体数量的大小。 总量：某段时间内流过管道的流体流量总和。 注：测量流量称流量表，测总量称计量表。 流量Q和总量M可以用质量或体积表示 M=Qρ 流量单位： t/h,kg/h,kg/s,m3/h ,L/h,L/min 2．检测流量仪表分类 （1）速度式 （2）容积式 （3）质量式 差压式流量计 差压式（也称节流式）流量计是基于流体流动的节流原理，利用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的。 通常是由能将被测流量转换成压差信号的节流装置和能将此压差转换成对应的流量值显示出来的差压计以及显示仪表所组成。 一、节流现象与流量基本方程式 1．节流现象　 流体在有节流装置的管道中流动时，在节流装置前后的管壁处，流体的静压力产生差异的现象称为节流现象。 节流装置就是在管道中放置的一个局部收缩元件,应用最广泛的是孔板,其次是喷嘴、文丘里管。 注意 要准确测量出截面Ⅰ、Ⅱ处的压力有困难，因为产生最低静压力p2′的截面Ⅱ的位置随着流速的不同会改变。因此是在孔板前后的管壁上选择两个固定的取压点，来测量流体在节流装置前后的压力变化。因而所测得的压差与流量之间的关系，与测压点及测压方式的选择是紧密相关的。 2．节流基本方程式　 流量基本方程式是阐明流量与压差之间定量关系的基本流量公式。它是根据流体力学中的伯努利方程和流体连续性方程式推导而得的。 α:流量系数 ε：膨胀校正系数 F0：节流装置前后开孔面积 ρ1：流体密度 Δp：差压 可以看出，要知道流量与压差的确切关系，关键在于α的取值。 流量与压力差ΔP的平方根成正比。 二、标准节流装置 国内外把最常用的节流装置、孔板、喷嘴、文丘里管等标准化，并称为“标准节流装置”。 采用标准节流装置进行设计计算时都有统一标准的规定、要求和计算所需要的通用化实验数据资料。 节流装置前后差压取压方式：角取压法和法兰取压法 法兰取压法如图： 角取压法如图，就是在孔板（喷嘴）前后两端面与管壁的夹角处取压。通过环室或单独钻孔结构来实现。 1.节流装置的选用 ①在加工制造和安装方面,以孔板为最简单,喷嘴次之,文丘里管最复杂。造价高低也与此相对应。实际上,在一般场合下,以采用孔板为最多。 ②当要求压力损失较小时,可采用喷嘴、文丘里管等。 ③在测量某些易使节流装置腐蚀、沾污、磨损、变形的介质流量时,采用喷嘴较采用孔板为好。 ④在流量值与压差值都相同的条件下,使用喷嘴有较高的测量精度,而且所需的直管长度也较短。 ⑤如被测介质是高温、高压的,则可选用孔板和喷嘴。文丘里管只适用于低压的流体介质。 2.节流装置的安装使用 ① 必须保证节流装置的开孔和管道的轴线同心,并使节流装置端面与管道的轴线垂直。 ② 在节流装置前后长度为两倍于管径(2D)的一段管道内壁上,不应有凸出物和明显的粗糙或不平现象。 ③ 任何局部阻力 (如弯管、三通管