摘要(yao)：爲了分(fen)析常用(yong)流量計(ji) 的能耗(hao)，理論推(tui)導了常(chang)用流量(liang)計能耗(hao)的計算(suan)公式⭐，并(bing)結合實(shi)際工程(cheng)數據進(jin)行了計(ji)算。計算(suan)結果表(biao)明，标準(zhun)孔闆和(he)标✉️準噴(pen)嘴流量(liang)計的能(neng)耗最大(da)，且能耗(hao)随着直(zhi)徑比的(de)增大而(er)🌈降低； 渦(wo)街流量(liang)計 和 電(dian)磁流量(liang)計 的能(neng)耗次之(zhi)； 超聲波(bo)流量計(ji) 的能耗(hao)最低。因(yin)此在保(bao)證精度(du)的前提(ti)下，采用(yong)無節流(liu)、阻流元(yuan)件的流(liu)量計具(ju)有較好(hao)的經濟(ji)效益。
0引(yin)言
　　流量(liang)計量是(shi)工業和(he)市政系(xi)統中比(bi)較重要(yao)的系統(tong)，是貿易(yi)結算和(he)效益分(fen)析的重(zhong)要依據(ju)。對于DN400mm及(ji)以上管(guan)徑來說(shuo)，常用的(de)流量計(ji)有差壓(ya)式流量(liang)計（例如(ru)孔闆流(liu)量🔞計、噴(pen)嘴流量(liang)計等）、渦(wo)街流量(liang)計、電磁(ci)流量計(ji)🔴以及超(chao)聲波流(liu)量計等(deng)。
通常，設(she)計單位(wei)和建設(she)單位在(zai)選擇流(liu)量計時(shi)主要考(kao)慮計量(liang)的精度(du)、精度标(biao)定的方(fang)便程度(du)、表計的(de)初期投(tou)資和表(biao)計的可(ke)♋靠性等(deng)因素，一(yi)般對表(biao)計的能(neng)耗不會(hui)做太多(duo)的分析(xi)。本文就(jiu)常用流(liu)量計的(de)能耗✂️進(jin)行了分(fen)析論證(zheng)。
流量計(ji)量儀表(biao)的能耗(hao)主要體(ti)現在以(yi)下兩個(ge)方面，即(ji)因儀表(biao)的節流(liu)導緻的(de)機械損(sun)失和儀(yi)表的電(dian)損失[1]。兩(liang)者之和(he)可🆚以作(zuo)爲流量(liang)儀表的(de)總能耗(hao)。
1常用流(liu)量計介(jie)紹
1.1差壓(ya)式流量(liang)計
　　差壓(ya)式流量(liang)計 是根(gen)據安裝(zhuang)于管道(dao)中流量(liang)檢測件(jian)産生的(de)差壓、已(yi)知🈲的流(liu)♌體條☀️件(jian)和檢測(ce)件與管(guan)道的幾(ji)何尺寸(cun)來計算(suan)流量的(de)儀表。差(cha)壓式流(liu)📱量計由(you)一次裝(zhuang)置（檢測(ce)件）和二(er)次☎️裝置(zhi)（差壓轉(zhuan)換♊和流(liu)量顯示(shi)儀表）組(zu)成。差壓(ya)式流量(liang)計是一(yi)類應用(yong)最廣泛(fan)的流量(liang)計，在各(ge)類流量(liang)儀表中(zhong)其使用(yong)量居首(shou)位。
　　檢測(ce)件又可(ke)按其标(biao)準化程(cheng)度分爲(wei)兩大類(lei)，即标準(zhun)檢測件(jian)和非😄标(biao)準檢測(ce)件。其中(zhong)，标準孔(kong)闆一般(ban)在工程(cheng)中👌采用(yong)得最多(duo)。
1.2渦街流(liu)量計
　　渦(wo)街流量(liang)計是根(gen)據卡門(men)（Karman）渦街原(yuan)理研究(jiu)生産的(de)。它的特(te)點是壓(ya)力損失(shi)小、量程(cheng)大、精度(du)高，在測(ce)量工況(kuang)體積流(liu)量時幾(ji)乎不受(shou)流體密(mi)度、壓力(li)、溫度、黏(nian)度等參(can)數的影(ying)響。
1.3電磁(ci)流量計(ji)
　　電磁流(liu)量計是(shi)根據法(fa)拉第電(dian)磁感應(ying)定律制(zhi)成的一(yi)種測🧡量(liang)導電性(xing)液體的(de)儀表。它(ta)的特點(dian)爲測量(liang)通道是(shi)📱一段光(guang)滑的直(zhi)管，不❤️會(hui)阻塞、不(bu)産生壓(ya)力損失(shi)，節能效(xiao)果好；流(liu)量大，口(kou)徑寬。
1.4超(chao)聲波流(liu)量計
　　超(chao)聲流量(liang)計是通(tong)過檢測(ce)流體流(liu)動對超(chao)聲束（或(huo)超聲脈(mo)♈沖）的作(zuo)用以測(ce)量流量(liang)的儀表(biao)。超聲流(liu)量計屬(shu)無阻礙(ai)流量計(ji)，是解決(jue)流量測(ce)量困難(nan)問題的(de)一類流(liu)量計，特(te)别是在(zai)大口徑(jing)流量測(ce)量方面(mian)，有較突(tu)出🈲的優(you)點。近年(nian)來，超聲(sheng)流量計(ji)是發展(zhan)迅速的(de)流量計(ji)之一。
2常(chang)用流量(liang)計的壓(ya)力損失(shi)
2.1差壓式(shi)流量計(ji)的壓力(li)損失
　　根(gen)據GB/T2624.2—2006用安(an)裝在圓(yuan)形截面(mian)管道中(zhong)的差壓(ya)裝置測(ce)量滿管(guan)流體流(liu)量第2部(bu)分： 孔闆(pan)流量計(ji) 和GB/T2624.2—2006用安(an)裝在圓(yuan)形截面(mian)管道中(zhong)的差壓(ya)裝置測(ce)量滿管(guan)流體✨流(liu)量第3部(bu)分:噴嘴(zui)和文丘(qiu)裏噴嘴(zui)[2-3]，标準孔(kong)闆及噴(pen)嘴的壓(ya)損公式(shi)爲：


　　式(1)～(6)中(zhong)，Δω爲孔闆(pan)及噴嘴(zui)的壓力(li)損失，Pa；K爲(wei)孔闆及(ji)噴嘴的(de)👉壓力損(sun)失✌️系數(shu)；ρ1爲流體(ti)的密度(du)，kg/m3；v爲流體(ti)的流速(su)，m/s；β爲直徑(jing)比；C爲流(liu)🌈出系⭕數(shu)；ReD爲根據(ju)管道直(zhi)徑D計算(suan)出的雷(lei)諾數；A爲(wei)由管道(dao)雷🌈諾數(shu)和🙇🏻直徑(jing)比确定(ding)的管道(dao)系數；L1爲(wei)孔闆上(shang)遊端面(mian)到上遊(you)取壓口(kou)的距離(li)l1除以管(guan)道直徑(jing)D得出的(de)商；M2'爲位(wei)置系數(shu)；L2'爲孔闆(pan)下遊端(duan)面到下(xia)遊🍉取壓(ya)口的距(ju)離✊l2'除以(yi)管道直(zhi)徑D得出(chu)的商。
　　對(dui)于不同(tong)的取壓(ya)方式，L1與(yu)L2'的取值(zhi)如下：對(dui)于角接(jie)取壓口(kou)🚶，L1=L2'=0；對于D和(he)D/2取壓口(kou)，L1=1，L2'=0.47；對于法(fa)蘭取壓(ya)口，L1=L2'=25.4/D。
2.2渦街(jie)流量計(ji)的壓力(li)損失
　　根(gen)據JB/T9249—2015渦街(jie)流量傳(chuan)感器[4]，可(ke)推導出(chu)渦街流(liu)量計壓(ya)力損失(shi)公式爲(wei)：

　　式(7)中，δp爲(wei)永久壓(ya)力損失(shi)，Pa；CD爲流體(ti)阻力系(xi)數，一般(ban)取2.4；ρ爲🍉流(liu)體密度(du)，kg/m3；U爲平均(jun)流速，m/s。
2.3其(qi)他流量(liang)計的壓(ya)力損失(shi)
電磁流(liu)量計和(he)超聲波(bo)流量計(ji)均無節(jie)流元件(jian)，其壓力(li)損失約(yue)爲0Pa。
3常用(yong)流量計(ji)機械功(gong)率損失(shi)
流量計(ji)的機械(xie)功率損(sun)失由式(shi)(8)确定：

式(shi)(8)中，ΔN表計(ji)爲流量(liang)計的機(ji)械功率(lü)損失，kW；Q爲(wei)體積流(liu)量♍，m3/h。
折合(he)到電機(ji)處的功(gong)率損失(shi)爲：

式(9)中(zhong)，ΔN折電機(ji)爲折合(he)到電機(ji)處的功(gong)率損失(shi)，kW；η爲水泵(beng)效率η1與(yu)電機效(xiao)率η2之積(ji)。
4常用流(liu)量計的(de)直接電(dian)耗
通過(guo)查各類(lei)流量計(ji)的樣本(ben)，可得各(ge)種流量(liang)計的用(yong)電功♻️率(lü)如表1所(suo)示。

5标準(zhun)孔闆能(neng)耗的定(ding)量計算(suan)
　　下面以(yi)山東省(sheng)城鄉規(gui)劃設計(ji)研究院(yuan)2018年市政(zheng)施工圖(tu)設計項(xiang)目中的(de)一個設(she)計實例(li)來分析(xi)各種流(liu)量🙇🏻計的(de)能耗㊙️。該(gai)項😍目爲(wei)山東省(sheng)濰坊市(shi)一供水(shui)公司供(gong)🔴水管道(dao)🛀🏻項目，工(gong)程條件(jian)爲：供回(hui)水壓力(li)1.6MPa、1.1MPa，設計流(liu)量1200t/h，常用(yong)流量1000t/h。流(liu)量計主(zhu)要設計(ji)參數如(ru)表2所示(shi)。

　　将以上(shang)參數代(dai)入本文(wen)的公式(shi)中并按(an)照規範(fan)規定🥵的(de)直徑比(bi)優選值(zhi)0.44、0.52、0.57、0.62，可計算(suan)得出不(bu)同直徑(jing)比下孔(kong)闆和噴(pen)嘴的機(ji)械能耗(hao)一緻。表(biao)3爲含有(you)節流元(yuan)件的流(liu)♈量計機(ji)械功率(lü)損失表(biao)。

以1a計算(suan)，電價0.6909元(yuan)/(kW·h)，每年表(biao)計産生(sheng)的能耗(hao)及費用(yong)如表4所(suo)示。

6結語(yu)
　　上述計(ji)算和分(fen)析表明(ming)，标準孔(kong)闆和标(biao)準噴嘴(zui)流量計(ji)的能耗(hao)最大，且(qie)能耗随(sui)着直徑(jing)比的增(zeng)大而降(jiang)低；渦街(jie)流量計(ji)和電磁(ci)⭐流量計(ji)的能耗(hao)次之；超(chao)聲波流(liu)量計的(de)📱能耗最(zui)低。含有(you)節流元(yuan)件的流(liu)量計由(you)于存在(zai)壓力損(sun)失，所導(dao)緻💔的用(yong)電量和(he)用電費(fei)用的增(zeng)加🔱是相(xiang)當可觀(guan)的。
　　流量(liang)計的節(jie)能對供(gong)水企業(ye)降低運(yun)營成本(ben)，提高生(sheng)❤️産☁️效益(yi)具有重(zhong)要的意(yi)義。建設(she)資源節(jie)約型社(she)會對節(jie)能有更(geng)高的需(xu)求。如何(he)實現流(liu)量測量(liang)儀表節(jie)能和降(jiang)耗是值(zhi)得業内(nei)人🔞士思(si)考的問(wen)題🌈。爲盡(jin)量減少(shao)能耗及(ji)由此産(chan)生的費(fei)用，應當(dang)在保證(zheng)精度的(de)前提🏒下(xia)采用無(wu)節流、阻(zu)流元件(jian)的流量(liang)計，同時(shi)在工程(cheng)中應将(jiang)節能作(zuo)🚶爲選擇(ze)流量計(ji)的🥰重要(yao)依據。

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