天然气流量计算实例（孔板开孔直径设计计算）
点击次数：806 发布时间：2020-12-20 11:19:20
孔板开孔直径设计计算以满足给定工作条件为准则。本实例按角接取压方式计算，法兰取压方式与之类似。
已知条件
测量管内径：D20＝259.38mm（20号钢的新无缝管）
气流常用流量：qnp＝8.14m3/s；*大流量：qnk＝11.25m3/s；*小流量：qnx＝4.00m3/s。
气流常用温度：=15℃
气流常用差压：
气流常用表静压：
当地常用大气压：
节流装置经检验符合SY/T6143－1996标准有关技术规定。
采用1级精确度的差压计、压力计和温度计：差压计刻度上限为25000Pa；压力计刻度上限为2.50MPa；温度计刻度上限为100℃
天然气组分：
组分
甲烷
乙烷
丙烷
丁烷
2－甲基丙烷
戊烷
2－甲基丁烷
己烷
氢气
氦气
氮气
二氧化碳
摩尔分数
0.8682
0.0625
0.0238
0.0072
0.0064
0.0025
0.0034
0.0027
0.0004
0.0004
0.0068
0.0157
辅助计算
求测量管直径D。按式（A3）求出D值。
D＝259.38
求天然气的相对密度Gr。按A1.2规定
Gr=Gi
其中 Gi=
=0.4809+0.0649+0.0362+0.0144+0.0128+0.0062+0.0085+0.0080+0.0000＝0.0001＋0.0066＋0.0239
＝0.6625
Zn=1-
＝0.0511
则 Zn=1－0.05112＋0.0005（22）
又 Za＝0.99963
所以 Gr＝0.6625
求天然气的等熵指数。按A1.3规定
从表A6查得相应流动状态下的比定压热容cp=2.324，定容比热容cv=1.713。
所以
求天然气的动力黏度。按A1.1.3有关规定，天然气的动力黏度由表A5查得相应流动状态下的黏度值，即
求管径雷诺数ReD。
常用流量时的管径雷诺数
ReDcom=6
ReDcom ＝6
ReDcom＝6
计算顺序
求近似值。因为
由式（3.49）得
CE
其中 FG＝1.2272[按式（3.50）计算]
FZ＝1.0204（按A1.4计算）
FT＝1.0086[按式（3.52）计算]
假设，则
E＝1.0719[按式（3.49）计算]
C＝0.6038[按式（21）计算]
因此
迭代计算。用近似值代入式（25）、式（22）、式（21）、求、E、C等值，再求值，进而求出d值。此时
E＝1.0603
C＝0.6038
＝0.5797
d＝0.5797
差压计刻度核算。由式（3.49）得
*大流量时差压计刻度核算。假设*大流量时差压计刻度为刻度上限的90％（等分刻度）或94.9％（二次方根刻度），则
此时 [按式（25）计算]
E＝1.0617[按式（3.49）计算]
C＝0.6037[按式（21）计算]
当流量达到*大时，差压计刻度为刻度上限的百分数约为
emax=等分刻度或97.8％二次方根刻度
改值未超过差压计刻度上限，符合设计要求，无需再迭代。
*小流量时差压计刻度核算。假设*小流量时差压计刻度为刻度上限的10％（等分刻度）或31.6％（二次方根刻度），则
此时 [按式（25）计算]
C＝0.6040[按式（21）计算]
2
当流量降至*小时差压计刻度为刻度上限的百分数约为
emin=等分刻度）或34.6％（二次方根刻度）
该值未降至差压计刻度上限的10％（等分刻度）或31.6％（二次方根刻度）以下，无需再迭代。
经*大和*小流量时差压计指示刻度核算，证明孔板开孔直径D＝150.34mm的设计计算合理。
按式（23）计算 d20＝150.35mm。
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