1对新标准的理解

　　1993年8月1日国内实施的国家标准GB/T2624，首次等效采用国际标准ISO5167(1991)。这是我国在流量计量方面与国际接轨的重要举措。新标准的实施必将引起现行节流法流量测量、计量仪表刻度计算上的变动，因此，正确理解新标准、研究新标准势在必行。

　　·我国前国标GB 2624(81)是1981年依据国际标准化组织1972年颁布的ISO/8541制定并实施的，与此同时，1980年ISO又通过T国际标准ISO 5167(80)，取代TISO/R541和ISO/R781。十年间，由于计量技术飞速发展，1989年国际标准化组织ISO又颁布T修改后的IS05167-(1) 89年版，接着又出现91年版。旧的国家标准在实施初期，为统一国内设计计算节流装置起到　　了重要作用，但在国内实行法定计量单位后，就已经出现了某些不适应，急待修改。新国家标准GB/T2624正是在这种形势下应运而生，为使节流装置与国际接轨，等效采用了国　　际标准ISO 5167 91年版。新国标(即ISO5167(91))与旧国标相比有重大的变动，主要有下列几点。

　　1. 1流出系数C取代流量系数

　　取消流量系数概念，一律采用国际上流行的其它相关标准(如美国AGAN03 )的流出系数C概念。流出系数概念与流量系数概念的不同在于:流量系数值与管径雷诺数ReD、管道内壁粗糙度程度有关，因此将其值分解成特定条件下的流量系数。而流出系数C的计算公式中已包括了流量测量过程中管径雷诺数变化对C值的影响，不存在修正间题。测量管内壁粗糙度给出了标准规定，出厂的节流装置必须符合标准规定，不符合标准规定的属废品，不能出厂;使用中的节流装置应进行周期检验，符合标准的继续使用并按标准规定的流量计算方法计算流量值，不符合标准规定的应及时修理、更换或报废，也不存在修正问题。

　　流出系数C值计算本身也作了简化。如:对于孔板的三种取压方式流出系数C值的计算公式在形式上是一致的，给计算带来方便。对于规定的几种文丘里管在特定条件下流出系数是常数，另外，在算式的阶数上作降阶处理，流量系数值的计算最高幕在20次;流出系数最高幂为8次。新标准中流出系数一般只能用计算机计算，而降阶之后，使不得以时用计算器人工计算成为可能。在计算机进行迭代运算时，加快了运算速。

　　1. 2五种命月的迭代算法

　　由于新标准只能用计算机来进行节流装置的设计计算，在附录中给出了计算机计算的五个框图，这在以往的标准中不曾出现的。计算命题也从原标准中的二个增加到五个，　　并且给出迭代计算方法。这五个命题是:

　　a.求流量qm(已知D, P和d的条件下);

　　b.求节流孔直径d(已知D,P和qm的条件下)，

　　c.求差压P(已知D,d和qm的条件下);

　　d.求直径D和节流孔直径d(已知、P和qm的条件下);

　　e.求管道直径D(已知d,P和qm的条件下)。

　　五个命题针对不同的情况不同的需要而考虑的，以前两种常用.第一命题，在装置正常运行中通过测量的差压值计算出流量值。第二命题，属于设计计算间题，即对新建节流　　装置设计计算节流孔径，o此种情况一般要同时计算出所选用差压变送器或差压计的量程规格，提供设备购置清单。新标准中在选取差压上限上没有提供方法，在这一点上它不如　　旧标准方法明确。

　　1. 3文丘里管

　　等效采用ISO 5167(1991)以后，使标准节流件由原来的角接孔板、法兰孔板、角接喷嘴三种，增加到角接孔板、法兰孔板、D-D/2孔板、ISA1932喷嘴、长径喷嘴、文丘里喷嘴、　　经典文丘里管等七种，形成了比较齐全的系列。

2计算机辅助设计程序的编制

　　2. 1应用程序的荃本特点

　　为适应国内自控人员使用，在程序总体上作了全面的考虑。如汉字化的人机联系，已知数据的一次输入，流体介质物性参数的自动检索、计算等。程序设计上采用模块化结　　构，便于软件以后的完善和扩充。

　　a.该程序是在Tech Way 1. 2和TurboC 2. 0环境下编写的，充分利用C语言丰富的数据结构，运算符和函数，编译后可脱离C语言在中文DOS下运行等优点。用函数作为程序模块以实现整个程序的模块化，为程序编写与调试带来诸多方便。

　　b.在汉字菜单提示下已知数据集中输入，操作简单。对使用者的专业水平及熟练程度要求较低，只要求看懂屏幕提示即可操作，用户无需输入繁琐的汉字和英文名称，只需键入相应的数字键，输入过程中屏幕颜色不断变换，使人赏心悦目。

　　c.介质物性参数全部采用检索数据文件和公式计算，无需人工查表，大大减少查表时间和人为误差。介质包括:液体，气体水蒸汽，天然气。

　　d.为了使CAD程序真正达到实用程度，设置了大量的越限检查程序。其中包括输入数据的检查，计算过程中的越限检查。对管道材质、节流件材质的选择不合理的检查;压　　力损失、雷诺数超限的检查。越限后的处理有两种，一种是重新键入选择项，继续计算，二是从头开始。

　　2- 2迭代算法

　　标准中虽然提供了五种命题的线性快速收敛迭代算法，但具体编程时还要做一些技术性的调整.如要设置迭代次数，因为程序不能对输入的任何题目都能得出计算结果，这里有命题条件的合理性问题。因此，在程序中把迭代限制在50次，50次得不出结果，则自动改变其中一个条件(此时屏幕给出显示)，然后继续计算。若还得不到结果，则屏幕打出停机原因。对于合理的例题及实例，迭代次数在7^}8次，文丘里管迭代次数有时仅1次。迭代算法中的一个精确度判据(第二命题中，即求节流件孔径)新国标与ISO 5.167 (91)不相同，新国标的公式比较直观，在程序中，采用了新国标的公式。虽然整个程序涉及的流体介质较多，节流件类型多，但对每一种命题迭代算法仅用一个模块。

　　另外，在求节流件孔径的第二命题中，标准中把差压上限当成了已知条件，这与实际设计过程不符，故程序中采用了输入差压上限和自动估算出合理差压上限的二种作法。输入差压的方式提供给有经验的设计者，自动估算提供给一般用户。计算中超差时，可以向上或向下浮动一档，再计算，这样选择余地大。

　　2. 3数据文件的运用

　　程序中要建立的数据磁盘文件有两类，一类是计算标准节流装置所必需的，一类是进行物性参数计算所必需的。第一类包括:管道材质(节流件材质)线膨胀系数表，最短直管段长度表，推荐最小雷诺数表，相对粗糙度上限值表，管壁等效绝对粗糙度表;第二类包括:常用液体性质表，常用气体性质表，水蒸汽性质表，夭然气组分性质表以及用美国AGAN08计算天然气压缩系数时用的数据文件。

　　这些数据文件愈丰富，愈能减少输入量，避免计算时的疏忽误差。

　　2. 4物性参擞的计算

　　本程序的使用性表现在流体介质物性参数的自动检索与计算，此问题也是较难解决的问题。计算中涉及的物性参数主要有:密度、粘度、等摘指数、压缩系数等，对于天然气　　还涉及混合气体的以上参数以及超压缩系数、相对密度等。由于介质的情况复杂，又有低温、高温和低压、高压之分，因此，程序中在一种参数的计算方法选择了多种。一种方法　　失败，则自动进入第二种。程序执行时，首先检索基本气体或液体数据文件，以这些基本数据为基础再进行密度、粘度、压缩系数、等摘指数的计算。

　　例如:对于气体粘度采用Golubev法和微机查图两种方法。微机查图时，对原座标做-了座标变换。气体压缩系数采用Redlich-Kwong (RK)方程,Peng-Robinson (PR)方程和Soavc-Redlich-Kwong (SRK)方程三种方法。等摘指数的计算采用定压摩尔热容与定容热之比的基本定义式，然后加修正的办法。对于天然气作混合气体处理，只是压缩系数的计算采用了美国AGAN08报告的计算方法。天然气流量计算中的超压缩系数，则采用了美国NX-19手册的计算方法。大量的例题证明，软件的编制是成功的，适应性强，包括了GB/T2624的全部内容，为自控工程设计提供了有效的计算工具。

　　参考文献

　　〔1]中华人民共和国国家标准GB/T2624-93.中国标准出版社，1993.

　　[2]Measurement of Fluid Flow by Means of Pressure Dif-ferential Devices一Part 1:Orifice Plates. Nozzles and　Venturi Tubes Inserted in Circular Cross一Section　Conduits RunNIng Full. International Standard. ISO　5167-1(1991). 1991.

　　[3]谭浩强.C程序设计.清华大学出版社，1991.

　　[4〕化学工程手册第一卷.化学工程手册编辑委员会.化学工业出版社，1989.

上一篇 : 暂无             下一篇 : 烤地瓜机 烤地瓜机烤地瓜的原理