按照配注裝置整體結(jié)構(gòu)排布(截面如圖1所示)，孔板流量計測量通道的最大外徑為26 mm。由于配注裝置結(jié)構(gòu)緊湊，按照標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計法蘭夾持孔板的結(jié)構(gòu)形式無法實現(xiàn)，因此在小型化的設(shè)計上，取消了法蘭連接，大大縮小了外徑尺寸，如圖2 所示。
孔板流量計的設(shè)計首先應(yīng)保證流道內(nèi)的流體處于紊流狀態(tài)，避免流態(tài)變化引起流量測量誤差。由于結(jié)構(gòu)約束關(guān)系，孔板流量計的流道直徑設(shè)計為14～22mm，單層注水量取Q = 2～20 m3 /d。計算孔板流量計的雷諾數(shù)與流道直徑和單層注水量之間的關(guān)系，結(jié)果見圖3。
流道直徑減小，有利于提高測量精度，但流道過小會增大沿程阻力。流道直徑為14 ～ 22 mm，單層注水量取Q = 5 ～ 50 m3 /d，按照達(dá)西－ 韋斯巴赫公式
(1) 與布拉修斯公式(2) 計算流量計流道內(nèi)的壓力損失。從圖4 可以看出: 隨著流道直徑的增加，流阻明顯下降，若要減小壓力損失，流道直徑應(yīng)盡量大。
式中: hf
為沿程阻力損失;λ為沿程阻力系數(shù);L為流道長度; V為平均流速;D為流道直徑; g為重力加速度; Re為雷諾數(shù)。
綜合考慮流態(tài)、結(jié)構(gòu)尺寸約束和壓力損失等因素，小型流量計流道直徑取值范圍為14～22mm。標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計的直徑比一般在0.2～0.75之間。根據(jù)以上分析取流道直徑的1/3～1/2作為孔板直徑較為合適。孔板直徑越小，流量計靈敏度會越高，有利于傳感器檢測，但也會引起壓力損失的增加，如果孔板直徑過小，也存在孔板被堵塞的危險。綜合考慮各因素，流量計孔板直徑取值范圍為5～16 mm。 |
