一.  概述：

長徑噴嘴采用徑距取壓（D和D/2）,其結(jié)構(gòu)一般采用圖（1）所示管段式結(jié)構(gòu),不易泄露,耐高溫。較耐磨蝕，常用于高溫高壓流體（如過熱蒸汽、鍋爐主蒸汽、化工溶液等）。廣泛應(yīng)用在電力行業(yè)主蒸汽、核電力行業(yè)主給水等高溫高壓流體的流量測量。

                       圖（1）  長徑噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖

DN50~600， PN≤42MPa  

音速噴嘴（臨界流文丘里噴嘴）

    音速噴嘴是臨界流文丘里噴嘴的俗稱。近年來，臨界流文丘里噴嘴在氣體流量測量中已成為一個重要的工具，它以簡單、可靠、精確度高著稱。它具有結(jié)構(gòu)簡單，堅固耐用，流動損失小，性能穩(wěn)定，工作可靠等優(yōu)點，近幾年來得到了迅速的發(fā)展。目前，國內(nèi)外普遍認為，在解決高壓、高流率的氣體流量的傳遞標(biāo)準(zhǔn)方面，它比其他測量方法具有優(yōu)勢，因而被廣泛地直接應(yīng)用于氣體流量的測量、氣體流量的限制及氣體流量計的標(biāo)定系統(tǒng)中。

    二、工作原理

     當(dāng)氣流處于亞音速時，文丘里噴嘴喉部的氣體流速將隨節(jié)流壓力比（出口壓力P1與上游滯止壓力P0之比）的減小而增大，當(dāng)節(jié)流壓力比小到一定值時，喉部流速達到zui大流速—當(dāng)?shù)貤l件下的音速，即達到“臨界流”。此時如果繼續(xù)減小節(jié)流壓力比，流速（流量）將保持不變，也就是說，當(dāng)節(jié)流壓力比小到一定值以后（對于空氣此值是0.528），流速（流量）不再受下游壓力影響，達到一個穩(wěn)定值。

三、結(jié)構(gòu)、特點及其參數(shù)

   （1）結(jié)構(gòu)、特點

    根據(jù)ISO9300標(biāo)準(zhǔn)，臨界流文丘里噴嘴有兩種結(jié)構(gòu)形式：圓環(huán)形喉部文丘里噴嘴和圓筒形喉部文丘里噴嘴。

    a.圓環(huán)形喉部文丘里噴嘴（見圖2），其入口收縮段為喇叭形曲面，該曲面延伸到zui小斷面處（喉部），與下游圓錐形擴散段相切。因此，喉部沒有長度，如同一個圓環(huán)。

圓環(huán)形喉部文丘里噴嘴圖（2）  

b.圓筒形喉部文丘里噴嘴（見圖3），其入口收縮段為半徑等于喉部直徑的1／4圓，并于喉部相切，喉部是一個圓筒，下游與圓錐形擴散段平滑連接。

圓筒形喉部文丘里噴嘴（見圖3）

四、安裝要求

一次裝置的安裝系統(tǒng)簡圖見圖（4）所示。

圖（4）   一次裝置的安裝系統(tǒng)簡圖

重要提示：臨界流文丘里噴嘴與工藝管路的連接形式一般有焊接和法蘭連接兩種形式。如果是法蘭連接這種結(jié)構(gòu)，務(wù)必注意：首先選擇兩段與工藝管路相同的短管，長度在100～500mm之間，把管端面修整平,分別與兩個法蘭（見圖5）焊接牢固。然后把這一段帶管子的臨界流文丘里噴嘴與工藝管路對焊。嚴防密封墊燒壞。

圖（5）  音速噴嘴安裝示意圖

（1）文丘里噴嘴上游有兩種安裝形式：上游側(cè)為大空間和上游側(cè)為圓形截面管道。如果上游為圓形截面管道，又是新設(shè)管路系統(tǒng)，必須先經(jīng)掃線后再安裝臨界流文丘里噴嘴，以防管內(nèi)雜物堵塞或損傷文丘里噴嘴。

（2）上游管道的軸線應(yīng)與文丘里噴嘴軸線同軸，它們的不同軸度應(yīng)在±0.02D以內(nèi)，上游3D長度內(nèi)的管道的圓度小于0.01D，管道內(nèi)壁粗糙度小于10－4D，上游管道直徑應(yīng)大于4d，對于下游管道沒有嚴格的要求。

（3）由圖（4）可知，在文丘里噴嘴的上游側(cè)設(shè)置有壓力和溫度的測量點，它是流量測量的主要信號。壓力取壓口的設(shè)置的技術(shù)要求可參照標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的取壓裝置部分。溫度檢測件的直徑應(yīng)注意不會干擾壓力以及流量的測量。但要注意，所測得的溫度應(yīng)能代表噴嘴入口處的滯止溫度。下游距出口小于0.5D處應(yīng)設(shè)置壓力測量點，靠它鑒別流動是否保持臨界流狀態(tài)。

（4）上游側(cè)壓力測量點的上游側(cè)1D以外可以設(shè)置排污孔，用于管道中污物的排放，排污孔和取壓孔的位置應(yīng)在不同的平面，排污孔孔徑小于0.06D，在流量計工作時不應(yīng)開通排污孔。

（5）若上游側(cè)為大空間，應(yīng)在檢測件的軸向或入口平面上5d距離內(nèi)沒有障礙物。

五、應(yīng)用

   （1）直接用來測量氣體的流量：研究表明，對中等壓力與中等溫度的范圍，喉部雷諾數(shù)不小于1×105，其計算出的流量偏差一般不會超過±1.5﹪。如所用的溫度和壓力的測量儀表的精度足夠高，測得的氣體流量偏差一般可控制在±0.7﹪以內(nèi)。

   （2）用作為高壓大流量標(biāo)定系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)測量儀：*國家為了開發(fā)天然氣和其它氣體工業(yè)，近年來建立了不少高壓大流量氣體流量計的標(biāo)定系統(tǒng)。這種系統(tǒng)通常用文丘里噴嘴作為標(biāo)準(zhǔn)測量儀來標(biāo)定其他各種工業(yè)用氣體流量計。此系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、造價低、使用方便、效率高。

   （3）用文丘里噴嘴改進鐘罩式流量校驗系統(tǒng)：鐘罩系統(tǒng)是廣泛應(yīng)用的一種空氣流量校驗系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)比較簡單，造價較低。

（4）作限流用：因其流速在喉部達到音速后，后壓力不再隨前壓力的改變而變化，系統(tǒng)穩(wěn)定。

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