如何依據流量、流速與管徑選出適合的流量計?


為了選出最適合您的流量計,您所使用流體的流量、流速、以及配管的管徑等資料缺一不可。

 

若您只知道流量、流速、管徑等其中兩個數據,仍可利用下方對照圖,得知第三個數數據,例如,您有流量與管徑的數據,循著對照圖將可得知適合的流速,利用以上數據,便可選出適用您的流量計。

  流量、流速、管徑對照圖

 


LPM

名稱

4分管 6分管 1吋管 1-1/4吋管 1-1/2吋管 2吋管 2-1/2吋管
近似管內徑 (mm) 16 20 25 31 40 51 68
流速m/s
0.1 1.2 1.9 2.9 4.5 7.5 12.3 21.8
0.15 1.8 2.8 4.4 6.8 11.3 18.4 32.7
0.2 2.4 3.8 5.9 9.1 15.1 24.5 43.6
0.3 3.6 5.7 8.8 13.6 22.6 36.8 65.4
0.5 6.0 9.4 14.7 22.6 37.7 61.3 109.0
1 12.1 18.8 29.5 45.3 75.4 122.6 217.9
2 24.1 37.7 58.9 90.6 150.8 245.1 435.8
3 36.2 56.5 88.4 135.9 226.2 367.7 653.7
4 48.3 75.4 117.8 181.1 301.6 490.3 871.6
5 60.3 94.2 147.3 226.4 377.0 612.8 1089.5
6 72.4 113.1 176.7 271.7 452.4 735.4 1307.4
7 84.4 131.9 206.2 317.0 527.8 858.0  1525.3
8 96.5 150.8 235.6 362.3 603.2 980.6  1743.2
9 108.6 169.6 265.1 407.6 678.6 1103.1  1961.1
10 120.6 188.5 294.5 452.9 754.0 1225.7 2179.0
15 181.0 282.7 441.8 679.3 1131.0 1838.5 3268.5
20 241.3 377.0 589.0 905.7 1508.0 2451.4 4358.0

 


GPM
名稱 4分管 6分管 1吋管 1-1/4吋管 1-1/2吋管 2吋管 2-1/2吋管 
近似管內徑 (inch) 0.622 0.824 1.049 1.38 1.61 2.067 2.677
流速ft/s
0.3 0.28 0.50 0.81 1.40 1.90 3.14 5.26
0.5 0.47 0.83 1.35 2.33 3.17 5.23 8.77
0.7 0.66 1.16 1.89 3.26 4.44 7.32 12.28 
1 0.95 1.66 2.69 4.66 6.35 10.46 17.54
2 1.89 3.32 5.39 9.32 12.69 20.92 35.09
3 2.84 4.99 8.08 13.99 19.04 31.38 52.63
5 4.74 8.31 13.47 23.31 31.73 52.30 87.72
7 6.63 11.63 18.86 32.63 44.42 73.21 122.80
10 9.47 16.62 26.94 46.62 63.45 104.59 175.43
13 12.31 21.61 35.02 60.61 82.49 135.97 228.06
17 16.10 28.26 45.79 79.25 107.87 177.80 298.23
20 18.94 33.24 53.88 93.24 126.91 209.18  350.86 
25 23.68 41.55 67.34 116.55 158.64 261.48 438.58
30 28.41 49.86 80.81 139.86 190.36 313.77 526.29
45 42.62 74.80 121.22 209.79 285.55 470.66 789.44
60 56.83 99.73 161.63 279.72 380.73 627.54 1052.59

 

然而,在大部分的情況下,無法確知流量、流速、或管徑等數據的使用者,實際上佔了不少的比例;為了讓使用者可更精準地得出數據,LORRIC 工程團隊在前述背景下,希望藉本文著說明如何得出這些數據,並藉著公式的詳列與解釋,協助使用者學習如何得出更貼近作業現場的數據資料,以協助使用者能在完整的資訊支持下,選擇適合的流量計,以達到更精確的現場流量管理。

只要依照以下的公式算出數據資料,便可回到第一張的流量、流速與管徑對照圖,選出適合的流量計。

流量(LPM)、流速(m/s)與管徑的關係

我們可以藉由以下公式得出流量、流速、與管徑三者之間的關係:

流量=管截面積X流速

其中管截面積還可以以下公式得出:

管截面積=ID² / 4 Xπ (ID為管內徑,π 為3.14)

 

流量=管截面積X流速

 

詳細了解流量的單位:LORRIC 噴嘴流量表四大特色

談到流速,流速即流體流動的速度,也就是流體在單位時間內所移動的距離。

 

流速即流體流動的速度,也就是流體在單位時間內所移動的距離

 

以下為使用者選用流量計類型所適用的流速範圍:

 

面積式流量計(浮子式流量計):0.05~3.5 m/s

 

他牌蹼輪式流量計:0.3~10 m/s

 

LORRIC AxleSense 蹼輪式流量計:0.15~10 m/s

 

超音波流量計:0.1~20 m/s

 

 

我們可以用個簡單的例子來說明流量計算公式:

 

例:2吋管內流體,流速控制在 1 m/s時,其流量為幾多少?

2吋管的管徑(內徑)為51mm、流速為 1 m/s,我們可以用以下算式計算流量:

0.051² / 4X3.1415X1= 0.0020427604 m³/s (1m³=1000L,LPM為每分鐘幾公升)

0.0020427604X1000X60 L/min(LPM)

122.565624 L/min(LPM)

 

建議與注意事項

 

1. 流量守恆:只要管子無漏水和分岔,流量在管子的任何一處都是相同的,因此管子只要安裝在其最穩定的位置,測得的流量都會是一樣的。

2. 同流量下流速與管內截面積成反比,,管子小、流速就快;管子大、流速慢,因此不建議使用者將很粗的管子接很細的流量計,除了造成能量損失,且最大的原因是流速會變快,可能會超出原本流量計的測量範圍。

3. 即使是同一管子,美規和日規的內徑會不一樣,DN規格定義的是標準尺寸的管子外徑,可預設ID,抓一個概數來算,但根據公式,如若內徑相差70%,流量會相差一半,因此需要注意誤差。而不同標準的管壁厚度也有差異,不同厚度的管子外徑是一樣,但裡面的厚度不一樣就會影響到內徑,以 sch 數字為例,數字愈大,內徑就會愈小,在相同流量下,流速就會愈大。

4. 計算時需注意算式內數字單位的換算,例如 1000ml= 1l;1mm= 0.001m。

 

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