孔板流量計(jì)

功能用途和適用范圍

     測(cè)量流經(jīng)管道介質(zhì)流量的方法有多種，但其中應(yīng)用zui廣泛、zui普遍的是節(jié)流裝置孔板流量計(jì)，它的使用歷史悠久，在、國內(nèi)都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，在石油、化工、冶金、電力、輕紡、科研等行業(yè)的生產(chǎn)過程中，大量地使用著各種類型的節(jié)流裝置進(jìn)行流體流量的測(cè)量，控制和調(diào)節(jié)，節(jié)流裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、牢固、工作可靠、性能穩(wěn)定、精確度高、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因而節(jié)流裝置的用量與其它流量?jī)x表相比占有優(yōu)勢(shì)。

節(jié)流裝置孔板流量計(jì)與差壓流量變送器配套使用，現(xiàn)場(chǎng)量程連續(xù)可調(diào)，并能輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)（0~10mAD、C或4~20mAD、C）再輸入到二次儀表，便顯示出管道內(nèi)流體的瞬時(shí)流量和累積總量，若把標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸入到工業(yè)控制機(jī)，可以自動(dòng)整點(diǎn)打印出瞬時(shí)流量和累積總量，為用戶的使用提供了很大方便。

節(jié)流裝置包括標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置（包括標(biāo)準(zhǔn)孔板、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、標(biāo)準(zhǔn)文丘里管），和非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置（包括四分之一圓噴嘴、四分之一圓孔板、小孔板、雙重孔板、圓缺孔板、錐形入口孔板等），取壓方式有環(huán)室取壓、法蘭取壓、當(dāng)流體的雷諾數(shù)較低者或含有雜質(zhì)時(shí)，可選用非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置。

產(chǎn)品組成

a   法蘭取壓的節(jié)流裝置：由取壓法蘭、節(jié)流件、密封墊片及緊固件，配二次儀表可顯示瞬時(shí)流量及累積總量。

b   環(huán)室取壓的節(jié)流裝置：由法蘭、環(huán)室、節(jié)流件、密封墊片及緊固件，配二次儀表可顯示瞬時(shí)流量及累積總量。

工作原理與主要結(jié)構(gòu)

1 原理

節(jié)流裝置是人為地在介質(zhì)流通的管道內(nèi)造成節(jié)流（如圖1）當(dāng)被測(cè)介質(zhì)流過節(jié)流裝置后，造成一個(gè)局部收縮，流束集中，流速增加，靜壓力降低，于是在節(jié)流件的上下游兩側(cè)產(chǎn)生一個(gè)靜壓力差。這個(gè)靜壓力差與流量之間呈一定的函數(shù)關(guān)系，流量愈大，所產(chǎn)生的靜壓力差愈大，因此通過測(cè)量差壓的方法，就可測(cè)得流量。

2 結(jié)構(gòu)

本廠產(chǎn)品有多種品種和取壓方式 ，下面僅就常用的幾種作介紹：（1）標(biāo)準(zhǔn)孔板，環(huán)室取壓：見圖2

（2）標(biāo)準(zhǔn)孔板，法蘭取壓：見圖4

將取壓力口開在法蘭的外圓面（直孔）或側(cè)端面（斜孔）取心線離孔板的上、下游端面均為25.4mm，即為法蘭取壓方式，它具有安裝方便，不容易堵塞，排污方便，加工量少等優(yōu)點(diǎn)。

（3）標(biāo)準(zhǔn)噴嘴，環(huán)室取壓見圖5

（4）標(biāo)準(zhǔn)文丘里（古典文丘里）管結(jié)構(gòu)見圖3

• 基本參數(shù)及性能指標(biāo)

1 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

設(shè)計(jì)、制造和安裝遵循標(biāo)準(zhǔn)ISO5167—1（1991）（國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2624—93），英國標(biāo)準(zhǔn)BS1042和其它標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 公稱通徑（mm）：25、40、50、65、80、100、125、300、350、400、450、500、600、700、800、900、1000、1200。

3 公稱工作壓力（MPa）：0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.3、10.0、16.0

4 精確度等級(jí)：

• 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)孔板，標(biāo)準(zhǔn)噴嘴：影響測(cè)量誤差的因素有多種，若安裝使用符合標(biāo)準(zhǔn)ISO5167—1（1991）有關(guān)規(guī)定，精確度等級(jí)一般可以達(dá)到1級(jí)~1.5級(jí)。
• 對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)的孔板（如雙重孔板，圓缺孔板，小孔板等），由于試驗(yàn)數(shù)據(jù)不夠充分，沒有“標(biāo)準(zhǔn)”可查，故應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)制造完工后進(jìn)行標(biāo)定。（通常用水標(biāo)定液體流量；而且空氣標(biāo)定氣體流量）經(jīng)標(biāo)定后可達(dá)到精確度（基本誤差）等級(jí)為1級(jí)~1.5級(jí)，若不經(jīng)過標(biāo)定，僅靠經(jīng)驗(yàn)性資料計(jì)算，設(shè)計(jì)，精確度在±2.5%左右。

• 安裝、使用和調(diào)整

1  安裝的基本要求：

• 節(jié)流裝置在安裝前應(yīng)檢查節(jié)流裝置編號(hào)和尺寸是否符合管道安裝位置要求。
• 新裝管路系統(tǒng)，必須在管道中沖洗和掃線后再安裝節(jié)流裝置，以防管內(nèi)雜物堵塞或損傷節(jié)流裝置。
• 注意節(jié)流裝置安裝方向，標(biāo)有“+”的一端應(yīng)與流體上游管段連接，標(biāo)有“-”的一端應(yīng)與流體下游管段連接。
• 節(jié)流裝置與管道中心，節(jié)流裝置的中心線與上游側(cè)，下游側(cè)管道中心線之間的距離ex應(yīng)小于或等于：
• 節(jié)流裝置在管道中安裝時(shí)，應(yīng)保證其端面和管道軸線垂直，垂直度誤差不得超過±1^。
• 夾緊節(jié)流裝置用的密封墊片（包括環(huán)室與法蘭，環(huán)室與節(jié)流件間），在夾緊后，不得凸出管道內(nèi)壁。
• 節(jié)流裝置安裝處必須嚴(yán)密，不允許有泄漏現(xiàn)象存在。因此，安裝工作必須在管道試壓前進(jìn)行。
• 法蘭取壓節(jié)流裝置，若法蘭采用凸面板式平焊法蘭（如圖4），則必須在工藝管段上先打好孔且與取壓法蘭上的取壓孔對(duì)正后，再焊接工藝管段。

2 對(duì)管道的要求：

• 鄰近節(jié)流裝置上游管段長(zhǎng)度至少為2D是圓管形的，在任何平面上任何一個(gè)直徑與管道直徑D相差不得大于0.3%。
• 在離一次裝置上游端面起至少2D的長(zhǎng)度內(nèi)，下游直管段的任何一個(gè)直徑與上游直管段的平均直徑之差不得大于3%。
• 節(jié)流件上下游必須保證的zui小管段長(zhǎng)度與上游阻力件的形式和節(jié)流件徑比β有關(guān)見表1。

（4）在節(jié)流件附近（包括前后直管段），介質(zhì)必須充滿管道，若需要裝隔離閥，則應(yīng)選閘閥而且在運(yùn)行中全開，若需裝調(diào)節(jié)閥，則應(yīng)將調(diào)節(jié)閥裝在下游5D直管段之后。

表 1

5.3 對(duì)導(dǎo)壓管的要求：

• 導(dǎo)壓管應(yīng)按被測(cè)流體的性質(zhì)和參數(shù)使用耐壓，耐腐蝕的材質(zhì)制造，內(nèi)徑不得小于6mm，長(zhǎng)度在16m之內(nèi)，視被測(cè)流體的性質(zhì)而定，不同長(zhǎng)度下的zui小內(nèi)徑值見表2。
• 導(dǎo)壓管應(yīng)垂直或傾斜敷設(shè)，其傾度不得小于1：12。粘度較高的流體，其傾斜度還應(yīng)增大。當(dāng)差壓訊號(hào)傳送距離大于30m時(shí)，導(dǎo)壓管應(yīng)分段傾斜，并在各zui高點(diǎn)和zui低點(diǎn)分別裝設(shè)集合器和沉降器。
• 為了避免差壓記號(hào)傳送失真，正負(fù)導(dǎo)壓管應(yīng)盡量靠近敷設(shè)，嚴(yán)寒地區(qū)還應(yīng)采取防凍措施，可采用電熱或蒸汽保溫，但要防止被測(cè)介質(zhì)過熱汽化和在導(dǎo)壓管中產(chǎn)生氣體造成假差壓。
• 節(jié)流裝置安裝在垂直管道上時(shí)，取壓口位置可在取壓裝置平面上任意選擇。節(jié)流裝置安裝在水平或傾斜的主管道內(nèi)取壓口位置如圖6

表2

（5）取壓口引出的短管應(yīng)在同一水平面內(nèi)。若是在垂直管道上安裝節(jié)流件，引壓短管之間相距一定的距離（垂線、方向），這對(duì)差壓變送器的零點(diǎn)有影響，應(yīng)通過“零點(diǎn)遷移”來校正。

（6）節(jié)流件，管段，差壓變送器在各種情況下的安裝方式有具體的規(guī)定，請(qǐng)見圖7~圖9。

被測(cè)流體為清潔的液體，其差壓信號(hào)管路的安裝方式如圖7

圖  7

被測(cè)流體為水蒸汽時(shí)，其差壓信號(hào)管路的安裝方式見圖

圖 8

被測(cè)流體為清潔的干氣體時(shí)，其差壓信號(hào)管路安裝方式見圖9

圖 9

5.4 使用和調(diào)整

• 節(jié)流裝置必須與差壓計(jì)或差壓變送器配套使用，才能得知流量。為了便于在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整零點(diǎn)，必須在差壓變送器的引壓管處加裝“三閥組”，使用方法見變送器的說明書。
• 為了測(cè)知真實(shí)的差壓值，除了正確的敷設(shè)取壓管路外（見5.3）還需要使取壓管路內(nèi)的導(dǎo)壓介質(zhì)（傳遞流體的靜壓值）保持單相（液相或氣相）狀態(tài)，即測(cè)液體介質(zhì)流量，必須使取壓管內(nèi)充滿液體，不得混入氣體；測(cè)氣體介質(zhì)流量時(shí)，必須使管內(nèi)充滿氣體，不得凝結(jié)液體，為此可加設(shè)集氣器或沉降器，收集液體中的氣體（定期排放）或氣體中的液體（定期清除）。
• 節(jié)流裝置的設(shè)計(jì)參數(shù)是否與實(shí)際參數(shù)相符直接關(guān)系到測(cè)量精度，節(jié)流裝置投入使用時(shí)，測(cè)得的參數(shù)如果處于參數(shù)的范圍內(nèi)，測(cè)量精度一般不會(huì)超過設(shè)計(jì)計(jì)算精度，但是如果沒得的參數(shù)遠(yuǎn)離設(shè)計(jì)參數(shù)范圍（假定節(jié)流裝置及差壓變送器選型，制造，安裝均符合要求）則有可能是提供的設(shè)計(jì)參數(shù)有誤，應(yīng)更改設(shè)計(jì)參數(shù)，重新設(shè)計(jì)計(jì)算節(jié)流裝置。
• 使用中工藝條件的變化導(dǎo)致流體參數(shù)改變，應(yīng)當(dāng)采用溫度，壓力的自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償，否則會(huì)帶來測(cè)量誤差。目前市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)多種型式的智能化流量顯示儀，可輸入介質(zhì)溫度，壓力，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的介質(zhì)密度，壓縮系數(shù)。流量系數(shù)（流出系數(shù)）等保證了節(jié)流裝置的準(zhǔn)確測(cè)量。

• 保養(yǎng)修理及常見故障排除

節(jié)流裝置的工作比較可靠，常見的故障是取壓口堵塞，引壓管堵塞或泄漏，可以經(jīng)常清洗或吹洗取壓口，引壓管，緊固各密封連接處。當(dāng)環(huán)境溫度低于0℃時(shí)，應(yīng)將取壓管包扎保溫層或敷設(shè)伴熱管。測(cè)量高溫介質(zhì)時(shí)應(yīng)加冷凝器或隔離器，防止高溫介質(zhì)進(jìn)入差壓變送器的測(cè)壓容器。

• 供應(yīng)成套性

7.1 儀表成套性

• 法蘭取壓節(jié)流裝置包括節(jié)流件、取壓法蘭、取壓管及緊固件。
• 環(huán)室取壓節(jié)流裝置包括節(jié)流件、環(huán)室、法蘭、取壓管及緊固件。

7.2 隨機(jī)文件

儀表隨機(jī)文件包括：使用說明書、產(chǎn)品合格證和裝箱單各1份，用塑料袋封裝。

• 訂貨須知

請(qǐng)用戶仔細(xì)填寫“節(jié)流裝置訂貨咨詢規(guī)格單”。另外還須注意：

• 被測(cè)流體參數(shù)的物理狀態(tài)（如流量是什么狀態(tài)下一工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，實(shí)際狀態(tài)）直接關(guān)系到設(shè)計(jì)的正確性，務(wù)必請(qǐng)用戶注明。
• 請(qǐng)注明供貨內(nèi)容：節(jié)流件包括密封墊圈、環(huán)室、法蘭、取壓管等，若還要閥門、直管段、冷凝器、集合器、沉降器或差壓變送器顯示表等，則必須特別注明。

其它

本廠生產(chǎn)的產(chǎn)品均應(yīng)標(biāo)注商標(biāo)、品名、型號(hào)、出廠日期，并附有說明書、合格證。

如流量計(jì)不能滿足要求時(shí)請(qǐng)用戶提出特殊需要我廠安排特型加工。