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孔板流量计是将标准孔板与多参数差压变送器(或差压变送器、温度变送器及压力变送器)配套组成的高量程比差压流量装置,可测量气体、蒸汽、液体及引的流量,广泛应用于石油、化工、冶金、电力、供热、供水等领域的过程控制和测量。节流装置又称为差压式流量计,是由一次检测件(节流件)和二次装置(差压变送器和流量显示仪)组成广泛应用于气体。蒸汽和液体的流量测量。具有结构简单,维修方便,性能稳定。
流体流经管道内的节流装置,在节流件附近造成局部收缩,流速增加,在其上、下游两侧产生静压力差。
孔板流量计的节流装置结构简单,且牢固、性能稳定可靠,使用期限长,价格较低,是工业中常用到的流量测量仪表,整个加工过程采用标准,并经过严格的校验检测。
孔板流量计使流速增加,静压力低,于是在节流件前后便产生了压力降,即压差,介质流动的流量越大,在节流件前后产生的压差就越大,所以孔板流量计可以通过测量压差来衡量流体流量的大小。这种测量方法是以能量守衡定律和流动连续性定律为基准的。
孔板流量计可测量管道中各种流体的流量,可测量的介质有液体、气体、蒸汽,被广泛应用于石油、化工、冶金、轻工、煤矿等工业部门。
孔板流量计前后产生一个静压力差,该压力差与流量存在着一定的函数关系,流量越大,压力差就越大.差压信号传送给差压变送器,转换成4-20ma.DC模拟信号输出,远转给流量积算仪,实现流体流量的计量.质量型流量计,利用智能型差压变送器,对工况温/压进行自动补偿后,实现对流体质量流量的测量
1、管道条件:
(1)节流件前后的直管段必须是直的,不得有肉眼可见的弯曲。
(2)安装节流件用得直管段应该是光滑的,如不光滑,流量系数应乘以粗糙度修正系数。
(3)为保证流体的流动在节流件前1D处形成充分发展的紊流速度分布,而且使这种分布成均匀的轴对称形,所以 1)直管段必须是圆的,而且对节流件前2D范围,其圆度要求其甚为严格,并且有一定的圆度指标。具体衡量方法: (A)节流件前OD,D/2,D,2D4个垂直管截面上,以大至相等的角距离至少分别测量4个管道内径单测值,取平均值D。任意内径单测量值与平均值之差不得超过±0。3% (B)在节流件后,在OD和2D位置用上述方法测得8个内径单测值,任意单测值与D比较,其大偏差不得超过±2% 2)节流件前后要求一段足够长的直管段,这段足够长的直管段和节流件前的局部阻力件形式有关和直径比β有关,见表1(β=d/D, d为孔板开孔直径,D为管道内径)。
(4)节流件上游侧*阻力件和第二阻力件之间的直管段长度可按第二阻力件的形式和β=0。7(不论实际β值是多少)取表一所列数值的1/2
(5)节流件上游侧为敞开空间或直径≥2D大容器时,则敞开空间或大容器与节流件之间的直管长不得小于30D(15D)若节流件和敞开空间或大容器之间尚有其它局部阻力件时,则除在节流件与局部阻力件之间设有附合表1上规定的小直管段长1外,从敞开空间到节流件之间的直管段总长也不得小于30D(15D)。
节流件上下游侧的小直管段长度表1
节流件上游侧局部阴力件形式和小直管段长度L
注:1、上表只对标准节流装置而言,对特殊节流装置可供参考
2、列数系为管内径D 的倍数。
3、上表括号外的数字为“附加相对极限误差为零”的数值,括号内的数字为“附加相对极限误差为±0.5%”的数值。即直管段长度中有一个采用括号内的数值时,流量测量的极限相对误差τQ/Q。应再算术相加0.5%亦即(τQ/Q+0.5)%
4、若实际直管段长度大于括号内数值,而小于括号外的数值时,需按“附加极限相对误差为0.5%”处理。
(1)直流件安装在管道中,其前端面必须与管道轴线垂直,允许的大不垂直度不得超过±1°。
(2)节流件安装在管道中后,其开孔必须与管道同心,其允许的大不同心度ε不得超过下列公式计算结果:ε≤0.015D(1/β-1)。
(3)所有垫片不能用太厚的材料,hao不超过0.5mm,垫片不能突出管壁内否则可能引起很大的测量误差。
(4)凡是调节流量用的阀门,应装在节流件后小值管段长度以外
(5)节流装置在工艺管道上的安装,必须在管道清洗吹扫后进行。
(6)在水平或倾斜管道安装的节流装置的取压方式。
1)被测流体为液体时,为防止气泡进工艺管道 入到牙关,取压扣应处于工艺管道 中心线下偏≤45°的位置上正负取 αα α1优缺点
一、优点
1、标准节流件是全用的,并得到了标准组织的认可,无需实流校准,即可投用,在流量传感器中也是唯yi的;
2、结构易于复制,简单、牢固、性能稳定可靠、价格低廉;
3、应用范围广,包括全部单相流体(液、气、蒸汽)、部分混相流,一般生产过程的管径、工作状态(温度、压力)皆可以测量;
4、检测件和差压显示仪表可分开不同厂家生产,便于专业化规模生产。
二、缺点
1、测量的重复性、精确度在流量传感器中属于中等水平,由于众多因素的影响错综复杂,精确度难于提高;
2、范围度窄,由于流量系数与雷诺数有关,一般范围度仅3∶1~4∶1;
3、有较长的直管段长度要求,一般难于满足。尤其对较大管径,问题更加突出;
4、压力损失大;
5、孔板以内孔锐角线来保证精度,因此传感器对腐蚀、磨损、结垢、脏污敏感,*使用精度难以保证,需每年拆下强检一次;
6、采用法兰连接,易产生跑、冒、滴、漏问题,大大增加了维护工作量。