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  孔板流量计(节流装置)

孔板流量计(节流装置)

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公司名称:
沈阳斯拓仪表有限公司
所在地区:
沈阳市
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更新时间:
2015-06-02 04:50
厂商性质:
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孔板是一种最传统且历史悠久的流量测量方式,具有测量介质适应性强、耐高温高压、标准化程度最高、可以免实流标定等一系列优点,至今仍是一些发达国家的流量测量国家标准,在流量测量中占据统治地位。

孔板流量计(节流装置) 详细信息

 

一、     节流装置的工作原理、制造标准及分类:
1、    节流装置的工作原理:   
      孔板是一种最传统且历史悠久的流量测量方式,具有测量介质适应性强、耐高温高压、标准化程度最高、可以免实流标定等一系列优点,至今仍是一些发达国家的流量测量国家标准,在流量测量中占据统治地位。
当流体(牛顿流体)经直管段进入节流装置时,由于节流件的作用,使管道的流通截面减小,而使流体的部分位能转化为动能,收缩截面处的流体流速增大静压力减小,因此,节流件前后产生静压力差,流体的流速越大, 收缩截面处的流体流速变化也越大,由此引起的节流件前后的静压力差也越大,通过对节流件前后的静压力差(即差压)的测量,就可以测出管道内的流体流量.
2、节流装置流量计算公式:
    Qm=C×ε÷(1-β40.5×π÷4×d2×(2×ρ1×ΔP)0.5
式中:Qm—介质流量(公斤/秒)     C—流出系数            ε—流出膨胀系数
     β=d/D 直径比           d—孔板内径(毫米)       D—管道内径(毫米)
   ρ1—孔板前的介质密度(公斤/立方米)          ΔP—工作状态下差压(帕斯卡Pa)
3、节流装置雷诺数的计算公式:
ReD=354×M÷(D×η)
     式中: RED----雷诺数(无量纲);      M----质量流量(单位:Kg);
D----管道内径(单位:mm)     η----介质工作状态下的粘度(单位:CP厘泊)
4、节流装置常用法兰标准及制造标准:
1.优选机械工业部(JB81-59;JB82-59)环室取压或钻孔取压、径距取压及中低压连接法兰;2.次选化工(HG20592-1997,HG20615-1997)法兰取压;或根据用户需要选用其它标准。
3.中华人民共和国家标准GB/2624-2006.
4.中华人民共和石油天然气行业标准SY/T6143-.
5.JJG640-94差压式流量计检定规程.
6.国外有关资料及生产厂企业标准。
 
 
 
 
 
 
 
                    1                             
5、 分类及用途:
由于节流装置具有应用历史悠久、稳定性好、结构简单、安装方便等优点,被广泛应用于发电、石油、化工、纺织、钢铁等工业部门。同时由于使用和安装条件不同,节流装置的分类较细;①按取压方式分类:分为角接取压法、法兰取压法、径距取压法(见图1)、特殊取压法等。
国家标准GB/T2624-93规定了三种取压方式:
A、角接取压:包括钻孔取压和环室取压两种方法,环室取压有利于提高精度,缩短直管段,当β值一定时,流量系数为常数,管道粗糙度的影响较小。
B、法兰取压:加工简单,容易安装和清理脏物,不易堵塞等优点,但精度略低于角接取压。
C、径距取压:取压点固定,适用于雷诺数大的场合,但粗糙度影响较大。
②按测量流体分类:
A、用于一般测量分,角接取压标准孔板(包括八槽孔板主要主要用于发电厂,高压透镜垫孔板主要用于化工厂)、法兰取压标准孔板、径距取压标准孔板、角接取压标准喷嘴(包括八槽喷嘴主要主要用于发电厂,高压透镜垫喷嘴主要用于化工厂)、径距取压长颈喷嘴等;
B、用于水平管线测量脏污介质,角接取压圆缺孔板及偏心孔板(均为非标准节流装置);
C、用于低雷诺数流量,1/4圆喷嘴、双重孔板、锥形入口孔板(均为非标准节流装置);
D、用于要求压力损失较低的场合,标准文丘利管、标准文丘利喷嘴;
E、用于较小管径(管道内径5㎜≤D≤49㎜),角接取压小孔板、小喷嘴,法兰取压小孔板((均为非标准节流装置);另外有耐磨孔板、端头节流装置(孔板、喷嘴等)、双重文丘利管、限流孔板、V型锥、弯管、矩形文丘利管、环型孔板,楔形孔板,音速喷嘴等非标准节流装置。
另外我公司还生产双室平衡器、单室平衡器、沉降器、隔离器、集气器等节流装置附件。
节流装置的技术规格与使用条件见(表1)与(表2);非标准节流装置的使用条件见(表3)。
 
二、     节流装置的安装要求:
1、 节流件的安装要求:
a、 节流装置宜安装在人易于接近的地方,为避免节流装置法兰、环室之间的密封不严一般要求
整体安装,对于不宜整体安装的,应保证两法兰的平行度、同轴度及与管线的垂直度。
b、新装管路系统,必须在管路冲冼或扫线后再进行节流件的安装。
c、注意节流件的安装方向“→”号应于流束的流动方向一致。
d、节流装置安装在垂直管线上时,取压口的位置可在取压装置的平面上任意选择;节流装置安装在水平或倾斜管线上时,取压口位置如图2所示。
                                        2
 
节流装置的技术规格

节流元件
型号
取压方式
适用范围
采用标准
公称通径(mm)
公称压力(MPa)
标准孔板
SKBH
环室取压
50~400
≤32.0
GB/T2624-2006
SKBZ
钻孔取压
350~3000
≤1.6
GB/T2624-2006
SKBF
法兰取压
50~1000
≤10.0
GB/T2624-2006
SKBJ
径距取压
50~1000
≤10.0
GB/T2624-2006
ISA1932
喷嘴
SKPH
环室取压
50~400
≤32.0
GB/T2624-2006
SKPZ
钻孔取压
350~500
≤6.3
GB/T2624-2006
长颈喷嘴
SKCJ
径距取压
50~630
≤32.0
GB/T2624-2006
经典
文丘里管
SKWZ
具有“粗铸”收缩段特殊取压
100~800
≤1.6
GB/T2624-2006
SKWJ
具有机加工收缩段特殊取压
50~250
≤6.4
GB/T2624-2006
SKWH
具有粗焊铁板收缩段特殊取压
200~1200
≤0.6~1.6
GB/T2624-2006
文丘里喷嘴
SKLZ
角接取压
65~500
≤6.4
GB/T2624-2006
1/4圆喷嘴
SKYH
环室取压
40~400
≤10.0
JJG640-94
SKYZ
钻孔取压
350~500
≤10.0
JJG640-94
SKYF
法兰取压
40~500
≤10.0
JJG640-94
锥形入口
孔板
SKRH
环室取压
25~400
≤10.0
JJG640-94
SKRZ
钻孔取压
350~1000
≤1.6
JJG640-94
圆缺孔板
SKQH
环室取压
100~400
≤10.0
JJG640-94
SKQZ
钻孔取压
350~1600
≤1.6
JJG640-94
双重孔板
SKSH
环室取压
40~100
≤10
JJG640-94
端头孔板
SKDT
角接取压
25~3000
≤0.25~6.4
JJG640-94
偏心孔板
SKPX
角接取压
100~1000
≤0.6~10.0
JJG640-94
限流孔板
SKXJ
角接取压
50-600
≤32
GB/T2624-2006
小孔板
SKXH
角接取压
12.5~50
≤10.0
GB/T2624-81
SKXF
法兰取压
5~50
≤10.0
GB/T2624-81
一体化孔板
STZH
特殊取压
50-400
≤4.0
GB/T2624-2006
V型锥
STNZ
特殊取压
15~1600
≤0.6~10.0
GB/T2624-2006
契形孔板
STXL
特殊取压
15~400
≤10.0
GB/T2624-2006
环形孔板
STJH
径距取压
100~1000
≤0.6~10.0
GB/T2624-2006
威力巴
SWLB
特殊取压
50~1000
≤0.6~6.3
ISO-5167
弯管流量计
STWL
特殊取压
50~1000
≤0.6~6.3
相关企业标准

 
 
表2   标准节流装置的使用条件

节流件
使用条件
特点
适用场合
标准孔板
角接取压
d≥12.5mm 0.20≤β≤0.75
50mm≤D≤3000mm
结构简单,可保证一定的使用精度,安装及更换方便,管道尺寸范围大,成本低,标准化程度高,但永久压力损失大,节能效果差。
测量清洁、无固体颗粒的介质。
法兰取压
d≥12.5mm
50mm≤D≤1000mm
径距取压
d≥12.5mm
50mm≤D≤1000mm
喷嘴
ISA1932
喷嘴
角接取压
50mm≤D≤500mm
0.3≤β≤0.8
对0.3≤β<0.44   7000≤ReD≤107
0.44≤β≤0.8 20000ReD107
耐腐蚀性能比孔板好,永久压力损失介于孔板与文丘里管之间,成本比孔板高,节能效果比孔板高,适用于流量较大的场合。
适用于含较少固体颗粒的介质,测量高温、高压的蒸汽或高流速流体。
长颈喷嘴
径距取压
50mm≤D≤630mm
0.20≤β≤0.80
104≤ReD≤107
文丘里喷嘴
角接取压
50mm≤D≤500mm    d≤50mm
0.316≤β≤0.775   1.5×105≤ReD≤2×106
永久压力损失小,可用于大流量测量,比孔板、喷嘴有更高的精度,节能效果显著,但体积大,成本高。
适用于压力损失要求小的低压管道测量洁净流体。
经典文丘里管
特殊取压
1、粗铸收缩段文丘里管
100mm≤D≤800mm   0.3≤β≤0.75
2×105≤ReD≤1×108
2、机加工收缩段文丘里管
50mm≤D≤250mm   0.4≤β≤0.75
2×105≤ReD≤1×108
3、粗焊铁板收缩段文丘里管
200mm≤D≤1200mm    0.4≤β≤0.75
2×105≤ReD≤2×108

注:1、流体必须是充满管道的连续流体。流体必须是牛顿流体,在物理学和热力学上是均匀的、单相的或可以认为是单相的。
    2、流体流经节流件时,不能发生相变。
    3、流体在流经节流件前,流束必须与管道轴线平行,不得有旋转流。
    4、不适用于脉动流及临界流(近音速状态)
表3   非标准节流装置的使用条件

节流件
使用条件
特点
应用场合
偏心孔板
100mm≤D≤1000mm
水平管道安装,对含固体颗粒的流体和含油的水,含冷凝液的气体或蒸汽,偏心孔板优于圆缺孔板。
适用于测量精度要求不高,而介质中含有少量的沉淀物,悬浮物等杂质。
圆缺孔板
100mm≤D≤1000mm
0.32≤β≤0.7   5×103≤ReD≤2×106
1/4圆喷嘴
40mm≤D≤500mm
0.2≤β≤0.6 4×103≤ReD≤2×105
对高粘性,低流速流体适用。比孔板成本高。
适用雷诺数小的场合。
双重孔板
100mm≤D≤1000mm
03.2≤β≤0.77 3×103≤ReD≤3×105
永久压力损失介于孔板和ISA1932喷嘴之间。
适用雷诺数小,高粘性洁净流体。
环形孔板
50mm≤D≤2000mm
无需长的前后直管段
适用于测量含有固体颗粒的液体或液滴的气体。

 
2、 导压管的安装要求:
a、 导压管垂直或以不小于1:10的倾斜度敷设,粘度较高的流体,其倾斜度还应增大,当导压
管长度超过30m时,导压管应分段倾斜,并在最高点和最低点分别装设集气器和沉降器。
b、导压管按被测介质性质,而选择耐压或耐腐蚀的材料制造,其内径不得小于6㎜,长度最好应小于16m。
c、应用于严寒地区,导压管应采取防冻措施。较长导压管对导压管内径的要求(见表4)
4 差压信号导压管最小内径选择表

被测流体
导压管长度
小于16m
16m~45m
45m~90m
水、水蒸汽、干气体
7~9
10
13
湿气体
13
13
13
低、中粘度油品
13
19
25
脏污流体
25
25
38

 
 
3、 直管段的安装要求:
a、 测量管的内表面清洁,没有坑凹和沉积物,至少在节流装置上游10D(D为管道内径)和下游
4D的长度范围内不能结垢和沉积物;
b、如须安装调节阀,则建议把调节阀安装在节流装置下游5D以后。
c、测量节流装置前介质的温度时,温度计的使用不能引起流体状态的变化,温度计插入管道内的深度应在0.5D左右,此时应增加直管段长度。标准孔板节流装置所须直管段长度见(计算书)。
4、 节流装置的供货范围:
包括节流件、法兰、环室、垫片、紧固件等,测量一些介质时须应用节流装置附件,如:冷凝器、隔离器等应在合同中需要特殊注明。
5、 节流装置的供货范围包括节流件、法兰、环室、垫片、紧固件等,测量一些介质时须应用节流装置附件,如:冷凝器、隔离器等应在合同中需要特殊注明。
三、     节流装置附件:
1、 冷凝器,为了更好的保护差压变送器,并使两根导压管中的水位相同,因而在测量蒸汽、和温度      大于70℃的水时一般在管道上安装冷凝器。见附件表
2、 隔离器:为差压变送器及导压管免受粘性介质或腐蚀性介质的腐蚀的影响,需要新高度设隔离器。隔离器的填充液对容器与被测量介质必须是中性的。当测量介质为分馏析出的各种石油及各种油类时,可以用碳酸钠(苏打)水溶液作为隔离液;如测量酸类溶液时,常用轻油或饱和烃类;变压器油对一些腐蚀性介质,具有较好的隔离效果,但是当它与水银接触时,就会逐渐乳化。见附件表。
3、 沉降器:测量介质为液体介质中含有沉积物或测量介质为气体有水析出时,则在差压变送器前面导压管最低点,装设沉降器以防止沉积物或水影响导压管畅通。(见附件表5)。
4、 集气器:测量液体或蒸汽流量时(差压变送器高于节流装置安装时),或当导压管路较长时,则应导压管路的最高点上,装设集气器以免差压变送器进入气泡。
5

节流装置附件表(压力等级:MPa)
冷凝器
隔离器
沉降器
集气器
型号
压力等级
型号
压力等级
型号
压力等级
型号
压力等级
SLQ-6.3
6.3
SGQ-6.3
6.3
SCQ-6.3
6.3
SSQ-6.3
6.3
SLQ-10.0
10.0
SGQ-10.0
10.0
SCQ-10.0
10.0
SSQ-10.0
10.0
SLQ-20.0
20.0
 
 
 
 
 
 


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