蒸汽孔板流量计

江苏奥科仪表有限公司

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一、孔板流量计：

孔板流量计是无刻度的流量测量装置,它与气动、电动差压变送器或双波纹管差压变送器配套使用。在冶金、化工、石油、电力工业系统连续测量介质温度≤400℃的液体、气体、蒸汽流经孔板所产生的压差,由变送器将该压差讯号转换成比例的输出信号，再有二次仪表或调节器，对被测量流量进行记录，指示或调节。

二、孔板流量计特点:

1)标准孔板--具有测量精度高，安装方便，使用范围广、造价低等特点。广泛应用与各种介质的流量测量。
2)标准喷嘴--具有耐高温高压，耐冲击，使用寿命长，测量范围大，测量精度高的特点。适用于电厂高温高压蒸汽流量，热网管路，流速大的流体流量测量。具有两种形式:A:ISA1932喷嘴(标准喷嘴)B:长颈喷嘴。
3)经典文丘里管文丘里喷嘴--具有压力损失小，测量精度高，前后直管长度短，使用寿命长的特点。
4)机翼测风装置--具有压力损失小，前后直管较短，测量稳定的特点。
5)双文丘里管--具有压力损失小,测量稳定的特点,适用于圆形或矩形管道的风量测量。规格:DN80-4000mm(或长×宽)。
6)环形孔板、圆缺孔板、偏心孔板--具有不易堵塞，前后直管较短的特点。适用于高炉煤气、焦炉煤器等含粉状、杂质交多的气体及液体的测量。
7)双重孔板1/4圆喷嘴--使用低雷诺数状态下的各种流量，广应用于各种流速较低的液体、气体的流量测量。
8)阿牛巴流量计--具有压力损失小，安装方便特点。适用圆形、矩形管道的流量测量。
9)限流孔板--具有限流、降压的特点。适用于限制流量或降压。
10)单、双室平衡容器--适用于液位、汽包水位。

三、孔板流量计测量原理：

节流装置测量流量的原理是依据著名的伯努力流体力学原理。如图（1）所示在管道中安放一只节流件，有流体流过节流件时，会在节流件两侧产生一个压力差（差压P），这时的流量与差压的平方根成正比，即：
体积流量：
式中：A：常数
C：流出系数
β：直径比（= d / D）
d：节流件孔径（mm）
ε：可膨胀性系数
△P：节流件前后的差压（Pa）
ρ：工况下流体密度（kg/m3）

产品分类:

1、环室取压标准孔板:
属标准孔板。由于实现了环室取压，提高了测量精度，缩短了安装时所需最小直线管段长度，可在各部门普遍应用。
2、角接单独钻孔取压标准孔板:
属标准孔板。当管径在400毫米以上时,多采用此种形式。取压方式为法兰单独钻孔取压、圆形均压环取压或方形均压环取压。孔板形式可为带柄孔或非标准的圆缺孔板等。
3、法兰取压标准孔板:
属标准孔板。它不论管道直径大小，其上、下游取压孔中心均位于距孔板两侧端面各式各1时(25.5mm)处，炼油系统普遍采用此种形式。
4、径距取压标准孔板:
属标准孔板。取压方式为管道取压。上游取压孔中心位于孔板前面一倍管道内径处。下游取压孔中心位于距离孔板后端面为管内径之半的地方。
5、小口径孔板:
属非标准孔板。用于测量10毫米至50毫米管径内流体的测量。
6、双重孔板:
是由相互按一定距离安装在直管道中的两块标准孔板组成。依流束方向而言，前面的孔反称为辅孔板，后面的孔板称为主孔板。辅孔板的截面比m1大于主孔板的截面比m。两块孔板构成了类似带液壁的喷咀。它用于低雷诺数流体或高粘度的流量测量。
7、圆缺孔板:
属非标准孔板，适用于脏污的、或有气泡析了的、或含有固体微粒的流体流量的测量，其测量精度较低。
8、锥形入口孔板:
属非标准孔板。圆形锥与中心线夹角呈45°，这种锥形入口孔板能适用于雷诺数很低的场合，但管道尺寸不得小于25毫米。

对管道的要求：

1、孔板流量计直管段必须是圆的，而且对节流件前2D范围，其圆度要求其甚为严格，并有一定的圆度指标。具体衡量方法如下：
①、孔板流量计节流件前OD，D/2，D，2D4个垂直管截面上，以大致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级正负0.3%。
②、在孔板流量计节流件后，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，起最大偏差不得超过正负2%。
2、孔板流量计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成有关的直径比有关。
3、孔板流量计节流件上游侧第一阻力件和第二阻力件之间的直管段长度可按照第二阻力件的形式和等于0.7。

技术参数：


节流件名称		适用管道 (DN mm)	适用直径比B(d/D)	应用特点	流出系数不确定度Ec%	设计标准
角接取压标准孔板	环室式	50－500 50－500	0.2－0.75 0.2－0.75	适用于清洁介质其中GD结构适合高温高压条件下流量的测量	0.6－0.75%	ISO5167 GB/T2624－93
	夹紧环式	50－500	0.2－0.75	易于清除污物，可用于不太清洁流体流量的测量
	斜钻孔式	450－1000(3000)	0.2－0.75	易于清除污物，可用于不太清洁流体流量的测量
法兰取压标准孔板		50－1000	0.2－0.75	易于清除污物，适用于各种介质	0.6－0.75%	ISO5167 GB/T2624－93
径距取压标准孔板		50－1000	0.2－0.75	易于清除污物，适用于各种介质	0.6－0.75%	ISO5167 GB/T2624－93
角接取压标准喷嘴 (ISA1932喷嘴)		50－500	0.3－0.8	压损小，寿命长，尤其适用于蒸汽流量测量	0.8－1.2%	ISO5167 GB/T2624－93
长径喷嘴		50－630	0.2－0.8	压损小寿命长，LGP型长径喷嘴组件适合高参数水和蒸汽流量测量	2.0%	ISO5167 GB/T2624－93
经典文丘利管	机械加工式	100－800	0.2－0.8	压力损失小，所需直管段小于孔板、喷嘴	1.0%	ISO5167 GB/T2624－93
经典文丘利管	粗焊铁板式	200－1200(2000)	0.4－0.7	压力损失小，所需直管段小于孔板、喷嘴	1.5%	ISO5167 GB/T2624－93
文丘利喷嘴		65－500	0.316－0.77	同上	1.2－1.75%	ISO5167 GB/T2624－93
1/4圆孔板		25－150	0.245－0.6	适用于低雷诺数	2.0－2.5%	DIN BS
锥形入口孔板		25－250	0.1－0.316	同上	2.0%	BS
圆缺孔板		50－1500	0.32－0.8	适用于赃污，有气泡析出或含有固体微粒的流体测量。	1.5%	DIN
偏心孔板		100－1000	0.46－0.84	适用于赃污，有气泡析出或含有固体微粒的流体测量。	1－2%	ASME
小孔板		12.5－40	0.2－0.75	适用于小管道流量测量	0.75%	ASME
透镜式孔板		12.5－150	0.2－0.75	适用于高压常温小管道流量测量	0.6－0.75%	ISO5167ASME
端头孔板		大于等于15	0.2－0.62		1.5－2.0%
双重孔板		25－400	0.2－0.8	适用于大流量测量
限流孔板

安装与使用注意事项：

1、核准参数：安装前务必先核准现场工况条件，确认节流装置计算书的所有参数与安装点工况条件参数完全相同后，才可进行安装，否则必须进行必要的修正或补偿。
2、方向：节流装置的孔板提柄上或法兰外圆面上分别有“+”、“-”号，“+“为上游侧（迎着流体过来的方向），不得装反。
3、插入深度：环室取压孔板，插入深度为管道与环室之间距离为2~5mm，但不能将管道顶到环室，否则管道受热膨胀便会顶坏环室。钻孔取压孔板，突入孔板内的管道，任何一点不得挡住取压孔。
4、系统吹扫：节流装置安装完毕既应吹扫，此时应先将节流件（孔板片）拆下，以免管道内杂物刮伤孔板片或堵塞引压管，待吹扫完成后再装好，方向为流体流动方向与孔板上的箭头同向。注意拧紧以保证密封。
5、调零：吹扫安装完成后，将三阀组中间阀开启，此时差压值应为零，如果不是，就必须要归零，方法是按住左下角按键不动20秒钟，松开后即可。
6、最后将三阀组中间阀慢慢关闭（必须关严），正负引压管上部的截止阀全部开启，孔板即可正常工作。
7、安装同轴度要求：节流件与管道必须同心，偏心距离不大于0.0025D，用户在焊接操作时应予注意或采取必要的措施。
8、孔板一般都要配合差压变送器使用，导压管与差压变送器连接时要注意正负压不要装反，“H”为正，“L”为负；
9、正负取压口引出的导压管在任何情况下都要保持平行；
10、如必须装调节阀，则建议把调节阀装在下游计算书上要求的直管段长度之后。
11、被测介质为气体或蒸汽且温度和（或）压力有较大波动时，应进行温度和（或）压力补偿。压力变送器装设在上游1D处，热电偶装设在下游1D处。
12、在差压讯号管线上不得有可能积留液体或气体的袋形空间，如不能避免时，应装设集气器（或排气阀）和沉降器（或疏水器）。
13、变送器零点漂移也会引起测量误差，使用过程中应定期对差压变送器进行校准。
14、除须经常对导压管进行检查，以防堵塞外，对室外的导压管应予适当保温，以防凝固或冻结。如管线（垂直段）相当长，应避免由于温差导致的虚假压差，此时建议把两根差压管线靠近敷设并一起包在保温层内。
15、差压管线应有支架，以避免振动和有力作用在差压计上。
16、节流装置现场吊装时，严禁用铁丝、钢丝、吊钩穿入节流件喉部孔径，以防止锐口损伤，影响精度；
17、节流装置使用一段时间后，由于液体中有固体颗粒，气体中有液体小滴或其它杂质，尖锐的入口将被磨钝，从而使流出系数增大，造成附加误差，此时应考虑调换节流件；另外，节流装置长期使用后，在孔板上游侧下角容易堆积污物，这会使流出系数变化，因此要定期检查，排除污物。
18、导压管：导压管的材质应按被测介质的性质和参数而定，其内径过小和长度太长会使信号严重滞后或失真。
19、对于直管段的要求
对节流装置上下游直管段长度的规定和要求：
IS05167标准中孔板与阻流件之间所要求的直管段长度比β有关（β=d/D, d为孔板开孔直径，D为管道内径），具体长度见下表（二）：

表（二）节流件上下游侧最小直管段长度

注：1）表中直管段长度均以实际管道的公称直径DN的倍数表示。
2）不带符号的值为“零附加不确定度”的值。
3）带符号的值为“0.5％附加不确定度”的值。
4）当用户工艺管段布置不能满足表二的规定时，可采用加装整流器（流动调整器）。否则测量精确度会有所降低。
20、不同介质安装位置选择：
气体取压口在管道上部；液体取压口在侧面以下，但不要在正下方，沉积颗粒会堵塞取压口；蒸汽的取压口在管道侧面；如下图：