蒸汽孔板流量計(jì)
江蘇奧科儀表有限公司
T:0517-86919886/15261725556 柏經(jīng)理
一、孔板流量計(jì):
孔板流量計(jì)是無刻度的流量測(cè)量裝置,它與氣動(dòng)、電動(dòng)差壓變送器或雙波紋管差壓變送器配套使用。在冶金、化工、石油、電力工業(yè)系統(tǒng)連續(xù)測(cè)量介質(zhì)溫度≤400℃的液體、氣體、蒸汽流經(jīng)孔板所產(chǎn)生的壓差,由變送器將該壓差訊號(hào)轉(zhuǎn)換成比例的輸出信號(hào),再有二次儀表或調(diào)節(jié)器,對(duì)被測(cè)量流量進(jìn)行記錄,指示或調(diào)節(jié)。
二、孔板流量計(jì)特點(diǎn):
1)標(biāo)準(zhǔn)孔板--具有測(cè)量精度高,安裝方便,使用范圍廣、造價(jià)低等特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用與各種介質(zhì)的流量測(cè)量。
2)標(biāo)準(zhǔn)噴嘴--具有耐高溫高壓,耐沖擊,使用壽命長(zhǎng),測(cè)量范圍大,測(cè)量精度高的特點(diǎn)。適用于電廠高溫高壓蒸汽流量,熱網(wǎng)管路,流速大的流體流量測(cè)量。具有兩種形式:A:ISA1932噴嘴(標(biāo)準(zhǔn)噴嘴)B:長(zhǎng)頸噴嘴。
3)經(jīng)典文丘里管文丘里噴嘴--具有壓力損失小,測(cè)量精度高,前后直管長(zhǎng)度短,使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。
4)機(jī)翼測(cè)風(fēng)裝置--具有壓力損失小,前后直管較短,測(cè)量穩(wěn)定的特點(diǎn)。
5)雙文丘里管--具有壓力損失小,測(cè)量穩(wěn)定的特點(diǎn),適用于圓形或矩形管道的風(fēng)量測(cè)量。規(guī)格:DN80-4000mm(或長(zhǎng)×寬)。
6)環(huán)形孔板、圓缺孔板、偏心孔板--具有不易堵塞,前后直管較短的特點(diǎn)。適用于高爐煤氣、焦?fàn)t煤器等含粉狀、雜質(zhì)交多的氣體及液體的測(cè)量。
7)雙重孔板1/4圓噴嘴--使用低雷諾數(shù)狀態(tài)下的各種流量,廣應(yīng)用于各種流速較低的液體、氣體的流量測(cè)量。
8)阿牛巴流量計(jì)--具有壓力損失小,安裝方便特點(diǎn)。適用圓形、矩形管道的流量測(cè)量。
9)限流孔板--具有限流、降壓的特點(diǎn)。適用于限制流量或降壓。
10)單、雙室平衡容器--適用于液位、汽包水位。
三、孔板流量計(jì)測(cè)量原理:
節(jié)流裝置測(cè)量流量的原理是依據(jù)著名的伯努力流體力學(xué)原理。如圖(1)所示在管道中安放一只節(jié)流件,有流體流過節(jié)流件時(shí),會(huì)在節(jié)流件兩側(cè)產(chǎn)生一個(gè)壓力差(差壓P),這時(shí)的流量與差壓的平方根成正比,即:
體積流量:
式中:A:常數(shù)
C:流出系數(shù)
β:直徑比(= d / D)
d:節(jié)流件孔徑(mm)
ε:可膨脹性系數(shù)
△P:節(jié)流件前后的差壓(Pa)
ρ:工況下流體密度(kg/m3)
產(chǎn)品分類:
1、環(huán)室取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板:
屬標(biāo)準(zhǔn)孔板。由于實(shí)現(xiàn)了環(huán)室取壓,提高了測(cè)量精度,縮短了安裝時(shí)所需最小直線管段長(zhǎng)度,可在各部門普遍應(yīng)用。
2、角接單獨(dú)鉆孔取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板:
屬標(biāo)準(zhǔn)孔板。當(dāng)管徑在400毫米以上時(shí),多采用此種形式。取壓方式為法蘭單獨(dú)鉆孔取壓、圓形均壓環(huán)取壓或方形均壓環(huán)取壓??装逍问娇蔀閹П谆蚍菢?biāo)準(zhǔn)的圓缺孔板等。
3、法蘭取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板:
屬標(biāo)準(zhǔn)孔板。它不論管道直徑大小,其上、下游取壓孔中心均位于距孔板兩側(cè)端面各式各1時(shí)(25.5mm)處,煉油系統(tǒng)普遍采用此種形式。
4、徑距取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板:
屬標(biāo)準(zhǔn)孔板。取壓方式為管道取壓。上游取壓孔中心位于孔板前面一倍管道內(nèi)徑處。下游取壓孔中心位于距離孔板后端面為管內(nèi)徑之半的地方。
5、小口徑孔板:
屬非標(biāo)準(zhǔn)孔板。用于測(cè)量10毫米至50毫米管徑內(nèi)流體的測(cè)量。
6、雙重孔板:
是由相互按一定距離安裝在直管道中的兩塊標(biāo)準(zhǔn)孔板組成。依流束方向而言,前面的孔反稱為輔孔板,后面的孔板稱為主孔板。輔孔板的截面比m1大于主孔板的截面比m。兩塊孔板構(gòu)成了類似帶液壁的噴咀。它用于低雷諾數(shù)流體或高粘度的流量測(cè)量。
7、圓缺孔板:
屬非標(biāo)準(zhǔn)孔板,適用于臟污的、或有氣泡析了的、或含有固體微粒的流體流量的測(cè)量,其測(cè)量精度較低。
8、錐形入口孔板:
屬非標(biāo)準(zhǔn)孔板。圓形錐與中心線夾角呈45°,這種錐形入口孔板能適用于雷諾數(shù)很低的場(chǎng)合,但管道尺寸不得小于25毫米。
對(duì)管道的要求:
1、孔板流量計(jì)直管段必須是圓的,而且對(duì)節(jié)流件前2D范圍,其圓度要求其甚為嚴(yán)格,并有一定的圓度指標(biāo)。具體衡量方法如下:
①、孔板流量計(jì)節(jié)流件前OD,D/2,D,2D4個(gè)垂直管截面上,以大致相等的角距離至少分別測(cè)量4個(gè)管道內(nèi)徑單測(cè)值,取平均值D。任意內(nèi)徑單測(cè)量值與平均值之差不得超級(jí)正負(fù)0.3%。
②、在孔板流量計(jì)節(jié)流件后,在OD和2D位置用上述方法測(cè)得8個(gè)內(nèi)徑單測(cè)值,任意單測(cè)值與D比較,起最大偏差不得超過正負(fù)2%。
2、孔板流量計(jì)節(jié)流件前后要求一段足夠長(zhǎng)的直管段,這段足夠長(zhǎng)的直管段和節(jié)流件前的局部阻力件形成有關(guān)的直徑比有關(guān)。
3、孔板流量計(jì)節(jié)流件上游側(cè)第一阻力件和第二阻力件之間的直管段長(zhǎng)度可按照第二阻力件的形式和等于0.7。
技術(shù)參數(shù):
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節(jié)流件名稱 | 適用管道 (DN mm) | 適用直徑比B(d/D) | 應(yīng)用特點(diǎn) | 流出系數(shù)不確定度Ec% | 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) |
角接取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板 | 環(huán)室式 | 50-500 50-500 | 0.2-0.75 0.2-0.75 | 適用于清潔介質(zhì)其中GD結(jié)構(gòu)適合高溫高壓條件下流量的測(cè)量 | 0.6-0.75% | ISO5167 GB/T2624-93 |
夾緊環(huán)式 | 50-500 | 0.2-0.75 | 易于清除污物,可用于不太清潔流體流量的測(cè)量 |
斜鉆孔式 | 450-1000(3000) | 0.2-0.75 |
法蘭取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板 | 50-1000 | 0.2-0.75 | 易于清除污物,適用于各種介質(zhì) | 0.6-0.75% | ISO5167 GB/T2624-93 |
徑距取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板 | 50-1000 | 0.2-0.75 |
角接取壓標(biāo)準(zhǔn)噴嘴 (ISA1932噴嘴) | 50-500 | 0.3-0.8 | 壓損小,壽命長(zhǎng),尤其適用于蒸汽流量測(cè)量 | 0.8-1.2% | ISO5167 GB/T2624-93 |
長(zhǎng)徑噴嘴 | 50-630 | 0.2-0.8 | 壓損小壽命長(zhǎng),LGP型長(zhǎng)徑噴嘴組件適合高參數(shù)水和蒸汽流量測(cè)量 | 2.0% | ISO5167 GB/T2624-93 |
經(jīng)典文丘利管 | 機(jī)械加工式 | 100-800 | 0.2-0.8 | 壓力損失小,所需直管段小于孔板、噴嘴 | 1.0% | ISO5167 GB/T2624-93 |
粗焊鐵板式 | 200-1200(2000) | 0.4-0.7 | 1.5% |
文丘利噴嘴 | 65-500 | 0.316-0.77 | 同上 | 1.2-1.75% | ISO5167 GB/T2624-93 |
1/4圓孔板 | 25-150 | 0.245-0.6 | 適用于低雷諾數(shù) | 2.0-2.5% | DIN BS |
錐形入口孔板 | 25-250 | 0.1-0.316 | 同上 | 2.0% | BS |
圓缺孔板 | 50-1500 | 0.32-0.8 | 適用于贓污,有氣泡析出或含有固體微粒的流體測(cè)量。 | 1.5% | DIN |
偏心孔板 | 100-1000 | 0.46-0.84 | 1-2% | ASME |
小孔板 | 12.5-40 | 0.2-0.75 | 適用于小管道流量測(cè)量 | 0.75% | ASME |
透鏡式孔板 | 12.5-150 | 0.2-0.75 | 適用于高壓常溫小管道流量測(cè)量 | 0.6-0.75% | ISO5167ASME |
端頭孔板 | 大于等于15 | 0.2-0.62 |
| 1.5-2.0% |
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雙重孔板 | 25-400 | 0.2-0.8 | 適用于大流量測(cè)量 |
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限流孔板 |
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安裝與使用注意事項(xiàng):
1、核準(zhǔn)參數(shù):安裝前務(wù)必先核準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)工況條件,確認(rèn)節(jié)流裝置計(jì)算書的所有參數(shù)與安裝點(diǎn)工況條件參數(shù)完全相同后,才可進(jìn)行安裝,否則必須進(jìn)行必要的修正或補(bǔ)償。
2、方向:節(jié)流裝置的孔板提柄上或法蘭外圓面上分別有“+”、“-”號(hào),“+“為上游側(cè)(迎著流體過來的方向),不得裝反。
3、插入深度:環(huán)室取壓孔板,插入深度為管道與環(huán)室之間距離為2~5mm,但不能將管道頂?shù)江h(huán)室,否則管道受熱膨脹便會(huì)頂壞環(huán)室。鉆孔取壓孔板,突入孔板內(nèi)的管道,任何一點(diǎn)不得擋住取壓孔。
4、系統(tǒng)吹掃:節(jié)流裝置安裝完畢既應(yīng)吹掃,此時(shí)應(yīng)先將節(jié)流件(孔板片)拆下,以免管道內(nèi)雜物刮傷孔板片或堵塞引壓管,待吹掃完成后再裝好,方向?yàn)榱黧w流動(dòng)方向與孔板上的箭頭同向。注意擰緊以保證密封。
5、調(diào)零:吹掃安裝完成后,將三閥組中間閥開啟,此時(shí)差壓值應(yīng)為零,如果不是,就必須要?dú)w零,方法是按住左下角按鍵不動(dòng)20秒鐘,松開后即可。
6、最后將三閥組中間閥慢慢關(guān)閉(必須關(guān)嚴(yán)),正負(fù)引壓管上部的截止閥全部開啟,孔板即可正常工作。
7、安裝同軸度要求:節(jié)流件與管道必須同心,偏心距離不大于0.0025D,用戶在焊接操作時(shí)應(yīng)予注意或采取必要的措施。
8、孔板一般都要配合差壓變送器使用,導(dǎo)壓管與差壓變送器連接時(shí)要注意正負(fù)壓不要裝反,“H”為正,“L”為負(fù);
9、正負(fù)取壓口引出的導(dǎo)壓管在任何情況下都要保持平行;
10、如必須裝調(diào)節(jié)閥,則建議把調(diào)節(jié)閥裝在下游計(jì)算書上要求的直管段長(zhǎng)度之后。
11、被測(cè)介質(zhì)為氣體或蒸汽且溫度和(或)壓力有較大波動(dòng)時(shí),應(yīng)進(jìn)行溫度和(或)壓力補(bǔ)償。壓力變送器裝設(shè)在上游1D處,熱電偶裝設(shè)在下游1D處。
12、在差壓訊號(hào)管線上不得有可能積留液體或氣體的袋形空間,如不能避免時(shí),應(yīng)裝設(shè)集氣器(或排氣閥)和沉降器(或疏水器)。
13、變送器零點(diǎn)漂移也會(huì)引起測(cè)量誤差,使用過程中應(yīng)定期對(duì)差壓變送器進(jìn)行校準(zhǔn)。
14、除須經(jīng)常對(duì)導(dǎo)壓管進(jìn)行檢查,以防堵塞外,對(duì)室外的導(dǎo)壓管應(yīng)予適當(dāng)保溫,以防凝固或凍結(jié)。如管線(垂直段)相當(dāng)長(zhǎng),應(yīng)避免由于溫差導(dǎo)致的虛假壓差,此時(shí)建議把兩根差壓管線靠近敷設(shè)并一起包在保溫層內(nèi)。
15、差壓管線應(yīng)有支架,以避免振動(dòng)和有力作用在差壓計(jì)上。
16、節(jié)流裝置現(xiàn)場(chǎng)吊裝時(shí),嚴(yán)禁用鐵絲、鋼絲、吊鉤穿入節(jié)流件喉部孔徑,以防止銳口損傷,影響精度;
17、節(jié)流裝置使用一段時(shí)間后,由于液體中有固體顆粒,氣體中有液體小滴或其它雜質(zhì),尖銳的入口將被磨鈍,從而使流出系數(shù)增大,造成附加誤差,此時(shí)應(yīng)考慮調(diào)換節(jié)流件;另外,節(jié)流裝置長(zhǎng)期使用后,在孔板上游側(cè)下角容易堆積污物,這會(huì)使流出系數(shù)變化,因此要定期檢查,排除污物。
18、導(dǎo)壓管:導(dǎo)壓管的材質(zhì)應(yīng)按被測(cè)介質(zhì)的性質(zhì)和參數(shù)而定,其內(nèi)徑過小和長(zhǎng)度太長(zhǎng)會(huì)使信號(hào)嚴(yán)重滯后或失真。
19、對(duì)于直管段的要求
對(duì)節(jié)流裝置上下游直管段長(zhǎng)度的規(guī)定和要求:
IS05167標(biāo)準(zhǔn)中孔板與阻流件之間所要求的直管段長(zhǎng)度比β有關(guān)(β=d/D, d為孔板開孔直徑,D為管道內(nèi)徑),具體長(zhǎng)度見下表(二):
表(二) 節(jié)流件上下游側(cè)最小直管段長(zhǎng)度
注:1)表中直管段長(zhǎng)度均以實(shí)際管道的公稱直徑DN的倍數(shù)表示。
2)不帶符號(hào)的值為“零附加不確定度”的值。
3)帶符號(hào)的值為“0.5%附加不確定度”的值。
4)當(dāng)用戶工藝管段布置不能滿足表二的規(guī)定時(shí),可采用加裝整流器(流動(dòng)調(diào)整器)。否則測(cè)量精確度會(huì)有所降低。
20、不同介質(zhì)安裝位置選擇:
氣體取壓口在管道上部;液體取壓口在側(cè)面以下,但不要在正下方,沉積顆粒會(huì)堵塞取壓口;蒸汽的取壓口在管道側(cè)面;如下圖: