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孔板流量計
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孔板流量計概述

孔板流量計是將標準孔板與多引數差壓變送器(或差壓變送器•╃☁、溫度變送器及壓力變送器)配套組成的高量程比差壓流量裝置·▩•◕,可測量氣體•╃☁、蒸汽•╃☁、液體及引的流量·▩•◕,廣泛應用於石油•╃☁、化工•╃☁、冶金•╃☁、電力•╃☁、供熱•╃☁、供水等領域的過程控制和測量◕·◕◕↟。節流裝置又稱為差壓式流量計·▩•◕,是由一次檢測件(節流件)和二次裝置(差壓變送器和流量顯示儀)組成廣泛應用於氣體◕·◕◕↟。蒸汽和液體的流量測量◕·◕◕↟。具有結構簡單·▩•◕,維修方便·▩•◕,效能穩定◕·◕◕↟。

孔板流量計產品圖


孔板流量計原理及結構

節流裝置是測量流量的差壓感受元件◕·◕◕↟。配合差壓變送器以及多功能流量積算•╃☁、控制•╃☁、記錄儀表·▩•◕,組成流量測量系統;對於氣體•╃☁、蒸汽•╃☁、密度變化較大流體流量測量·▩•◕,最好增加壓力變送器•╃☁、溫度感測器組成溫壓補償系統·▩•◕,對流量測量系統進行修正·▩•◕,以求更加精確的流量測量資料◕·◕◕↟。當節流裝置與溫度感測器配合使用·▩•◕,配合熱能積算功能儀表組成流量•╃☁、熱能測量系統◕·◕◕↟。由於節流裝置技術成熟·▩•◕,安裝方便·▩•◕,使用穩定可靠·▩•◕,價格合理等特點·▩•◕,在流量儀表中應用廣泛·▩•◕,幾乎可以應用所有流量測量範圍◕·◕◕↟。

節流裝置由標準節流件·▩•◕,取壓裝置和符合要求的前•╃☁、後直管組成◕·◕◕↟。

節流元件由節流件•╃☁、取壓裝置(包括取壓口•╃☁、引壓短管•╃☁、一次閥門)•╃☁、配套法蘭組成◕·◕◕↟。

充滿管道的流體·▩•◕,當它們流經管道內的節流裝置時·▩•◕,流束將在節流裝置的節流處形成區域性收縮·▩•◕,從而使收縮面內平均流速增加·▩•◕,在節流件的上游側靜壓力上升·▩•◕,下游側靜壓力降低·▩•◕,於是在節流裝置前後便產生了壓力降或叫差壓△P·▩•◕,介質的流速愈大·▩•◕,在節流裝置前後產生的壓差也就愈大·▩•◕,所以可透過測量壓差來衡量流體流量的大小◕·◕◕↟。這種測量方法是以能量守恆定律和流動連續性方程為基礎的◕·◕◕↟。

孔板流量計工作原理圖


孔板流量計技術引數

孔板流量計技術引數對照表


孔板流量計安裝

節流裝置安裝的正確與否直接影響其對流量測量的精確程度·▩•◕,因此掌握節流裝置正確安裝是非常重要的◕·◕◕↟。

1.1基本要求▩·☁:

1.1.1流體必須充滿測量管道·▩•◕,並且連續不斷的流過節流件·▩•◕,不能適用於脈動流和臨界的流量測量◕·◕◕↟。

1.1.2流體在物理上和熱力學上必須為均勻的單相流體;流體流經節流裝置時不得發生相變;流束必須與管道平行·▩•◕,不得有旋轉流◕·◕◕↟。

1.1.3對於新設管路系統·▩•◕,必須先經掃線後再安裝節流裝置·▩•◕,以防管內雜物堵塞或損傷節流裝置◕·◕◕↟。

1.1.4安裝前應仔細核對節流裝置的編號•╃☁、位號•╃☁、規格是否與管道情況•╃☁、流量範圍等引數相符◕·◕◕↟。在取壓口附近標有“+”的一端應與流體上游管段聯接·▩•◕,標有“—”的一端應與流體下游管段聯接◕·◕◕↟。

1.1.5節流裝置的中心線應當與管道中心線同軸◕·◕◕↟。

1.2對管道的要求▩·☁:

1.2.1管道垂直度▩·☁:節流件上游端面與管道軸線的垂直度不大於1°◕·◕◕↟。

當節流件的軸線與上下游側管道軸線之間距離e滿足下式時·▩•◕,流出係數C無附加不確定度◕·◕◕↟。

孔板流量計安裝角度計算公式一

如果上式不能滿足·▩•◕,而滿足下式時·▩•◕,流出係數C的不確定度應算術相加±3%

孔板流量計安裝角度計算公式二

1.2.2節流裝置前後應配有一段測量管·▩•◕,至少保持前10D•╃☁、後5D的等徑直管段·▩•◕,以保證測量精度(經典文丘裡管前2~5D•╃☁、後1~3D)◕·◕◕↟。詳見▩·☁:GB/T2624-2006流量測量節流裝置用孔板•╃☁、噴嘴和文丘裡管測量充滿圓管的流體流量或計算資料表提供相關資料◕·◕◕↟。

1.2.3節流裝置安裝在垂直管道上時·▩•◕,下端取壓口要與上端取壓口在同一水平面上◕·◕◕↟。節流裝置安裝在水平管道上時(包括斜管道)·▩•◕,取壓口位置的選擇取決於被測介質的特性·▩•◕,見圖示▩·☁:

孔板流量計安裝角度圖

元件出廠時·▩•◕,取壓口•╃☁、導壓管均設在二螺絲栓孔中間◕·◕◕↟。現場法蘭焊接時應注意螺孔及取壓口相對位置◕·◕◕↟。

1.2.4在節流件前後若需安裝閥門·▩•◕,最好選閘閥且在執行中全開;調節閥則應在下游5D之後的管路中◕·◕◕↟。

孔板流量計節流裝置分類圖


孔板流量計對差壓引出管路的要求

1.導壓管應按被測流體的性質引數使用耐壓·▩•◕,耐腐蝕的材料製造◕·◕◕↟。其內徑不得小於6mm·▩•◕,長度最好在16m之內◕·◕◕↟。

2.引壓管路的內徑與管路長度和介質髒汙程度有關·▩•◕,通常在25米以內用內徑為8-12mm的管子◕·◕◕↟。測量煤氣可適當加粗到DN15◕·◕◕↟。

3.導壓管應垂直或傾斜敷設·▩•◕,其傾斜度不得小於1/12;粘度較高的流體·▩•◕,其傾斜度還應增大·▩•◕,當差壓訊號傳送距離大於30m時·▩•◕,導壓管應分段傾斜·▩•◕,並且在最高點和最低點分別裝設集氣器(閥)和沉降器(閥)◕·◕◕↟。

4.測量液體流量時引壓管水平段應在同一水平面內◕·◕◕↟。若是在垂直管道上安裝節流件·▩•◕,引壓短管之間相距一定的距離(垂線方向)·▩•◕,這對差壓變送器的零點有影響·▩•◕,應透過“零點遷移”來校正◕·◕◕↟。

5.引壓管路應有牢固的支架託承·▩•◕,兩根取壓管路應儘可能互相靠近並遠離熱源或震動源◕·◕◕↟。測量水蒸氣流量時·▩•◕,應用保溫材料一同包紮·▩•◕,必須時(如氣溫0℃以下)加伴熱管防止結冰◕·◕◕↟。在測量髒汙流量時·▩•◕,應附設隔離器或沉降器◕·◕◕↟。

6.引壓管路內必須始終保持單相流體狀態◕·◕◕↟。被測流體是氣體時·▩•◕,引壓管路(包括差壓計的壓力腔)內全部是氣相;被測流體是液體時·▩•◕,引壓管路內全部是液相·▩•◕,絕對不能有氣泡◕·◕◕↟。

孔板流量計結構圖


孔板流量計使用與維護

1.使用注意事項

1.1.1新表安裝完成·▩•◕,一定檢查各個焊接點有無虛焊•╃☁、漏焊·▩•◕,在吹掃前不要安裝節流件·▩•◕,待管路吹掃結束安裝節流件;對於節流件焊接無法取出節流裝置安裝·▩•◕,先吹掃管路·▩•◕,在切開安裝管路·▩•◕,清掃出管道內雜質·▩•◕,焊接節流裝置·▩•◕,注意取壓口方向◕·◕◕↟。

1.1.2三閥組(五閥組)與差壓變送器連線是內六角螺絲連線·▩•◕,中間有密封墊·▩•◕,螺絲連線要平衡用力·▩•◕,防止螺絲不平衡造成洩漏;各個閥門安裝時·▩•◕,須將閥門內部密封墊取出·▩•◕,待焊接冷卻後·▩•◕,再安裝密封墊◕·◕◕↟。

1.1.3差壓變送器兩取壓端要在同一水平狀態·▩•◕,兩取壓端無垂直高度差◕·◕◕↟。

1.1.4新表或停用一段時間後重新啟用的節流裝置·▩•◕,投用前應檢查引壓管路有無堵塞或洩漏·▩•◕,對液體介質應在引壓管路內充滿清潔的水或其他導壓液體·▩•◕,注意排放管路內混進的氣體·▩•◕,對氣體介質應注意排放管路內積液◕·◕◕↟。

1.1.5投運前開啟“三閥組”中的平衡閥·▩•◕,關嚴正負取壓管路上的閥門·▩•◕,檢查•╃☁、校正差壓變送器的零點·▩•◕,一定注意“零點”是在正負壓力腔完全等壓(即差壓等於0)時·▩•◕,核查調整差壓變送器◕·◕◕↟。

1.16在流體流動狀態下即使全開“平衡閥”·▩•◕,只要不關嚴正負取壓管路上的取壓閥門·▩•◕,也不能核查零點◕·◕◕↟。因為平衡閥本身有阻力·▩•◕,不能完全平衡正負壓力腔的壓力·▩•◕,即達不到“零差壓”狀態◕·◕◕↟。

1.1.7測量髒汙流體流量時·▩•◕,一定要配置沉降器或隔離器◕·◕◕↟。注意導壓流體的進口•╃☁、出口及排汙口的位置如何合理選擇·▩•◕,以達到排汙目的◕·◕◕↟。

1.1.8測量腐蝕性流體流量時·▩•◕,一定要選用合適的隔離器·▩•◕,根據介質比重選用合適的隔離液·▩•◕,並注意合理選擇隔離液與被測流體的入口◕·◕◕↟。

1.1.9節流裝置的設計引數是否與實際引數相符·▩•◕,直接關係到測量精度◕·◕◕↟。節流裝置投入使用時·▩•◕,測得的引數如果處於設計引數的範圍內·▩•◕,測量精度一般不會超過設計計算精度;但是如果測得的引數遠離設計引數範圍(假定節流裝置及差壓變送器選型•╃☁、製造•╃☁、安裝均符合要求)則有可能是提供的設計引數有誤·▩•◕,應更改設計引數·▩•◕,重新設計計算◕·◕◕↟。


2.2維護注意事項▩·☁:

2.2.1對於流量裝置要定期檢查管路·▩•◕,做到測量管路無洩漏◕·◕◕↟。管路積塵要及時清理◕·◕◕↟。差壓變送器安裝牢固·▩•◕,無使用位移•╃☁、偏移◕·◕◕↟。差壓變送器要避免直接高溫•╃☁、日曬•╃☁、雨淋•╃☁、暴露在腐蝕性環境中◕·◕◕↟。

2.2.2對於使用隔離液介質測量·▩•◕,除了管路嚴格密封外·▩•◕,還必須檢查隔離液的高度或位置·▩•◕,對於缺少隔離液要及時補充·▩•◕,對於隔離液高度要兩邊一致·▩•◕,避免形成液柱差◕·◕◕↟。

2.2.3對於使用反吹掃裝置的節流裝置·▩•◕,要檢查吹掃裝置工作情況·▩•◕,如果吹掃裝置不能正常工作要及時處理·▩•◕,防止介質堵塞取壓口或接流體·▩•◕,使測量裝置無法正常工作;吹掃裝置不工作時·▩•◕,整個取壓管路差壓為流體經過節流體形成差壓·▩•◕,無外部氣源提供任何壓力·▩•◕,要防止吹掃裝置閥門故障對流量差壓影響·▩•◕,出現以上情況要及時處理◕·◕◕↟。

2.2.4日常維護工作主要是清除沉降器或隔離器內的積垢·▩•◕,定期從排汙口處放掉·▩•◕,在被測介質是高溫高壓腐蝕或有毒流體時·▩•◕,清除時要注意安全◕·◕◕↟。

2.2.5差壓變送器的零點有時發生漂移·▩•◕,影響測量精度(特別是流量小•╃☁、差壓接近下限值時)·▩•◕,要經常校對零點◕·◕◕↟。質量好的差壓變送器可根據經驗延長校零週期至1年·▩•◕,而質量差的則可能數天校一次零點·▩•◕,所以我們建議配用質量好的差壓變送器·▩•◕,減輕日常維護工作量◕·◕◕↟。

2.2.6對於液體管路(特別為低溫凝結)與蒸汽管路必須注意低溫保溫·▩•◕,對差壓變送器也要做低溫保溫措施;對於高溫汽化液體介質測量·▩•◕,也要注意介質保溫·▩•◕,防止介質高溫汽化對測量影響◕·◕◕↟。


孔板流量計節流件附圖

孔板流量計節流件形式圖

孔板流量計溫壓補償安裝示意圖

孔板流量計節流件分類圖

孔板流量計高溫或液體安裝示意圖

注意▩·☁:

1.在焊接閥門或孔板時·▩•◕,必須將密封墊與孔板芯抽出·▩•◕,以免高溫損壞◕·◕◕↟。

2.在測量高溫介質時·▩•◕,冷凝器必須在使用前注水·▩•◕,否則閥門不允許開啟◕·◕◕↟。

3.節流件安裝好·▩•◕,必須檢漏·▩•◕,並且三閥組·▩•◕,壓力一次閥門必須在關閉狀態◕·◕◕↟。

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