蒸汽孔板流量計
江蘇奧科儀表有限公司
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一、孔板流量計：
孔板流量計是無刻度的流量測量裝置,它與氣動、電動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、電力工業系統連續測量介質溫度≤400℃的液體、氣體、蒸汽流經孔板所產生的壓差,由變送器將該壓差訊號轉換成比例的輸出信號，再有二次儀表或調節器，對被測量流量進行記錄，指示或調節。
二、孔板流量計特點:
1)標準孔板--具有測量精度高，安裝方便，使用范圍廣、造價低等特點。廣泛應用與各種介質的流量測量。
2)標準噴嘴--具有耐高溫高壓，耐沖擊，使用壽命長，測量范圍大，測量精度高的特點。適用于電廠高溫高壓蒸汽流量，熱網管路，流速大的流體流量測量。具有兩種形式:A:ISA1932噴嘴(標準噴嘴)B:長頸噴嘴。
3)經典文丘里管文丘里噴嘴--具有壓力損失小，測量精度高，前后直管長度短，使用壽命長的特點。
4)機翼測風裝置--具有壓力損失小，前后直管較短，測量穩定的特點。
5)雙文丘里管--具有壓力損失小,測量穩定的特點,適用于圓形或矩形管道的風量測量。規格:DN80-4000mm(或長×寬)。
6)環形孔板、圓缺孔板、偏心孔板--具有不易堵塞，前后直管較短的特點。適用于高爐煤氣、焦爐煤器等含粉狀、雜質交多的氣體及液體的測量。
7)雙重孔板1/4圓噴嘴--使用低雷諾數狀態下的各種流量，廣應用于各種流速較低的液體、氣體的流量測量。
8)阿牛巴流量計--具有壓力損失小，安裝方便特點。適用圓形、矩形管道的流量測量。
9)限流孔板--具有限流、降壓的特點。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、孔板流量計測量原理：
節流裝置測量流量的原理是依據著名的伯努力流體力學原理。如圖（1）所示在管道中安放一只節流件，有流體流過節流件時，會在節流件兩側產生一個壓力差（差壓P），這時的流量與差壓的平方根成正比，即：
體積流量：
式中：A：常數
C：流出系數
β：直徑比（= d / D）
d：節流件孔徑（mm）
ε：可膨脹性系數
△P：節流件前后的差壓（Pa）
ρ：工況下流體密度（kg/m3）
產品分類:
1、環室取壓標準孔板:
屬標準孔板。由于實現了環室取壓，提高了測量精度，縮短了安裝時所需最小直線管段長度，可在各部門普遍應用。
2、角接單獨鉆孔取壓標準孔板:
屬標準孔板。當管徑在400毫米以上時,多采用此種形式。取壓方式為法蘭單獨鉆孔取壓、圓形均壓環取壓或方形均壓環取壓。孔板形式可為帶柄孔或非標準的圓缺孔板等。
3、法蘭取壓標準孔板:
屬標準孔板。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端面各式各1時(25.5mm)處，煉油系統普遍采用此種形式。
4、徑距取壓標準孔板:
屬標準孔板。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徑處。下游取壓孔中心位于距離孔板后端面為管內徑之半的地方。
5、小口徑孔板:
屬非標準孔板。用于測量10毫米至50毫米管徑內流體的測量。
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準孔板組成。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。兩塊孔板構成了類似帶液壁的噴咀。它用于低雷諾數流體或高粘度的流量測量。
7、圓缺孔板:
屬非標準孔板，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量，其測量精度較低。
8、錐形入口孔板:
屬非標準孔板。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很低的場合，但管道尺寸不得小于25毫米。
對管道的要求：
1、孔板流量計直管段必須是圓的，而且對節流件前2D范圍，其圓度要求其甚為嚴格，并有一定的圓度指標。具體衡量方法如下：
①、孔板流量計節流件前OD，D/2，D，2D4個垂直管截面上，以大致相等的角距離至少分別測量4個管道內徑單測值，取平均值D。任意內徑單測量值與平均值之差不得超級正負0.3%。
②、在孔板流量計節流件后，在OD和2D位置用上述方法測得8個內徑單測值，任意單測值與D比較，起最大偏差不得超過正負2%。
2、孔板流量計節流件前后要求一段足夠長的直管段，這段足夠長的直管段和節流件前的局部阻力件形成有關的直徑比有關。
3、孔板流量計節流件上游側第一阻力件和第二阻力件之間的直管段長度可按照第二阻力件的形式和等于0.7。
技術參數：
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節流件名稱 | 適用管道 (DN mm) | 適用直徑比B(d/D) | 應用特點 | 流出系數不確定度Ec% | 設計標準 |
角接取壓標準孔板 | 環室式 | 50－500 50－500 | 0.2－0.75 0.2－0.75 | 適用于清潔介質其中GD結構適合高溫高壓條件下流量的測量 | 0.6－0.75% | ISO5167 GB/T2624－93 |
夾緊環式 | 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量 |
斜鉆孔式 | 450－1000(3000) | 0.2－0.75 |
法蘭取壓標準孔板 | 50－1000 | 0.2－0.75 | 易于清除污物，適用于各種介質 | 0.6－0.75% | ISO5167 GB/T2624－93 |
徑距取壓標準孔板 | 50－1000 | 0.2－0.75 |
角接取壓標準噴嘴 (ISA1932噴嘴) | 50－500 | 0.3－0.8 | 壓損小，壽命長，尤其適用于蒸汽流量測量 | 0.8－1.2% | ISO5167 GB/T2624－93 |
長徑噴嘴 | 50－630 | 0.2－0.8 | 壓損小壽命長，LGP型長徑噴嘴組件適合高參數水和蒸汽流量測量 | 2.0% | ISO5167 GB/T2624－93 |
經典文丘利管 | 機械加工式 | 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 | 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 | 適用于大流量測量 |
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限流孔板 |
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安裝與使用注意事項：
1、核準參數：安裝前務必先核準現場工況條件，確認節流裝置計算書的所有參數與安裝點工況條件參數完全相同后，才可進行安裝，否則必須進行必要的修正或補償。
2、方向：節流裝置的孔板提柄上或法蘭外圓面上分別有“+”、“-”號，“+“為上游側（迎著流體過來的方向），不得裝反。
3、插入深度：環室取壓孔板，插入深度為管道與環室之間距離為2~5mm，但不能將管道頂到環室，否則管道受熱膨脹便會頂壞環室。鉆孔取壓孔板，突入孔板內的管道，任何一點不得擋住取壓孔。
4、系統吹掃：節流裝置安裝完畢既應吹掃，此時應先將節流件（孔板片）拆下，以免管道內雜物刮傷孔板片或堵塞引壓管，待吹掃完成后再裝好，方向為流體流動方向與孔板上的箭頭同向。注意擰緊以保證密封。
5、調零：吹掃安裝完成后，將三閥組中間閥開啟，此時差壓值應為零，如果不是，就必須要歸零，方法是按住左下角按鍵不動20秒鐘，松開后即可。
6、最后將三閥組中間閥慢慢關閉（必須關嚴），正負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，用戶在焊接操作時應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，導壓管與差壓變送器連接時要注意正負壓不要裝反，“H”為正，“L”為負；
9、正負取壓口引出的導壓管在任何情況下都要保持平行；
10、如必須裝調節閥，則建議把調節閥裝在下游計算書上要求的直管段長度之后。
11、被測介質為氣體或蒸汽且溫度和（或）壓力有較大波動時，應進行溫度和（或）壓力補償。壓力變送器裝設在上游1D處，熱電偶裝設在下游1D處。
12、在差壓訊號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，應裝設集氣器（或排氣閥）和沉降器（或疏水器）。
13、變送器零點漂移也會引起測量誤差，使用過程中應定期對差壓變送器進行校準。
14、除須經常對導壓管進行檢查，以防堵塞外，對室外的導壓管應予適當保溫，以防凝固或凍結。如管線（垂直段）相當長，應避免由于溫差導致的虛假壓差，此時建議把兩根差壓管線靠近敷設并一起包在保溫層內。
15、差壓管線應有支架，以避免振動和有力作用在差壓計上。
16、節流裝置現場吊裝時，嚴禁用鐵絲、鋼絲、吊鉤穿入節流件喉部孔徑，以防止銳口損傷，影響精度；
17、節流裝置使用一段時間后，由于液體中有固體顆粒，氣體中有液體小滴或其它雜質，尖銳的入口將被磨鈍，從而使流出系數增大，造成附加誤差，此時應考慮調換節流件；另外，節流裝置長期使用后，在孔板上游側下角容易堆積污物，這會使流出系數變化，因此要定期檢查，排除污物。
18、導壓管：導壓管的材質應按被測介質的性質和參數而定，其內徑過小和長度太長會使信號嚴重滯后或失真。
19、對于直管段的要求
對節流裝置上下游直管段長度的規定和要求：
IS05167標準中孔板與阻流件之間所要求的直管段長度比β有關（β=d/D, d為孔板開孔直徑，D為管道內徑），具體長度見下表（二）：
表（二） 節流件上下游側最小直管段長度
注：1）表中直管段長度均以實際管道的公稱直徑DN的倍數表示。
2）不帶符號的值為“零附加不確定度”的值。
3）帶符號的值為“0.5％附加不確定度”的值。
4）當用戶工藝管段布置不能滿足表二的規定時，可采用加裝整流器（流動調整器）。否則測量精確度會有所降低。
20、不同介質安裝位置選擇：
氣體取壓口在管道上部；液體取壓口在側面以下，但不要在正下方，沉積顆粒會堵塞取壓口；蒸汽的取壓口在管道側面；如下圖：
