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節流式孔板流量計的選型及優缺點

點擊數:9042018-03-14 10:46:18 來源: 江蘇AG放水時間儀表有限公司---官方主頁

新聞摘要:節流式孔板流量計的選型及優缺點

孔板流量計屬於差壓式流量計的一種。它具有結構簡單,維修方便,性能穩定等特點。現如今孔板流量計被廣泛適用於煤炭、化工、交通、建築、輕紡、食品、醫藥、農業、環境保護等各個領域。

一、工作原理

       充滿管道的流體流經管道內的節流裝置,在節流件附近造成局部收縮,流速增加,在其上、下遊兩側產生靜壓力差。

在已知有關參數的條件下,根據流動連續性原理和伯努利方程可以推導出差壓與流量之間的關係而求得流量。其基本公式如下:

c-流出係數 無量綱

d-工作條件下節流件的節流孔或喉部直徑

D-工作條件下上遊管道內徑

qm-質量流量 Kg/s

qv-體積流量 m³/s

ß-直徑比d/D 無量綱

流體的密度Kg/m³

可膨脹性係數 無量綱

二、選型

1、管道條件: 
(1)節流件前後的直管段必須是直的,不得有肉眼可見的彎曲,對直管段長度的要求一般是是前10D後5D。 
(2)安裝節流件用得直管段應該是光滑的,如不光滑,流量係數應乘以粗糙度修正係數。 
(3)為保證流體的流動在節流件前1D處形成充分發展的紊流速度分布,而且使這種分布成均勻的軸對稱形,所以 1)直管段必須是圓的,而且對節流件前2D範圍,其圓度要求其甚為嚴格,並且有一定的圓度指標。具體衡量方法: (A)節流件前OD,D/2,D,2D4個垂直管截麵上,以大至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過±0。3% (B)在節流件後,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,其最大偏差不得超過±2% 2)節流件前後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式有關和直徑比β有關,見表1(β=d/D, d為孔板開孔直徑,D為管道內徑)。 
(4)節流件上遊側第一阻力件和第二阻力件之間的直管段長度可按第二阻力件的形式和β=0。7(不論實際β值是多少)取表一所列數值的1/2 
(5)節流件上遊側為敞開空間或直徑≥2D大容器時,則敞開空間或大容器與節流件之間的直管長不得小於30D(15D)若節流件和敞開空間或大容器之間尚有其它局部阻力件時,則除在節流件與局部阻力件之間設有附合表1上規定的最小直管段長1外,從敞開空間到節流件之間的直管段總長也不得小於30D(15D)。 
節流件上下遊側的最小直管段長度表1 
節流件上遊側局部陰力件形式和最小直管段長度L 
注:1、上表隻對標準節流裝置而言,對特殊節流裝置可供參考 
2、列數係為管內徑D 的倍數。
3、上表括號外的數字為“附加相對極限誤差為零”的數值,括號內的數字為“附加相對極限誤差為±0.5%”的數值。即直管段長度中有一個采用括號內的數值時,流量測量的極限相對誤差τQ/Q。應再算術相加0.5%亦即(τQ/Q+0.5)% 
4、若實際直管段長度大於括號內數值,而小於括號外的數值時,需按“附加極限相對誤差為0.5%”處理。 
(1)直流件安裝在管道中,其前端麵必須與管道軸線垂直,允許的最大不垂直度不得超過±1°。 
(2)節流件安裝在管道中後,其開孔必須與管道同心,其允許的最大不同心度ε不得超過下列公式計算結果:ε≤0.015D(1/β-1)。 
(3)所有墊片不能用太厚的材料,最好不超過0.5mm,墊片不能突出管壁內否則可能引起很大的測量誤差。 
(4)凡是調節流量用的閥門,應裝在節流件後最小值管段長度以外 
(5)節流裝置在工藝管道上的安裝,必須在管道清洗吹掃後進行。 
(6)在水平或傾斜管道安裝的節流裝置的取壓方式。 
1)被測流體為液體時,為防止氣泡進工藝管道 入到牙關,取壓扣應處於工藝管道 中心線下偏≤45°的位置上正負取 αα α1[1] 

二、優缺點

(一)優點
1、標準節流件是全用的,並得到了國際標準組織的認可,無需實流校準,即可投用,在流量傳感器中也是唯一的;
2、結構易於複製,簡單、牢固、性能穩定可靠、價格低廉;
3、應用範圍廣,包括全部單相流體(液、氣、蒸汽)、部分混相流,一般生產過程的管徑、工作狀態(溫度、壓力)皆可以測量;
4、檢測件和差壓顯示儀表可分開不同廠家生產,便於專業化規模生產。
(二)缺點

1、測量的重複性、精確度在流量傳感器中屬於中等水平,由於眾多因素的影響錯綜複雜,精確度難於提高;
2、範圍度窄,由於流量係數與雷諾數有關,一般範圍度僅3∶1~4∶1;
3、有較長的直管段長度要求,一般難於滿足。尤其對較大管徑,問題更加突出;
4、壓力損失大;
5、孔板以內孔銳角線來保證精度,因此傳感器對腐蝕、磨損、結垢、髒汙敏感,長期使用精度難以保證,需每年拆下強檢一次;
6、采用法蘭連接,易產生跑、冒、滴、漏問題,大大增加了維護工作量。

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