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蒸汽流量計

孔板流量計

標準環室孔板、法蘭孔板節流裝置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。管道材質、聯接方式、取壓裝置材質、節流件材質、密封墊類型由訂貨指明或根據工藝要求選用


二作用原理和結構

1、基本原理

在管道內部裝上孔板或噴咀等節流件,由于節流件的孔徑小于管道內徑,當流體流經節流件時,流束截面突然收縮,流速加快。節流件后                                                                                                                        

端流體的靜壓力降低,于是在節流件前后產生產生靜壓

力差(見圖1),該靜壓力差與流體過的流體流量之間有

確定的數值關系、符合Q=K?!鱌   。用差壓變送器

(或差壓計)測量節流件前后的差壓,實現對流量的測量。


2、節流裝置的結構

節流裝置的結構如圖2、3所示:

                                                                                                                                                                

圖2、標準環室孔板節流裝置結構示圖(Pg≤25)

        1、法蘭                      2、導管

        3、前環室                    4、節流件

        5、后環室                    6、墊

        7、螺栓                      8、螺母


                                                                                                                                        


圖3、標準法蘭孔板節流裝置示意圖(Pg≥64)          1、取壓法蘭 2、孔板  3、導壓管  4、密封墊   5螺母    6螺栓


安 裝 要 求

節流裝置的安裝和適用于下列管段和管件有關:節流件上游側第一阻力件、第二阻力件,節流件下右側第一阻力件,從節流件上游第二阻力件到下游第一阻力件之間的管段以及差壓訊號管路等。




1、管道條件:

(1)節流件前后的直管段必須是直的,不得有肉眼可見的彎曲。

(2)安裝節流件用得直管段應該是光滑的,如不光滑,流量系數應乘以粗糙度修正稀疏。

(3)為保證流體的流動在節流件前1D出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范圍,其圓度要求其甚為嚴格,并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個垂直管截面上,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,其最大偏差不得超過±2%

2)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)節流件上游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)節流件上游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于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于30D(15D)。

節流件上下游側的最小直管段長度表1

節流件上游側局部陰力件形式和最小直管段長度L

                                                                                   


       


 一個90彎  在同一平面 空間彎頭  導徑管大變小 導徑管小變大   全  開   全 開

     頭或只有一 內有多個90 (在不同  ZD-D長15-3  1/2D-D長1-2D 閘  閥  截止閥

     個支管流動 度彎頭      面內有多  D

     的三通                 個90彎頭



123456789

≥0.210(6)14(7)34(17)516(8)12(6)18(9)4(2)

0.2510(6)14(7)34(17)516(8)12(6)18(9)4(2)

0.3010(6)16(8)34(17)516(8)12(6)18(9)5(2.5)

0.3512(6)16(8)36(18)516(8)12(6)18(9)5(2.5)

0.4014(7)18(9)36(18)516(8)12(6)20(10)6(3)

0.4514(7)18(9)38(19)517(9)12(6)20(10)6(3)

0.5014(7)20(10)40(20)6(5)18(9)12(6)22(11)6(3)

0.5516(8)22(11)44(22)8(5)20(10)14(7)24(12)6(3)

0.6018(9)26(13)48(24)9(5)22(11)14(7)26(13)7(3.5)

0.6522(11)32(16)54(27)11(6)25(13)16(8)28(14)7(3.5)

0.7028(14)36(18)62(31)14(7)30(15)20(10)32(16)7(3.5)

0.7536(18)42(21)70(35)22(11)38(19)24(12)36(18)8(4)

0.8046(23)50(25)80(40)30(15)54(27)30(15)44(22)8(4)

注:1、上表只對標準節流裝置而言,對特殊節流裝置可供參考

2、列數系為管內徑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于括號內數值,而小于括號外的數值時,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,其前端面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后,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,應裝在節流件后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后進行。

(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,取壓扣應處于工藝管道

中心線下偏≤45°的位置上正負取αα     α1

壓口處于與管道對稱位置時,兩者

應在同一水平面上(見圖5)           截止閥 

      

         

α=α1≤45°   

圖5

                                       

        

2)被測流體為氣體時,為防止液體            截止閥          導壓管                  

(冷凝液)進入導壓管,取壓口應處

工藝管道中心管道上方線上插≤45°

的位置,正負取壓口處于與管道對                α   α1

稱位置時,兩者應在同一水平線上。

(見圖6)

工藝管道


                                α=α1≤45°

圖6

3)被測流體為蒸汽時,應保證冷凝器

中冷凝液面恒定和正負導壓管上的截止閥

冷凝面高度一致,正負壓口處于與

管道對稱位置時,兩者應在同一水

平面上(見圖7)



工藝管道


圖7

上述三種取壓口的安裝量式,均可與管道對稱和管道的同一側進行安裝。

(7)安裝節流裝置的管道處于垂直時,冷凝器應處于同一水平位置上,這樣可以消除因取壓孔位置高度不同而引起的測量誤差。

(8)導壓管應按被測流體的性質和參數使用耐壓,耐腐蝕的材質制造,其內徑不得小于6㎜長度最好在16M之內,視被測流體性質而安,不同長度下的最小內徑見表2


導壓管的內徑和長度表2

      導壓管長度

導壓管內徑

被測流體<1600016000-4500045000-90000

水、水蒸汽、干汽體7~91013

濕汽體131313

低,中粘度表的油品131925

臟的液體和氣體252538


(9)安裝差壓信號  按1:10傾斜度敷設。



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