孔板流量計的原理及安裝要求

日期：2022-07-13 點擊量：

1. 孔板流量計基本原理
　　充滿管道的介質，當它流經管道內的孔板流量計時，流速將在孔板處形成局部收縮，使得流速增加，靜壓力降低，孔板前后產生壓差，結構原理如圖 1 所示。介質流量越大，孔板前后的壓差就越大，通過測量壓差來計算流量的大小。

根據流體力學中的伯努利方程和流體連續性方程式可推導標準孔板的流量與壓差之間定量關系的基本流量公式，如圖 2 所示。

2. 孔板流量計的組成及適用范圍
孔板流量計測量系統主要由標準孔板、引壓管、三閥組、差壓變送器、控制器等組成，如圖 3 所示，附加裝置有隔離器、冷凝罐等。孔板高低壓側引壓管測定的差壓值經差壓變送器轉換為4~20 mA 標準電信號傳送到機柜間和中控室；按取壓方式標準孔板有角接取壓、法蘭取壓、徑距取壓三種方式，按孔板類型有標準孔板、內藏孔板、限流孔板、環形孔板等。標準孔板流量計適用范圍有公稱直徑：15 mm≤DN≤1200 mm；公稱壓力：PN≤40MPa；工作溫度：-50 ℃≤DN≤550 ℃；適用量程比：4︰1~3︰1；測量精度：0.5 級、1.0 級。

3. 標準孔板流量計的安裝要求
(1)取壓孔角度。測量介質為氣體時，取壓孔設在管道上半部，與管道垂直中心線成 0°~45°夾角，可以避免引壓管積液；測量介質為液體時，開孔在管道下半部，與水平中心線成 0°~45°夾角；測量介質為蒸汽時，開孔在管道上半部，與管道水平中心線成0°~45°夾角，如圖 4 所示。

(2)引壓管敷設。根據物料的特性及測量要求，坡度應不小于1︰12，材質需要耐腐蝕，測量粘度高的介質時需增大引壓管的傾斜度，其傾斜角度應能保證能排凈管內氣體或積液。引壓管長度盡可能短，高低壓引壓管高度要一樣，容易冷凝、結晶的介質還需要增加伴熱和保溫措施。
(3)取壓孔要求。取壓孔中心線與孔板上下游端面的距離為25.4±0.8 mm；取壓孔的中心線和孔板上下游 2D 內圓柱的中心線垂直，孔板兩端面和取壓孔軸線向外傾斜夾角應小于 3 度。取壓孔直徑應小于 0.08D。
(4)孔板方向。根據介質流動方向，孔板有正反面安裝要求，孔板裝反儀表輸出會偏小；而且被測介質應充滿全部管道并且連續流動，且在通過孔板流量計時時應不發生相變；節流孔板安裝前，要用蒸汽對介質管道進行吹掃，避免焊渣、鐵屑等高速流動撞擊損傷節流孔板。
(5)直管段要求。任何局部阻力均會引起流速在截面上重新分布,使得流量系數變化，所以在節流裝置的上、下游必須配置一定長度的直管段，一般要求前 10D，后 5D，如條件不滿足，需安裝整流器；在孔板前后距離為兩倍于管徑的管道內壁上,不應有凸出物和明顯的粗糙或不平，如介質溫度計非常好安裝在孔板后面，否則會對測量產生影響。

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