节流孔板流量计

    节流装置又称为差压式流量计,是由一次检测件(节流件)和二次装置(差压变送器和流量显示仪)组成广泛应用于可用于各种气体（煤气、空气、氢气、天然气、氮气、液化石油气、过氧化氢、烟道气、甲烷、丁烷、燃气、沼气、二氧化碳、氮气、乙炔、氧气、压缩空气、氩气、甲苯、苯、二甲苯、硫化氢、二氧化硫、氨气）、蒸汽、液体和水的流量检测及计量。采用压电晶体作为检测元件的新型应力检测式涡街流量计。 .具有结构简单,维修方便,性能稳定,使用可靠等特点.

节流装置适用范围 ：
1. 公称直径： 15 mm ≤DN≤1200mm 
2. 公称压力：PN≤10MPa 
3. 工作温度：－50℃≤t≤550℃ 
4. 量程比：1:10， 1:15 
5. 精度：0.5级，1级

节流装置特点：

▲节流装置结构易于复制，简单、牢固，性能稳定可靠，使用期限长，价格低廉。
▲孔板计算采用国际标准与加工
▲应用范围广，全部单相流皆可测量，部分混相流亦可应用。
▲标准型节流装置无须实流校准，即可投用。
▲一体型孔板安装更简单，无须引压管，可直接接差压变送器和压力变送器。
智能型特点

▲采用进口单晶硅智能差压传感器
▲高精度，完善的自诊断功能
▲智能孔板流量计其量程可自编程调整。
▲可同时显示累计流量、瞬时流量、压力、温度。
▲具有在线、动态全补偿功能外，还具有自诊断、自行设定量程。
▲配有多种通讯接口
▲稳定性高
▲量程范围宽、大于10：1
智能型技术指标
▲高精度：±0.075%
▲高稳定性：优于0.1%FS/年
▲高静压：40MPa
▲连续工作5年不需调校
▲可忽略温度、静压影响
▲抗高过压

   

节流装置外形

节流装置工作原理

 

充满管道的流体流经管道内的节流装置，在节流件附近造成局部收缩，流速增加，在其上、下游两侧产生静压力差。

　在已知有关参数的条件下，根据流动连续性原理和伯努利方程可以推导出差压与流量之间的关系而求得流量。其基本公式如下：

c－流出系数　　无量纲　

d－工作条件下节流件的节流孔或喉部直径

D－工作条件下上游管道内径

qm－质量流量　Kg/s

qv－体积流量　m³/s

ß－直径比d/D  无量纲

流体的密度Kg/m³

可膨胀性系数　　无量纲

节流装置组成

1. 节流件：标准孔板、标准喷嘴、长径喷嘴、1／4圆孔板、双重孔板、偏心孔板、圆缺孔板、锥形入口孔板等

2. 取压装置：环室、取压法兰、夹持环、导压管等

3. 连接法兰(国家标准、各种标准及其它设计部门的法兰)　、紧固件。

4. 测量管

节流装置适用范围及有关技术指标

节流件名称			适用管道 (DN mm)	适用直径比B(d/D)	应用特点	流出系数不确定度Ec%	设计标准
角接取压标准孔板		环室式	50－500 50－500	0.2－0.75 0.2－0.75	适用于清洁介质其中GD结构适合高温高压条件下流量的测量	0.6－0.75%	ISO5167 GB/T2624－93
		夹紧环式	50－500	0.2－0.75	易于清除污物，可用于不太清洁流体流量的测量
		斜钻孔式	450－1000(3000)	0.2－0.75
法兰取压标准孔板			50－1000	0.2－0.75	易于清除污物，适用于各种介质	0.6－0.75%	ISO5167 GB/T2624－93
径距取压标准孔板			50－1000	0.2－0.75
角接取压标准喷嘴 (ISA1932喷嘴)			50－500	0.3－0.8	压损小，寿命长，尤其适用于蒸汽流量测量	0.8－1.2%	ISO5167 GB/T2624－93
长径喷嘴			50－630	0.2－0.8	压损小寿命长，LGP型长径喷嘴组件适合高参数水和蒸汽流量测量	2.0%	ISO5167 GB/T2624－93
经典文丘利管	机械加工式		100－800	0.2－0.8	压力损失小，所需直管段小于孔板、喷嘴	1.0%	ISO5167 GB/T2624－93
	粗焊铁板式		200－1200(2000)	0.4－0.7		1.5%
文丘利喷嘴			65－500	0.316－0.77	同上	1.2－1.75%	ISO5167 GB/T2624－93
1/4圆孔板			25－150	0.245－0.6	适用于低雷诺数	2.0－2.5%	DIN   BS
锥形入口孔板			25－250	0.1－0.316	同上	2.0%	BS
圆缺孔板			50－1500	0.32－0.8	适用于赃污，有气泡析出或含有固体微粒的流体测量。	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	适用于小管道流量测量	0.75%	ASME
透镜式孔板			12.5－150	0.2－0.75	适用于高压常温小管道流量测量	0.6－0.75%	ISO5167ASME
端头孔板			大于等于15	0.2－0.62		1.5－2.0%
双重孔板			25－400	0.2－0.8	适用于大流量测量
限流孔板

名称	型号	取压方式	公称管径(mm)	公称压力(MPa)	执行标准(结构)
标准孔板	LGB	角接(环室取压)	50～400	小于10	GB2624　K07(兰化)DG
	LGB-Z	角接(钻孔取压)	400～2000	小于1.6
	LGB	环室(八槽)	50～400	小于32	流量测量手册
	LGB	环室(无法兰焊接式)	50～275	小于28.22	流量测量手册DG0711～0718
	LGB-F	法兰取压	50～800	小于2.5	GB2624　K06(兰化)
	LGB-F	法兰取压	50～400	4.0～40	GB2624　K06(兰化)石化
	LGB-J	径距取压	50～760	小于10	GB2624
标准喷咀	LGP	角接(环室取压)	50～400	小于10	GB2624 流量测量手册
	LGP-Z	角接(钻孔取压)	400～500	小于1.6
	LGP	环室(八槽)	50～300	小于32	流量测量手册
	LGP	环室(高压透镜垫式)	15～150	小于32
	LGP	环室(无法兰焊接式)	175～350	小于17.36	DG　0702～0710
长径喷咀	LGC-J	径距取压	50～630	小于16	GB2624
1/4圆孔板	LGH	角接取压	50～260	小于10	GB2624 流量测量手册
	LGH-F	法兰取压	50～200	小于6.4
文丘里喷咀	LGL	角接取压	65～500	小于2.5
文丘里管	LGW	特殊取压	50～1200	小于2.5
双文丘里管	LGW-S	特殊取压	小于1000	小于0.6
小管径孔板	LGX	角接取压	12～40	小于6.4	K07(兰化)
	LGX-F	法兰取压	12～40	小于6.4	企业标准
高压透镜垫	LGT	角接取压	50～150	小于32	流量测量手册
圆缺孔板	LGQ	角接(环室取压)	100～400	小于1.6
	LGQ-Z	角接(钻孔取压)	400～1000	小于1.6
	LGQ-F	法兰取压	100～350	小于6.4
双重孔板	LGS	角接取压	100～400	小于6.4
偏心孔板	LGN	角接取压	100～1000	小于6.4
限流孔板	LG-XL		10～300	小于6.4	企业标准
锥形入口孔板	LGR	角接取压	25～1000	小于10	GB2624
机翼测风装置	LJY	特殊取压	少于1000	小于0.6	企业标准

选型

型号 说 明 JYLG 节流装置 代号 按其结构特征的两大基本分类 K 孔板 P 喷嘴等 代号 公称压力(105Pa) 2.5 2.5 10 10 16 16 25 25 64 64 100 100 200 200 代号 口径(mm) 10～1600 10～1600mm 代号 按其结构形式细分 H 标准孔板(环室) Y 标准孔板(法兰) K 标准孔板(钻孔) I ISA 1932喷嘴 L 长径喷嘴 W 文丘利喷嘴 G 经典文丘利管 S 双重孔板 Q 圆缺孔板 Z 锥形入口孔板 R 1/4圆孔板 P 偏心孔板 N 整体(内藏)孔板 X 楔形孔板 T 不在上述之列的特殊节流装置 代号 介质 1 液体 2 气体 3 蒸汽 4 高温液体 代号 补偿形式 N 不带压力、温度补偿 P 带压力补偿输出 T 带温度补偿输出 Q 带压力、温度补偿输出 代号 变送器差压量程范围 0 微差压量程 1 低差压量程 2 中差压量程 3 高差压量程 代号 是否带现场显示 W 节流装置传感器 X 智能节流装置(流量计) 代号 供电方式 0 外接+24VDC供电 1 3.6V电池供电

   1 孔板差压流量计工作原理

标准节流孔板是测量流量的差压发生的节流装置，配合各种差压计或变送器可测量各种流体的流量。节流孔板流量计节流装置包括环室节流孔板，喷嘴等，结构见图1。节流孔板流量计节流元件与变送器配合使用可测量液体、蒸汽、气体的流量，孔板流量计在电力石油冶金化工、轻工等部门使用。工艺管道内装有一个孔板节流装置，管道内径要远大于孔板的孔径，被测介质经过孔板节流装置时通道突然缩小，即流束变小，流速变快，介质在孔板后的静压降低，在孔板上、下游两侧产生静压力差（差压）。

图1 标准节流孔板结构

2 标准孔板流量计的简单分析和安装注意事项

孔板流量计它较为直观易维护等特点，在企业生产的一般过程控制中测流量的仪表会选择孔板流量计。差压式流量计是根据流动连续性原理和伯努利方程可以推导出差压与流量之间的关系而求得流量。差压与流量的平方成正比。流体在管道中通过孔板流量计产生压差，孔板流量计测流量根据质量流量，体积流量，流量系数，流束膨胀系数，孔板开孔截面积，孔板前后压差，介质密度等之间的关系计算出来的。

2.1 和其他的流量计比孔板流量计的长处

（1）孔板式流量计价格低廉，结构简单牢固，其性能稳定可靠，使用寿命长；

（2）其他类的流量计没有孔板式流量计应用广泛；

（3）节流元件与变送器、显示仪表能够由不同厂家生产。

2.2 缺点

（1）范围度窄，一般仅3：1～4：1

（2）现场安装条件要求高

（3）测量精度普遍偏低

（4）压损大（指孔板、喷嘴等）

3 差压式孔板流量计的正常使用条件

（1）工艺介质要持续的通过孔板流量计而且要充满导压管管，否则流量将无法测量。例如棒磨机给水流量无指示，仪表工到现场检查变送器打开排污有少量水流出，认为是导压管堵塞了，用氮气吹，发现是通的，仔细检查后发现节流元件安装在靠近出水口附近（常压），而且管道又再高处（距地面11m）水没有充满工艺管道。建议把孔板流量计移位，后来把孔板移到距地面7米左右的横管段，这时水能满管流量指示正常。

（2）被测介质在物理上和热力学上必须是均匀的单相流体。

（3）被测介质流经节流装置时不得发生相变；即使导压管内发生相变也不行。

（4）节流装置所测得被测介质必须是稳定流，或被测介质是稳定的缓慢变化的，不适用于脉动流和临界的流量测量。

（5）流束应与管道平行，不得有旋转流。

4 节流装置的安装

（1）节流元件与管道的ZX线应尽可能垂直。

（2）节流元件孔板的ZX线应该和工艺管道的ZX线重合。

（3）节流装置上下游侧直管段长度的确定原则是：当施工图设计有明确规定时，应当按照设计规定执行；当施工图设计无具体规定，可按照节流件前后的直管段必需是直的，不得有肉眼可见的弯曲而且应该是润滑的，如不润滑，流量系数应乘以粗糙度修正系数。孔板前要求有10倍直径长度的直管段，孔板后要求有5倍直径的长度的直管段实施。

（4）安装在垂直管道上的标准节流装置的取压口位置要取在方便检修的方向上并且不得妨碍其他设备的检修和工艺的操作；在水平管道节流装置装的取压口的位置气体垂直向上两边45°以内。

液体水平向下45°，蒸汽水平向上45°。特殊情况下可以不按这样取压。例如灰水流量取压口可以不去水平向下45°，可以垂直向上取，这样一些固体杂质不容易沉淀到导压管里照成堵塞，安装图见图2。

图2 安装图

（5）被测介质有腐蚀性的话就得用耐腐蚀性的材料制造导压管，并且导压管压力等级要达到要求，普通介质导压管的倾斜度要大于等于1：12，测粘度高流体的流量时要加大导压管的倾斜度要；导压管的内径不要小于6mm，**它的长度在16m之内。导压管的长度要尽可能的短，当现场条件不允许近距离安装实际安装当长度大于30m时，要分段敷设，并在各Z高点安装排气阀，集气器；各Zdi点安装排污阀，沉降器；正、负压导压管高度应该同样高，而且尽可能靠近敷设，易结晶或水等介质还需要配伴热保温。

（6）为防止运行时管内金属屑、氧化物、焊渣等损坏节流件，节流装置安装前管道一定要用高压蒸汽严格冲洗。

（7）不能用硬物擦试节流装置表面以免损伤节流元件。（8）为了不影响精度，吊装节流装置时，钢丝、铁丝、吊钩等物件不能穿入节流元件喉部孔径，以防止节流元件坡口损伤。