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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。
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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