孔板流量計(jì)介紹及選型要求

　　概述
 

　　孔板流量計(jì)是將標(biāo)準(zhǔn)孔板與多參數(shù)差壓變送器(或差壓變送器、溫度變送器及壓力變送器)配套組成的高量程比差壓流量裝置，可測(cè)量氣體、蒸汽、液體及引的流量，廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、供熱、供水等領(lǐng)域的過程控制和測(cè)量。節(jié)流裝置又稱為差壓式流量計(jì)，是由一次檢測(cè)件(節(jié)流件)和二次裝置(差壓變送器和流量顯示儀)組成廣泛應(yīng)用于氣體。蒸汽和液體的流量測(cè)量。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，性能穩(wěn)定。
 

　　選型
 

　　1、管道條件：
 

　　(1)節(jié)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(jié)流件用得直管段應(yīng)該是光滑的，如不光滑，流量系數(shù)應(yīng)乘以粗糙度修正系數(shù)。
 

　　(3)為保證流體的流動(dòng)在節(jié)流件前1D處形成充分發(fā)展的紊流速度分布，而且使這種分布成均勻的軸對(duì)稱形，所以 1)直管段必須是圓的，而且對(duì)節(jié)流件前2D范圍，其圓度要求其甚為嚴(yán)格，并且有一定的圓度指標(biāo)。具體衡量方法：(A)節(jié)流件前OD，D/2，D，2D4個(gè)垂直管截面上，以大至相等的角距離至少分別測(cè)量4個(gè)管道內(nèi)徑單測(cè)值，取平均值D。任意內(nèi)徑單測(cè)量值與平均值之差不得超過±0。3% (B)在節(jié)流件后，在OD和2D位置用上述方法測(cè)得8個(gè)內(nèi)徑單測(cè)值，任意單測(cè)值與D比較，其最大偏差不得超過±2% 2)節(jié)流件前后要求一段足夠長(zhǎng)的直管段，這段足夠長(zhǎng)的直管段和節(jié)流件前的局部阻力件形式有關(guān)和直徑比β有關(guān)，見表1(β=d/D, d為孔板開孔直徑，D為管道內(nèi)徑)。
 

　　(4)節(jié)流件上游側(cè)第一阻力件和第二阻力件之間的直管段長(zhǎng)度可按第二阻力件的形式和β=0。7(不論實(shí)際β值是多少)取表一所列數(shù)值的1/2。
 

　　(5)節(jié)流件上游側(cè)為敞開空間或直徑≥2D大容器時(shí)，則敞開空間或大容器與節(jié)流件之間的直管長(zhǎng)不得小于30D(15D)若節(jié)流件和敞開空間或大容器之間尚有其它局部阻力件時(shí)，則除在節(jié)流件與局部阻力件之間設(shè)有附合表1上規(guī)定的最小直管段長(zhǎng)1外，從敞開空間到節(jié)流件之間的直管段總長(zhǎng)也不得小于30D(15D)。
 

　　節(jié)流件上下游側(cè)的最小直管段長(zhǎng)度表1
 

　　節(jié)流件上游側(cè)局部陰力件形式和最小直管段長(zhǎng)度L
 

　　注：
 

　　1、上表只對(duì)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置而言，對(duì)特殊節(jié)流裝置可供參考
 

　　2、列數(shù)系為管內(nèi)徑D 的倍數(shù)。
 

　　3、上表括號(hào)外的數(shù)字為“附加相對(duì)極限誤差為零”的數(shù)值，括號(hào)內(nèi)的數(shù)字為“附加相對(duì)極限誤差為±0.5%”的數(shù)值。即直管段長(zhǎng)度中有一個(gè)采用括號(hào)內(nèi)的數(shù)值時(shí)，流量測(cè)量的極限相對(duì)誤差τQ/Q。應(yīng)再算術(shù)相加0.5%亦即(τQ/Q+0.5)%
 

　　4、若實(shí)際直管段長(zhǎng)度大于括號(hào)內(nèi)數(shù)值，而小于括號(hào)外的數(shù)值時(shí)，需按“附加極限相對(duì)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(jié)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(jì)算結(jié)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(nèi)否則可能引起很大的測(cè)量誤差。
 

　　(4)凡是調(diào)節(jié)流量用的閥門，應(yīng)裝在節(jié)流件后最小值管段長(zhǎng)度以外
 

　　(5)節(jié)流裝置在工藝管道上的安裝，必須在管道清洗吹掃后進(jìn)行。
 

　　(6)在水平或傾斜管道安裝的節(jié)流裝置的取壓方式。
 

　　1)被測(cè)流體為液體時(shí)，為防止氣泡進(jìn)工藝管道 入到牙關(guān)，取壓扣應(yīng)處于工藝管道 中心線下偏≤45°的位置上正負(fù)取 αα α1
 

　　優(yōu)缺點(diǎn)
 

　　一、優(yōu)點(diǎn)
 

　　1、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件是全用的，并得到了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織的認(rèn)可，無需實(shí)流校準(zhǔn)，即可投用；
 

　　2、結(jié)構(gòu)易于復(fù)制，簡(jiǎn)單、牢固、性能穩(wěn)定可靠、價(jià)格低廉；
 

　　3、應(yīng)用范圍廣，包括全部單相流體(液、氣、蒸汽)、部分混相流，一般生產(chǎn)過程的管徑、工作狀態(tài)(溫度、壓力)皆可以測(cè)量；
 

　　4、檢測(cè)件和差壓顯示儀表可分開不同廠家生產(chǎn)，便于專業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。
 

　　二、缺點(diǎn)
 

　　1、測(cè)量的重復(fù)性、精確度在流量傳感器中屬于中等水平，由于眾多因素的影響錯(cuò)綜復(fù)雜，精確度難于提高；
 

　　2、范圍度窄，由于流量系數(shù)與雷諾數(shù)有關(guān)，一般范圍度僅3∶1～4∶1；
 

　　3、有較長(zhǎng)的直管段長(zhǎng)度要求，一般難于滿足。尤其對(duì)較大管徑，問題更加突出；
 

　　4、壓力損失大；
 

　　5、孔板以內(nèi)孔銳角線來保證精度，因此傳感器對(duì)腐蝕、磨損、結(jié)垢、臟污敏感，長(zhǎng)期使用精度難以保證，需每年拆下強(qiáng)檢一次；
 

　　6、采用法蘭連接，易產(chǎn)生跑、冒、滴、漏問題，大大增加了維護(hù)工作量。
 

　　計(jì)算方法
 

　　孔板流量計(jì)可廣泛應(yīng)用于石油、化工、天然氣、冶金、電力、制藥等行業(yè)中，各種液體、氣體、天燃?xì)庖约罢羝捏w積流量或質(zhì)量流量的連續(xù)測(cè)量。
 

　　簡(jiǎn)單來說差壓值要開方輸出才能對(duì)應(yīng)流量
 

　　實(shí)際應(yīng)用中計(jì)算比較復(fù)雜一般很少自己計(jì)算的這個(gè)都是用軟件來計(jì)算的下面給你一個(gè)實(shí)際的例子看看吧
 

　　流量補(bǔ)償概述
 

　　差壓式流量計(jì)的測(cè)量原理是基于流體的機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的原理。在水平管道中流動(dòng)的流體，具有動(dòng)壓能和靜壓能(位能相等)，在一定條件下，這兩種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)換，但能量總和不變。以體積流量公式為例：
 

　　Q v = CεΑ/sqr(2ΔP/(1-β^4)/ρ1)
 

　　其中：C 流出系數(shù)；
 

　　ε 可膨脹系數(shù)
 

　　Α 節(jié)流件開孔截面積，M^2
 

　　ΔP 節(jié)流裝置輸出的差壓，Pa;
 

　　β 直徑比
 

　　ρ1 被測(cè)流體在I-I處的密度，kg/m3;
 

　　Qv 體積流量，m3/h
 

　　按照補(bǔ)償要求，需要加入溫度和壓力的補(bǔ)償，根據(jù)計(jì)算書，計(jì)算思路是以50度下的工藝參數(shù)為基準(zhǔn)，計(jì)算出任意溫度任意壓力下的流量。其實(shí)重要是密度的轉(zhuǎn)換。計(jì)算公式如下：
 

　　Q = 0.004714187 *d^2*ε*@sqr(ΔP/ρ) Nm3/h 0C101.325kPa
 

　　也即是畫面要求顯示的0度標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的體積流量。
 

　　在根據(jù)密度公式：
 

　　ρ= P*T50/(P50*T)* ρ50
 

　　其中：ρ、P、T表示任意溫度、壓力下的值
 

　　ρ50、P50、T50表示50度表壓為0.04MPa下的工藝基準(zhǔn)點(diǎn)
 

　　結(jié)合這兩個(gè)公式即可在程序中完成編制。
 

　　二、程序分析
 

　　1.瞬時(shí)量
 

　　溫度量：必須轉(zhuǎn)換成絕對(duì)攝氏溫度；即+273.15
 

　　壓力量：必須轉(zhuǎn)換成絕對(duì)壓力進(jìn)行計(jì)算。即表壓+大氣壓力
 

　　補(bǔ)償計(jì)算根據(jù)計(jì)算公式，數(shù)據(jù)保存在PLC的寄存器內(nèi)。同時(shí)在intouch畫面上做監(jiān)視。
 

　　2.累積量
 

　　采用2秒中一個(gè)掃描上升沿觸發(fā)進(jìn)行累積，即將補(bǔ)償流量值(Nm3/h)比上1800單位轉(zhuǎn)換成每2S的流量值，進(jìn)行累積求和，畫面帶復(fù)位清零功能。