STZH型智能一體化孔板流量計(jì)
一、概述：
STZH型智能一體化孔板流量計(jì)，是我公司研制的功能齊全的新一代一體化孔板流量計(jì)量系統(tǒng)。它全面解決了孔板流量計(jì)所存在的防凍、堵塞、耐熱、引壓平衡、介質(zhì)隔離等問(wèn)題，并且可根據(jù)用戶需求對(duì)差壓、壓力、溫度進(jìn)行復(fù)合測(cè)量。也可根據(jù)用戶要求實(shí)現(xiàn)流量在線迭代計(jì)算、現(xiàn)場(chǎng)顯示（可顯示累積、瞬時(shí)流量；溫度、壓力、差壓、介質(zhì)密度等17項(xiàng)參數(shù)）同時(shí)輸出4～20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)等，它的一體化、人性化、實(shí)用化設(shè)計(jì)，為用戶提供了一種精度高、方便實(shí)用、維護(hù)簡(jiǎn)單、成本較低的新型高性能流量計(jì)。
二、設(shè)計(jì)要點(diǎn)及結(jié)構(gòu)說(shuō)明：
1、結(jié)構(gòu)組成:
STZH型智能一體化孔板流量計(jì)由整體孔板（或噴嘴、1/4圓噴嘴等）、根部閥，導(dǎo)壓管，散熱裝置，三閥組，差壓變送器、液晶顯示器等組成。
2、連接方式:
孔板與取壓孔整體加工，鉆孔與孔板水平呈30°～45°角構(gòu)成整體孔板。兩根部閥與取壓孔軸線重合并通過(guò)不銹鋼短管焊接到孔板正負(fù)取壓口。根部閥通過(guò)導(dǎo)壓管與散熱裝置相連接(散熱裝置上帶有排污孔與注液孔)，然后，用導(dǎo)壓短管和接頭連接到三閥組，三閥組通過(guò)支柱連接到孔板，三閥組另一側(cè)與差壓變送器及壓力變送器腔室相連(可獨(dú)立配壓力、溫度變送器)，實(shí)現(xiàn)差壓、壓力、溫度的測(cè)量。特殊工況時(shí)，可根據(jù)需要加工成對(duì)焊式、管段法蘭式孔板.
3、設(shè)計(jì)要點(diǎn):
3.1、可拆卸和檢查性:根部閥可解決變送器拆卸和引壓管堵塞問(wèn)題。關(guān)閉根部閥可切斷測(cè)量系統(tǒng)和管道的通路，可方便拆裝三閥組及差壓變送器等組件。關(guān)閉三閥組可切斷管路與差壓變送器的連接，如孔板取壓孔或根部閥堵塞，可通過(guò)散熱裝置注水孔加壓吹掃。也可打開(kāi)散熱裝置排污口進(jìn)行排污(排污后應(yīng)重新注液)，散熱裝置注液孔，也可在必要時(shí)判斷根部閥堵塞情況.
3.2、防單向壓力沖擊性:三閥組可通過(guò)中部閥的開(kāi)啟，以避免運(yùn)行過(guò)程中，啟閉管道閥門時(shí)對(duì)差壓變送器的單項(xiàng)沖擊。
3.3、液密封性:關(guān)閉根部閥，先將引壓系統(tǒng)灌滿液體，起到液封作用。充灌液體可保持在引壓管中，使任何管道介質(zhì)不能進(jìn)入差壓變送器，起到防熱沖擊、防氣泡的作用，加入合適的防凍液可實(shí)現(xiàn)可靠防凍。
3.4、可實(shí)現(xiàn)液體或氣體的隔離:當(dāng)測(cè)量液體或氣體時(shí)可在散熱裝置內(nèi)注滿隔離液或水，可進(jìn)行液液隔離或氣液隔離有效保護(hù)差壓變送器不受腐蝕性液體和臟污氣體的侵害。
3.5、耐熱性及平衡性:通過(guò)散熱裝置內(nèi)注液時(shí)的液體溢流可使兩散熱裝置內(nèi)的液面高度保持一致，從而可保證差壓變送器的測(cè)量準(zhǔn)確無(wú)誤；同時(shí)容器內(nèi)的液體，還可保證差壓變送器不受過(guò)熱損害.
3.6、差壓、壓力、溫度的復(fù)合測(cè)量:壓力變送器和復(fù)合放大器綜合設(shè)計(jì)，可為正確的流量計(jì)算、低成本的提供了壓力、溫度測(cè)量信號(hào)。降低了需要溫壓補(bǔ)償時(shí)的部分變送器、連接導(dǎo)線成本。
注:1、所有的法蘭均帶有4㎜凸面,PN4.0MPa為對(duì)焊凸法蘭.
2、管道內(nèi)徑450mm～2000mm法蘭標(biāo)準(zhǔn)為GB/T81-59；PN0.6MPa～PN1.6MPa鉆孔取壓。
3.7防堵塞性:對(duì)蒸汽、液體測(cè)量導(dǎo)壓鉆孔與孔板水平一般呈30°～45°角可克服管道沉淀物進(jìn)入引壓管減少堵塞。
3.8、結(jié)構(gòu)型式及節(jié)流件種類:結(jié)構(gòu)型式:①法蘭夾裝式見(jiàn)(圖2)；②管段法蘭連接式(法蘭標(biāo)準(zhǔn):壓力等級(jí)2.5MPa,4.0MPa為JB82-59或按用戶要求)見(jiàn)（圖3）；③焊接式見(jiàn)（圖4）。外形尺寸分別見(jiàn)（見(jiàn)表1、表2、表3）。節(jié)流件種類:一體化孔板、一體化噴嘴、一體化1/4圓噴嘴、一體化耐磨孔板、一體化圓缺孔板，一體錐形入口孔板等.
3.9、安裝方便:孔板采用夾裝、焊接、管段法蘭式與管道連接，型式多樣，安裝簡(jiǎn)單。
三、相關(guān)計(jì)算及技術(shù)性能
1、基本設(shè)計(jì)依據(jù):
1.1、計(jì)算公式：智能一體化孔板流量計(jì)與節(jié)流裝置計(jì)算方法相同，按流量測(cè)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2624-93和標(biāo)準(zhǔn)ISO5167-2003規(guī)定的(孔板及其它節(jié)流件與配件)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)加工，采用單獨(dú)鉆孔角接取壓方式，取壓孔直徑Φ6㎜，為標(biāo)準(zhǔn)孔板；按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)孔板不用實(shí)流標(biāo)定，只要在正確的使用條件下，可保證孔板計(jì)量的流量不確定度。
對(duì)特殊需要的也可加工其它標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件。其公式如下:
qm=C×ε÷（1-β4）0.5×π÷4×d2×（2×ρ1×Δp）0.5
式中:qm—質(zhì)量流量(Kg/s，公斤/秒)，C—流出系數(shù)(無(wú)量綱)，ε—流束膨脹系數(shù)(無(wú)量綱)，β=d/D工作狀態(tài)下節(jié)流件開(kāi)孔與管道內(nèi)徑的比值(無(wú)量綱)｛d=d20×（1＋λd×（t-20）），D=D20×（1＋λD×（t-20）），d20、D20分別為孔板開(kāi)孔，管道內(nèi)徑20℃狀態(tài)下的值㎜，λd、λD分別是工作狀態(tài)下孔板、管道材質(zhì)的線膨脹系數(shù)㎜/℃｝，d—工作狀態(tài)下的孔板開(kāi)孔直徑(單位:m)，Δp—差壓(單位:Pa)，ρ--工作狀態(tài)下的介質(zhì)密度(單位:Kg/m3)。
2、技術(shù)性能：
表4
差壓變送器 | 量程比 | 迭代計(jì)算儀 | 寬量程流量積算儀 | 溫、壓補(bǔ)償 |
1151(0.5級(jí)) | 4:1 | 帶 | 蒸汽帶 | |
14:1 | 帶 | 蒸汽帶 | ||
3051(0.25級(jí)) | 5:1 | 帶 | 蒸汽帶 | |
20:1 | 帶 | 蒸汽帶 | ||
EJA(0.1級(jí)) | 6:1 | 帶 | 蒸汽帶 | |
30:1 | 帶 | 蒸汽帶 | ||
EJA(0.075級(jí)) | 9:1 | 帶 | 蒸汽帶 | |
40:1 | 帶 | 蒸汽帶 | ||
精確度 | 測(cè)蒸汽1～1.5級(jí)，其它1級(jí) | |||
注:以上表格中所測(cè)介質(zhì)最小流量值，應(yīng)滿足所用節(jié)流件最小雷諾數(shù)要求.
2.1、對(duì)于測(cè)量介質(zhì)為水或液體以及蒸汽、氣體流量較穩(wěn)定的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，為降低成本一般選用量程范圍為5:1～9:1即可。配置為節(jié)流裝置(節(jié)流件可為孔板，或噴嘴，一般地講,應(yīng)用噴嘴節(jié)能，維護(hù)周期可為孔板的2～3倍但加工能力困難成本略高于孔板)、差壓變送器(帶現(xiàn)場(chǎng)顯示)且?guī)?～20mA輸出，對(duì)蒸汽可加溫、壓補(bǔ)償。這時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)要求也不很嚴(yán)格。
2.2、對(duì)于流量波動(dòng)較大，流量控制比較嚴(yán)格的場(chǎng)合，一般選用量程范圍為14:1～30:1，配置為節(jié)流裝置、流量迭代計(jì)算儀、差壓變送器(帶現(xiàn)場(chǎng)顯示)且?guī)?～20mA輸出，對(duì)蒸汽可加溫、壓補(bǔ)償。
2.3、所有的法蘭均帶有4㎜凸面,PN4.0MPa為對(duì)焊凸法蘭.
2.4管道內(nèi)徑450mm～2000mm法蘭標(biāo)準(zhǔn)為GB/T81-59；PN0.6MPa～PN1.6MPa鉆孔取壓。
六、STZH智能一體化孔板流量計(jì)選型編碼
規(guī)格代碼 | 代碼意義 | |||||||||
廠標(biāo) | STZH | 沈陽(yáng)斯拓生產(chǎn)的智能一體化流量計(jì) | ||||||||
通徑 | -XXX | 數(shù)字表示口徑，如:-150表示DN150 | ||||||||
節(jié)流件型式 | -K | K---孔板 | ||||||||
P | P---噴嘴 | |||||||||
F | F---1/4圓噴嘴 | |||||||||
Y | Y---圓缺孔板（≥DN150） | |||||||||
節(jié)流件材質(zhì) | I | I---304 | ||||||||
J | J---316 | |||||||||
Q | Q---其它材質(zhì) | |||||||||
壓力范圍 | P1 | P1---壓力等級(jí)≤2.5MPa | ||||||||
P2 | P2---壓力等級(jí)≤4.0MPa | |||||||||
P3 | P3---特殊壓力定做 | |||||||||
溫度范圍 | W1 | W1---介質(zhì)溫度≤100℃ | ||||||||
W2 | W2---介質(zhì)溫度≤350℃ | |||||||||
W3 | W3---介質(zhì)溫度≤530℃ | |||||||||
W4 | W4---介質(zhì)溫度≥540℃特殊訂貨 | |||||||||
與管道連接方式 | F | F---法蘭夾裝式 | ||||||||
G | G---管段法蘭連接式 | |||||||||
D | D---焊接式 | |||||||||
顯示及輸出方式 | 1 | 1---4～20mA輸出無(wú)現(xiàn)場(chǎng)顯示 | ||||||||
2 | 2---現(xiàn)場(chǎng)顯示型 | |||||||||
3 | 3---現(xiàn)場(chǎng)顯示，帶4～20mA輸出 | |||||||||
4 | 4---配STR-1000數(shù)碼管現(xiàn)場(chǎng)顯示 | |||||||||
5 | 5---配STR-3000液晶現(xiàn)場(chǎng)顯示 | |||||||||
6 | 6---配STR-3000C迭代計(jì)算儀 | |||||||||
溫、壓補(bǔ)償方式 | 1 | 1---測(cè)量液體、一般氣體無(wú)溫壓補(bǔ)償 | ||||||||
2 | 2---測(cè)量飽和蒸汽溫度補(bǔ)償 | |||||||||
3 | 3---測(cè)量飽和蒸汽壓力補(bǔ)償 | |||||||||
4 | 4---測(cè)量過(guò)熱蒸汽，天然氣溫壓補(bǔ)償 | |||||||||
