一、用途、特點(diǎn)及適用范圍 環(huán)室取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板
1、用途:節(jié)流式差壓流量計(jì)由三部分組成:節(jié)流裝置、差壓變送器和流量積算儀。節(jié)流裝置是直接安裝于管道上的一次元件,差壓變送器和積算儀屬于二次元件。它主要用于流經(jīng)管道各種氣體(純凈的或含粉塵的)、蒸汽(飽和或過(guò)熱)和液體(導(dǎo)電或不導(dǎo)電;強(qiáng)腐蝕性;粘稠或含有微小顆粒臟污)流量??芍苯訙y(cè)量體積流量或質(zhì)量流量。
2、差壓式流量計(jì)(標(biāo)準(zhǔn)孔板)的使用條件、特點(diǎn)及適用范圍
a、使用條件:
1)在測(cè)量段,流體必須充滿圓管,并連續(xù)不斷地流經(jīng)節(jié)流裝置;
2)流體在物理上和熱力學(xué)上必須是均勻的單相流體;
3)節(jié)流裝置所測(cè)得流體必須是穩(wěn)定流,或可看作是穩(wěn)定的緩慢變化的流體,不適用于脈動(dòng)流和臨界的流量測(cè)量;
b、特點(diǎn)及適用范圍:
1)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置無(wú)須實(shí)流標(biāo)定即可保證其測(cè)量精度;
2)適用被測(cè)介質(zhì)非常廣泛,幾乎可用于所有氣體、蒸汽和液體的流量測(cè)量;
3)適用直徑比β為0.22~0.75,雷諾數(shù)ReD≥5000 管道直徑DN50~1000mm,允許外推到5000mm。β=d/D,d—孔板開孔直徑;D—管道實(shí)際內(nèi)徑
4)使用壓力可高達(dá)32MPa,也可用于負(fù)壓;
5)介質(zhì)溫度范圍:-30℃~+650℃;
6)智能型差壓式流量計(jì)采用智能差壓變送器,可根據(jù)被測(cè)對(duì)象流量的變化,通過(guò)按鍵或通訊方式現(xiàn)場(chǎng)設(shè)定差壓值(規(guī)定范圍內(nèi)),從而改變流量范圍,使系統(tǒng)流量范圍度大大拓寬;
7)無(wú)可動(dòng)部件,機(jī)構(gòu)安全可靠,使用、操作簡(jiǎn)單、易掌握,免維修;
根據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2624-93 和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO5167-1 規(guī)定,節(jié)流裝置適用的流量量程比為3(即最大與最小適用流量之比),在個(gè)別情況下允許量程比為4,如果量程比大于上述值,則在使用同一臺(tái)差壓計(jì)時(shí)在小流量時(shí)的測(cè)量誤差很大
二、工作原理 標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)
節(jié)流裝置測(cè)量流量的原理是依據(jù)著名的伯努力流體力學(xué)原理。如圖(1)所示在管道中安放一只節(jié)流件,有流體流過(guò)節(jié)流件時(shí),會(huì)在節(jié)流件兩側(cè)產(chǎn)生一個(gè)壓力差(差壓P),這時(shí)的流量與差壓的平方根成正比,即:
體積流量:
式中:A:常數(shù)
C:流出系數(shù)
β:直徑比(= d / D)
d:節(jié)流件孔徑(mm)
ε:可膨脹性系數(shù)
△P:節(jié)流件前后的差壓(Pa)
ρ:工況下流體密度(kg/m3)
三、安裝與使用注意事項(xiàng) 環(huán)室取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板
1、核準(zhǔn)參數(shù):安裝前務(wù)必先核準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)工況條件,確認(rèn)節(jié)流裝置計(jì)算書的所有參數(shù)與安裝點(diǎn)工況條件參數(shù)相同后,才可進(jìn)行安裝,否則必須進(jìn)行必要的修正或補(bǔ)償。
2、方向:節(jié)流裝置的孔板提柄上或法蘭外圓面上分別有“+”、“-”號(hào),“+“為上游側(cè)(迎著流體過(guò)來(lái)的方向),不得裝反。
3、插入深度:環(huán)室取壓孔板,插入深度為管道與環(huán)室之間距離為2~5mm,但不能將管道頂?shù)江h(huán)室,否則管道受熱膨脹便會(huì)頂壞環(huán)室。鉆孔取壓孔板,突入孔板內(nèi)的管道,任何一點(diǎn)不得擋住取壓孔。
4、系統(tǒng)吹掃:節(jié)流裝置安裝完畢既應(yīng)吹掃,此時(shí)應(yīng)先將節(jié)流件(孔板片)拆下,以免管道內(nèi)雜物刮傷孔板片或堵塞引壓管,待吹掃完成后再裝好,方向?yàn)榱黧w流動(dòng)方向與孔板上的箭頭同向。注意擰緊以保證密封。
5、調(diào)零:吹掃安裝完成后,將三閥組中間閥開啟,此時(shí)差壓值應(yīng)為零,如果不是,就必須要?dú)w零,方法是按住左下角按鍵不動(dòng)20秒鐘,松開后即可。
6、最后將三閥組中間閥慢慢關(guān)閉(必須關(guān)嚴(yán)),正負(fù)引壓管上部的截止閥全部開啟,孔板即可正常工作。
7、安裝同軸度要求:節(jié)流件與管道必須同心,偏心距離不大于0.0025D,用戶在焊接操作時(shí)應(yīng)予注意或采取必要的措施。
8、孔板一般都要配合差壓變送器使用,導(dǎo)壓管與差壓變送器連接時(shí)要注意正負(fù)壓不要裝反,“H”為正,“L”為負(fù);
9、正負(fù)取壓口引出的導(dǎo)壓管在任何情況下都要保持平行;
10、如必須裝調(diào)節(jié)閥,則建議最好把調(diào)節(jié)閥裝在下游計(jì)算書上要求的直管段長(zhǎng)度之后。
11、被測(cè)介質(zhì)為氣體或蒸汽且溫度和(或)壓力有較大波動(dòng)時(shí),應(yīng)進(jìn)行溫度和(或)壓力補(bǔ)償。壓力變送器裝設(shè)在上游1D處,熱電偶裝設(shè)在下游1D處。
12、在差壓訊號(hào)管線上不得有可能積留液體或氣體的袋形空間,如不能避免時(shí),應(yīng)裝設(shè)集氣器(或排氣閥)和沉降器(或疏水器)。
13、變送器零點(diǎn)漂移也會(huì)引起測(cè)量誤差,使用過(guò)程中應(yīng)定期對(duì)差壓變送器進(jìn)行校準(zhǔn)。
14、除須經(jīng)常對(duì)導(dǎo)壓管進(jìn)行檢查,以防堵塞外,對(duì)室外的導(dǎo)壓管應(yīng)予適當(dāng)保溫,以防凝固或凍結(jié)。如管線(垂直段)相當(dāng)長(zhǎng),應(yīng)避免由于溫差導(dǎo)致的虛假壓差,此時(shí)建議把兩根差壓管線靠近敷設(shè)并一起包在保溫層內(nèi)。
15、差壓管線應(yīng)有支架,以避免振動(dòng)和有力作用在差壓計(jì)上。
16、節(jié)流裝置現(xiàn)場(chǎng)吊裝時(shí),嚴(yán)禁用鐵絲、鋼絲、吊鉤穿入節(jié)流件喉部孔徑,以防止銳口損傷,影響精度;
17、節(jié)流裝置使用一段時(shí)間后,由于液體中有固體顆粒,氣體中有液體小滴或其它雜質(zhì),尖銳的入口將被磨鈍,從而使流出系數(shù)增大,造成附加誤差,此時(shí)應(yīng)考慮調(diào)換節(jié)流件;另外,節(jié)流裝置長(zhǎng)期使用后,在孔板上游側(cè)下角容易堆積污物,這會(huì)使流出系數(shù)變化,因此要定期檢查,排除污物。
18、導(dǎo)壓管:導(dǎo)壓管的材質(zhì)應(yīng)按被測(cè)介質(zhì)的性質(zhì)和參數(shù)而定,其內(nèi)徑過(guò)小和長(zhǎng)度太長(zhǎng)會(huì)使信號(hào)嚴(yán)重滯后或失真,建議參照表(一)確定。
表(一) 導(dǎo)壓管的內(nèi)徑和長(zhǎng)度
<16000(mm) | <16000~45000(mm) | <45000~90000(mm) | |
水、水蒸汽、干氣體 | 7~9 | 10 | 13 |
濕氣體 | 13 | 13 | 13 |
低、中粘度的油品 | 13 | 19 | 25 |
臟液體或氣體 | 25 | 25 | 38 |
19、對(duì)于直管段的要求
對(duì)節(jié)流裝置上下游直管段長(zhǎng)度的規(guī)定和要求:
IS05167標(biāo)準(zhǔn)中孔板與阻流件之間所要求的直管段長(zhǎng)度比β有關(guān)(β=d/D, d為孔板開孔直徑,D為管道內(nèi)徑),具體長(zhǎng)度見下表(二):
表(二) 節(jié)流件上下游側(cè)最小直管段長(zhǎng)度
直徑比β≤ | 節(jié)流件上游側(cè)阻流件形式和最短直管段長(zhǎng)度 | 節(jié)流件下游最短直管段長(zhǎng)度(包括在本表中的所有阻流件) | ||||||
單個(gè)90O彎頭或三通(流體僅從一個(gè)支管流出) | 在同一平面上的兩個(gè)或多個(gè)90彎頭 | 在不同平面上的兩個(gè)或多個(gè)90彎頭 | 漸縮管(在1.5D 至3D的長(zhǎng) 度內(nèi)由2D 變?yōu)镈) | 漸縮管(在1D至2D的長(zhǎng)度內(nèi)由0.5D變?yōu)镈) | 球型閥全開 | 全孔球閥全開 | ||
0.20 | 10(6) | 14(7) | 34(17) | 5 | 16(8) | 18(9) | 12(6) | 4(2) |
0.25 | 10(6) | 14(7) | 34(17) | 5 | 16(8) | 18(9) | 12(6) | 4(2) |
0.30 | 10(6) | 16(8) | 34(17) | 5 | 16(8) | 18(9) | 12(6) | 5(2.5) |
0.35 | 12(6) | 16(8) | 36(18) | 5 | 16(8) | 18(9) | 12(6) | 5(2.5) |
0.40 | 14(7) | 18(9) | 36(18) | 5 | 16(8) | 20(10) | 12(6) | 6(3) |
0.45 | 14(7) | 18(9) | 38(19) | 5 | 17(9) | 20(10) | 12(6) | 6(3) |
0.50 | 14(7) | 20(10) | 40(20) | 6(5) | 18(9) | 22(11) | 12(6) | 6(3) |
0.55 | 16(8) | 22(11) | 44(22) | 8(5) | 20(10) | 24(12) | 14(7) | 7(3.5) |
0.60 | 18(9) | 26(13) | 48(24) | 9(5) | 22(11) | 26(13) | 14(7) | 7(3.5) |
0.65 | 22(11) | 32(16) | 54(27) | 11(6) | 25(13) | 28(14) | 16(8) | 7(3.5) |
0.70 | 28(14) | 36(18) | 62(31) | 14(7) | 30(15) | 32(16) | 20(10) | 7(3.5) |
0.75 | 36(18) | 42(21) | 70(35) | 22(11) | 38(19) | 26(11) | 24(12) | 8(4) |
0.80 | 46(23) | 50(25) | 80(40) | 30(15) | 54(27) | 44(22) | 30(15) | 8(4) |
注:1)表中直管段長(zhǎng)度均以實(shí)際管道的公稱直徑DN的倍數(shù)表示。
2)不帶符號(hào)的值為“零附加不確定度”的值。
3)帶符號(hào)的值為“0.5%附加不確定度”的值。
4)當(dāng)用戶工藝管段布置不能滿足表二的規(guī)定時(shí),可采用加裝整流器(流動(dòng)調(diào)整器)。否則測(cè)量精確度會(huì)有所降低。
20、不同介質(zhì)安裝位置選擇:
氣體取壓口最好在管道上部;液體取壓口在側(cè)面以下,但不要在正下方,沉積顆粒會(huì)堵塞取壓口;蒸汽的取壓口在管道側(cè)面;如下圖:
1)在水平管道上的安裝要求
① 如圖4和5所示:測(cè)量液體和水蒸汽介質(zhì)流量時(shí),取壓管口最佳安裝角度為0°和180°;如果在0°和180°不可能安裝時(shí),可在0°~60°和120°~180°范圍內(nèi)選擇。但差壓變送器必須垂直安裝在三閥組的垂直端面上。
② 如圖6所示:測(cè)量氣體介質(zhì)流量時(shí),取壓管口最佳安裝角度為270°,如果在270°不可能安裝時(shí),可在210°~270°和270°~330°范圍內(nèi)安裝。但差壓變送器必須水平安裝在三閥組頂水平面上。
2)在垂直管道上安裝要求
① 圖7所示:在水蒸汽和液體介質(zhì)流量測(cè)量時(shí),差壓變送器安裝在垂直管道低端取壓口一側(cè),且垂直安裝在低於取壓口的三閥組板垂直端面。
② 如圖8所示:在氣體介質(zhì)流量測(cè)量時(shí),差壓變送器安裝在垂直管道**取壓口一側(cè),且水平安裝在高於取壓口的三閥組板水平端面上。