孔板流量计的原理及安装要求

日期：2022-07-13 点击量：

1. 孔板流量计基本原理
　　充满管道的介质，当它流经管道内的孔板流量计时，流速将在孔板处形成局部收缩，使得流速增加，静压力降低，孔板前后产生压差，结构原理如图 1 所示。介质流量越大，孔板前后的压差就越大，通过测量压差来计算流量的大小。

根据流体力学中的伯努利方程和流体连续性方程式可推导标准孔板的流量与压差之间定量关系的基本流量公式，如图 2 所示。

2. 孔板流量计的组成及适用范围
孔板流量计测量系统主要由标准孔板、引压管、三阀组、差压变送器、控制器等组成，如图 3 所示，附加装置有隔离器、冷凝罐等。孔板高低压侧引压管测定的差压值经差压变送器转换为4~20 mA 标准电信号传送到机柜间和中控室；按取压方式标准孔板有角接取压、法兰取压、径距取压三种方式，按孔板类型有标准孔板、内藏孔板、限流孔板、环形孔板等。标准孔板流量计适用范围有公称直径：15 mm≤DN≤1200 mm；公称压力：PN≤40MPa；工作温度：-50 ℃≤DN≤550 ℃；适用量程比：4︰1~3︰1；测量精度：0.5 级、1.0 级。

3. 标准孔板流量计的安装要求
(1)取压孔角度。测量介质为气体时，取压孔设在管道上半部，与管道垂直中心线成 0°~45°夹角，可以避免引压管积液；测量介质为液体时，开孔在管道下半部，与水平中心线成 0°~45°夹角；测量介质为蒸汽时，开孔在管道上半部，与管道水平中心线成0°~45°夹角，如图 4 所示。

(2)引压管敷设。根据物料的特性及测量要求，坡度应不小于1︰12，材质需要耐腐蚀，测量粘度高的介质时需增大引压管的倾斜度，其倾斜角度应能保证能排净管内气体或积液。引压管长度尽可能短，高低压引压管高度要一样，容易冷凝、结晶的介质还需要增加伴热和保温措施。
(3)取压孔要求。取压孔中心线与孔板上下游端面的距离为25.4±0.8 mm；取压孔的中心线和孔板上下游 2D 内圆柱的中心线垂直，孔板两端面和取压孔轴线向外倾斜夹角应小于 3 度。取压孔直径应小于 0.08D。
(4)孔板方向。根据介质流动方向，孔板有正反面安装要求，孔板装反仪表输出会偏小；而且被测介质应充满全部管道并且连续流动，且在通过孔板流量计时时应不发生相变；节流孔板安装前，要用蒸汽对介质管道进行吹扫，避免焊渣、铁屑等高速流动撞击损伤节流孔板。
(5)直管段要求。任何局部阻力均会引起流速在截面上重新分布,使得流量系数变化，所以在节流装置的上、下游必须配置一定长度的直管段，一般要求前 10D，后 5D，如条件不满足，需安装整流器；在孔板前后距离为两倍于管径的管道内壁上,不应有凸出物和明显的粗糙或不平，如介质温度计非常好安装在孔板后面，否则会对测量产生影响。

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