標準孔板流量計的簡單分析和安裝注意事項
隨著現(xiàn)代儀表技術(shù)發(fā)展，會有很多新型流量計的出現(xiàn)。然而由于流量測量技術(shù)本身涉及面廣，隨著被測對象的不同，對流量計有著不一樣的要求，也就是說有多種流量計并存，才能滿足不同現(xiàn)場和不同層次的需求。孔板差壓式流量計是國內(nèi)外研究***早的、試驗數(shù)據(jù)***完善、現(xiàn)場實踐經(jīng)驗***為豐富、標準化程度非常高的流量計，他的結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、性能比較穩(wěn)定、使用壽命比較長，并且已經(jīng)標準化，因而在工業(yè)上得到了廣泛的應用。標準節(jié)流孔板是測量流量的差壓發(fā)生的節(jié)流裝置，配合各種差壓計或變送器可測量各種流體的流量?？装辶髁坑嫻?jié)流裝置包括環(huán)室節(jié)流孔板，噴嘴等?？装辶髁坑嫻?jié)流元件與變送器配合使用可測量液體、蒸汽、氣體的流量，孔板流量計在石油、化工、冶金、電力、供熱、供水等領(lǐng)域使用。
1.孔板差壓流量計工作原理
標準節(jié)流孔板是測量流量的差壓發(fā)生的節(jié)流裝置,配合各種差壓計或變送器可測量各種流體的流量。節(jié)流孔板流量計節(jié)流裝置包括環(huán)室節(jié)流孔板,噴嘴等,結(jié)構(gòu)見圖1。
節(jié)流孔板流量計節(jié)流元件與變送器配合使用可測量液體、蒸汽、氣體的流量,孔板流量計在電力石油冶金化工、輕工等部門使用。工藝管道內(nèi)裝有一個孔板節(jié)流裝置,管道內(nèi)徑要遠大于孔板的孔徑,被測介質(zhì)經(jīng)過孔板節(jié)流裝置時通道突然縮小,即流束變小,流速變快,介質(zhì)在孔板后的靜壓降低,在孔板上、下游兩側(cè)產(chǎn)生靜壓力差(差壓)。
2.標準孔板流量計的簡單分析和安裝注意事項
孔板流量計它較為直觀易維護等特點,在企業(yè)生產(chǎn)的一般過程控制中測流量的儀表會選擇孔板流量計。差壓式流量計是根據(jù)流動連續(xù)性原理和伯努利方程可以推導出差壓與流量之間的關(guān)系而求得流量。差壓與流量的平方成正比。流體在管道中通過孔板流量計產(chǎn)生壓差,孔板流量計測流量根據(jù)質(zhì)量流量,體積流量,流量系數(shù),流束膨脹系數(shù),孔板開孔截面積,孔板前后壓差,介質(zhì)密度等之間的關(guān)系計算出來的。
2.1和其他的流量計比孔板流量計的長處
( 1) 孔板式流量計價格低廉，結(jié)構(gòu)簡單牢固，其性能穩(wěn)定可靠，使用壽命長;
( 2) 其他類的流量計沒有孔板式流量計應用廣泛;
( 3) 節(jié)流元件與變送器、顯示儀表能夠由不同廠家生產(chǎn).
2.2缺點
( 1) 范圍度窄，一般僅 3: 1 ～ 4: 1
( 2) 現(xiàn)場安裝條件要求高
( 3) 測量精度普遍偏低
( 4) 壓損大( 指孔板、噴嘴等)
3 .差壓式孔板流量計的正常使用條
( 1) 工藝介質(zhì)要持續(xù)的通過孔板流量計而且要充滿導壓管管，否則流量將無法測量。例如棒磨機給水流量無指示,儀表工到現(xiàn)場檢查變送器打開排污有少量水流出，認為是導壓管堵塞了，用氮氣吹，發(fā)現(xiàn)是通的，仔細檢查后發(fā)現(xiàn)節(jié)流元件安裝在靠近出水口附近( 常壓) ，而且管道又再高處( 距地面 11m) 水沒有充滿工藝管道。建議把孔板流量計移位，后來把孔板移到距地面 7 米左右的橫管段，這時水能滿管流量指示正常。
( 2) 被測介質(zhì)在物理上和熱力學上必須是均勻的單相流體。
( 3) 被測介質(zhì)流經(jīng)節(jié)流裝置時不得發(fā)生相變; 即使導壓管內(nèi)發(fā)生相變也不行。
( 4) 節(jié)流裝置所測得被測介質(zhì)必須是穩(wěn)定流，或被測介質(zhì)是穩(wěn)定的緩慢變化的，不適用于脈動流和臨界的流量測量。
( 5) 流束應與管道平行，不得有旋轉(zhuǎn)流。
4.節(jié)流裝置的安裝
( 1) 節(jié)流元件與管道的中心線應盡可能垂直( 2) 節(jié)流元件孔板的中心線應該和工藝管道的中心線重合。
( 2) 節(jié)流裝置上下游側(cè)直管段長度的確定原則是: 當施工圖設計有明確規(guī)定時，應當按照設計規(guī)定執(zhí)行; 當施工圖設計無具體規(guī)定，可按照節(jié)流件前后的直管段必需是直的，不得有肉眼可見的彎曲而且應該是潤滑的，如不潤滑，流量系數(shù)應乘以粗糙度修正系數(shù)。孔板前要求有 10 倍直徑長度的直管段，孔板后要求有 5 倍直徑的長度的直管段實施。
( 3) 安裝在垂直管道上的標準節(jié)流裝置的取壓口位置要取在方便檢修的方向上并且不得妨礙其他設備的檢修和工藝的操作; 在水平管道節(jié)流裝置裝的取壓口的位置氣體垂直向上兩邊 45°以內(nèi)。
液體水平向下 45° ，蒸汽水平向上 45°。特殊情況下可以不按這樣取壓。例如灰水流量取壓口可以不去水平向下45°，可以垂直向上取，這樣一些固體雜質(zhì)不容易沉淀到導壓管里照成堵塞，安裝圖見圖 2。
( 4) 被測介質(zhì)有腐蝕性的話就得用耐腐蝕性的材料制造導壓管，并且導壓管壓力等級要達到要求，普通介質(zhì)導壓管的傾斜度要大于等于 1: 12，測粘度高流體的流量時要加大導壓管的傾斜度要; 導壓管的內(nèi)徑不要小于 6mm，***好它的長度在 16m 之內(nèi)。導壓管的長度要盡可能的短，當現(xiàn)場條件不允許近距離安裝實際安裝當長度大于 30m 時，要分段敷設，并在各***高點安裝排氣閥，集氣器; 各較低點安裝排污閥，沉降器; 正、負壓導壓管高度應該同樣高，而且盡可能靠近敷設，易結(jié)晶或水等介質(zhì)還需要配伴熱保溫。
( 5) 為防止運行時管內(nèi)金屬屑、氧化物、焊渣等損壞節(jié)流件，節(jié)流裝置安裝前管道一定要用高壓蒸汽嚴格沖洗。
( 6) 不能用硬物擦試節(jié)流裝置表面以免損傷節(jié)流元件。 ( 8) 為了不影響精度，吊裝節(jié)流裝置時，鋼絲、鐵絲、吊鉤等物件不能穿入節(jié)流元件喉部孔徑，以防止節(jié)流元件坡口損傷。
5.孔板流量計的維護
( 1)**新安裝的儀表或停用一段時間后重新投用的標準孔板，使用前應當檢查引壓管路有無堵塞，接頭是否泄漏，對液體介質(zhì)應在導壓管路內(nèi)充滿液體，注意排放導壓管內(nèi)混進的氣體，對氣體介質(zhì)應注意排放導壓管管內(nèi)液體。
( 2) 使用儀表前應校零位，關(guān)嚴正負導壓管上的截止閥門，打開平衡閥，檢查、校正差壓變送器的零位，需要注意" 零點" 是在正負壓力腔完全等壓( 即差壓等于 0) 時，校驗差壓變送器，***好打開小堵頭使正負壓力腔接大氣。
( 3) 在流體流動狀態(tài)下，正負導管上的取壓閥門只要不關(guān)嚴，不能檢查零點。
( 4) 測量臟污流體的流量時，需要配置符合臟污流體化學特性的沉降器或隔離器。注意導壓管的進口、出口及排污口的位置合理選擇，盡量不讓導壓管堵塞并能夠順利排污。
( 5) 測量有腐蝕性的流體流量時，必須要選用耐腐蝕的隔離器，根據(jù)腐蝕性的流體比重選用合適的隔離液，并注意接頭的密封緊固合理選擇隔離液與被測流體的入口。
( 6) 標準孔板的設計參數(shù)與實際參數(shù)是否一致，將會直接關(guān)系到儀表測量的精度。標準孔板流量計使用后，測得的數(shù)據(jù)如果處于設計的范圍內(nèi)，測量精度一般會符合設計計算精度; 但是如果測得的數(shù)據(jù)不在設計參數(shù)范圍( 如果標準孔板及差壓變送器選型、制造、安裝都符合要求) 則有可能是提供的設計參數(shù)有錯誤，應更改設計參數(shù)，重新計算標準孔板所有數(shù)據(jù)。
( 7) 標準孔板節(jié)流裝置使用一段期限后，由于在被測介質(zhì)中有雜質(zhì)長時間摩擦節(jié)流元件，使孔板磨損，造成附加誤差，這時候應該考慮調(diào)換節(jié)流元件; 節(jié)流裝置使用時間越長，越有可能有污物堆積在孔板上游側(cè)下角，這樣會使流出系數(shù)變化，所以要定期檢查，徹底排除污物。如有必要可以停車后并吹掃置換管道內(nèi)介質(zhì)后拆下檢查處理。若孔板開孔直角入口邊緣的銳利度和光潔度、孔板端面平行度、垂直度等參數(shù)超差時，應對孔板進行修正或予以更換.
