孔板型蒸汽流量計(jì)
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一、用途、特點(diǎn)及適用范圍
1、用途：TG-KB-1712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。可直接測量體積流量或質(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，不適用于脈動流和臨界的流量測量；
b、特點(diǎn)及適用范圍：
1）標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置無須實(shí)流標(biāo)定即可保證其測量精度。（在所有流量計(jì)中是的）；
2）適用被測介質(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)被測對象流量的變化，通過按鍵或通訊方式現(xiàn)場設(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）無可動部件，機(jī)構(gòu)安全可靠，使用、操作簡單、易掌握，免維修；
根據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2624-93 和國際標(biāo)準(zhǔn)ISO5167-1 規(guī)定，節(jié)流裝置適用的流量量程比為3（即與最小適用流量之比），在個別情況下允許量程比為4，如果量程比大于上述值，則在使用同一臺差壓計(jì)時在小流量時的測量誤差很大。
二、工作原理
節(jié)流裝置測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，有流體流過節(jié)流件時，會在節(jié)流件兩側(cè)產(chǎn)生一個壓力差（差壓P），這時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）
圖1 節(jié)流裝置測量原理圖
三、分類及結(jié)構(gòu)簡圖
1、分類
①按法蘭夾裝方式分類
（1）焊接式 （2）法蘭夾裝式
②按取壓方式分類
（1）角接鉆孔取壓； （2）角接環(huán)室取壓
（3）法蘭取壓； （4）徑距取壓；
2、結(jié)構(gòu)及簡圖
① 圖 2標(biāo)準(zhǔn)環(huán)室孔板節(jié)流裝置結(jié)構(gòu)圖
1、法蘭 2、導(dǎo)壓管
3、前環(huán)室 4、節(jié)流件
5、后環(huán)室 6、密封墊片
7、螺栓 8、螺母
圖2 標(biāo)準(zhǔn)環(huán)室孔板結(jié)構(gòu)圖
四、結(jié)構(gòu)及簡圖
②各種標(biāo)準(zhǔn)孔板結(jié)構(gòu)，見圖3
圖3
五、安裝與使用注意事項(xiàng)
1、核準(zhǔn)參數(shù)：安裝前務(wù)必先核準(zhǔn)現(xiàn)場工況條件，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，“+“為上游側(cè)（迎著流體過來的方向），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，用戶在焊接操作時應(yīng)予注意或采取必要的措施。
8、孔板蒸汽流量計(jì)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，則建議把調(diào)節(jié)閥裝在下游計(jì)算書上要求的直管段長度之后。
11、被測介質(zhì)為氣體或蒸汽且溫度和（或）壓力有較大波動時，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，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)漂移也會引起測量誤差，使用過程中應(yīng)定期對差壓變送器進(jìn)行校準(zhǔn)。
14、除須經(jīng)常對導(dǎo)壓管進(jìn)行檢查，以防堵塞外，對室外的導(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，應(yīng)避免由于溫差導(dǎo)致的虛假壓差，此時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，以避免振動和有力作用在差壓計(jì)上。
16、節(jié)流裝置現(xiàn)場吊裝時，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，此時應(yīng)考慮調(diào)換節(jié)流件；另外，節(jié)流裝置長期使用后，在孔板上游側(cè)下角容易堆積污物，這會使流出系數(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)按被測介質(zhì)的性質(zhì)和參數(shù)而定，其內(nèi)徑過小和長度太長會使信號嚴(yán)重滯后或失真
19、對于直管段的要求
對節(jié)流裝置上下游直管段長度的規(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），具體長度見下表（二）：
表（二） 節(jié)流件上下游側(cè)最小直管段長度
注：1）表中直管段長度均以實(shí)際管道的公稱直徑DN的倍數(shù)表示。
2）不帶符號的值為“零附加不確定度”的值。
3）帶符號的值為“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，可采用加裝整流器（流動調(diào)整器）。否則測量精確度會有所降低。
20、不同介質(zhì)安裝位置選擇：
氣體取壓口在管道上部；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：測量液體和水蒸汽介質(zhì)流量時，取壓管口安裝角度為0°和180°；如果在0°和180°不可能安裝時，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：測量氣體介質(zhì)流量時，取壓管口安裝角度為270°，如果在270°不可能安裝時，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)流量測量時，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)流量測量時，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。
六、一體化節(jié)流裝置
一體化節(jié)流裝置是由流量計(jì)生產(chǎn)廠家按照用戶的要求將節(jié)流裝置與截止閥、冷凝器（或冷凝圈）、引壓管、三閥組和差壓變送器組裝在一起。貨到只需將其法蘭與管道焊接和接入差壓變送器電纜即可投入使用。
近年來一體化節(jié)流裝置由于極大地方便了用戶，受到了市場的歡迎，產(chǎn)生了多種不同的結(jié)構(gòu)型式。應(yīng)篇幅所限，僅將本公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的一種一體化節(jié)流裝置介紹如下，其結(jié)構(gòu)與組成示意圖見圖9。
七、供應(yīng)的成套性和訂貨須知
1、供應(yīng)的成套性
2、安裝節(jié)流裝置除必須安裝截止閥外，對于不同的被測介質(zhì)、工藝參數(shù)、差壓變送器的安裝位置，還會用到如冷凝器、集氣器、沉將器、隔離容器等，它們?nèi)绾闻渲?，請用戶參考有關(guān)手冊或向本公司咨詢。
3、成套安裝：節(jié)流裝置安裝、截止閥、導(dǎo)壓管、三閥組及差壓變送器等構(gòu)成的系統(tǒng)安裝工藝條件不同的各安裝方式請見附錄。
4、除生產(chǎn)各種標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置外，還生產(chǎn)或另供組成差壓式流量計(jì)的其它儀表、器件和附件、如各種型號的常規(guī)型和智能型差壓變送器、常規(guī)型和帶溫、壓補(bǔ)償?shù)闹悄苄土髁糠e算儀、各種型號的截止閥、三閥組及冷凝器、隔離容器等等各種附件，在本公司一次全可配齊，非常方便并實(shí)行三包。
訂貨須知：
1、本公司除可按上列各結(jié)構(gòu)提供節(jié)流裝置外還可配供上、下游直管段；該直管的進(jìn)、出口可不配帶法蘭，也可配帶法蘭；直管段長度可由用戶確定，也可按本公司規(guī)定上游長度L=10DN、下游長度L=5DN供貨
2、當(dāng)被測介質(zhì)溫度超過100℃時差壓變送器前必須加裝冷凝器;當(dāng)被測介質(zhì)有強(qiáng)腐蝕性時其前應(yīng)加裝隔離容器。
采用法蘭標(biāo)準(zhǔn)
3、公司生產(chǎn)的節(jié)流裝置及各種流量計(jì)、液位計(jì)等的法蘭采用標(biāo)準(zhǔn)為我國機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T74-94～90-94（即原JB74-59～90-59）或我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB9112-88～9123-88。
根據(jù)用戶要求也可按化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG20592～20653-97或美國標(biāo)準(zhǔn)ASME/ANSIBl6.5-88設(shè)計(jì)、生產(chǎn)。
4、由于節(jié)流裝置的應(yīng)用十分廣泛，具體工藝條件不僅千差萬別而且還可能經(jīng)常變化，所以用戶在操作中會遇到各種難于分析和解釋的問題：對此本公司有流量儀表方面的專家可為用戶提供咨詢服務(wù)，也可到現(xiàn)場參與分析，提出解決問題的方案和為用戶進(jìn)行人員培訓(xùn)。相信尊敬的用戶一定會在本公司得到全面和滿意的服務(wù)。
