孔板流量計(jì)現(xiàn)場測量技術(shù)及發(fā)展

    孔板流量計(jì)屬于傳統(tǒng)型的流量測量儀表裝置，是通過差壓原理配合各種差壓計(jì)或差壓變送器可測量管道中各種流體的流量。其節(jié)流裝置系統(tǒng)包括環(huán)室孔板，噴嘴等。節(jié)流裝置與差壓變送器配套使用，可以測量液體、蒸汽、氣體的流量，現(xiàn)今已廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、輕工等部門，是工業(yè)生產(chǎn)中為重要的一種流量計(jì)種類。

    測量方法是以能量守衡定律和流動連續(xù)性定律為基準(zhǔn)的，當(dāng)充滿管道的流體，當(dāng)它們流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流裝置時(shí)，流束將在節(jié)流裝置的節(jié)流件處形成局部收縮，從而使流速增加，靜壓力低，于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了壓力降，即壓差，介質(zhì)流動的流量越大，在節(jié)流件前后產(chǎn)生的壓差就越大，所以孔板流量計(jì)可以通過測量壓差來衡量流體流量的大小。 近年來，隨著自動控制技術(shù)和人工智能的發(fā)展，一種新型的智能型孔板流量計(jì)被許多的工業(yè)企業(yè)選用，這種智能節(jié)流裝置(孔板流量計(jì))是集流量、溫度、壓力檢測功能于一體，并能進(jìn)行溫度、壓力自動補(bǔ)償?shù)男乱淮髁坑?jì)，該孔板流量計(jì)采用的微機(jī)技術(shù)與微功耗新技術(shù)，功能強(qiáng)，結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡單，使用方便。

 

    孔板流量計(jì)在檢測、擰制系統(tǒng)中，構(gòu)成一個(gè)回路的每個(gè)儀表(或元件)都應(yīng)有自己的儀表位號。儀表位號由字母代號組合和回路編號兩部分組成。儀表位號中，*先位字母表示被測變量，后繼字母表不儀表的功能?；芈肪幪柨砂凑昭b置或I-段(區(qū)域)進(jìn)行編制，一般用3-5位數(shù)字表示。

    儀表位號按被測變量分類。同一裝置(或工段)的相同被視l變量的儀表位號中數(shù)字編號是連續(xù)的，但允許中問有空號:不同被測變量的儀表位號不能連續(xù)編號。如果同一個(gè)儀表回路有兩個(gè)以上具有相同功能的儀表，可以在儀表位號后面附加尾綴(大寫英文字母)加以區(qū)別，例如，PT-202A, PT-202B表示同一回路里的兩臺變送器，PV-201A, PV-201B表示同一回路里的兩臺控制閥。

    孔板流量計(jì)當(dāng)屬一不同工段的多個(gè)檢測元件共用一臺顯示儀表時(shí)，儀表位號只編序號，不表示工段號，例如，多點(diǎn)溫度指示儀的儀表位號為TI-1。相應(yīng)的儀表位號為TE-1-1,TE-1一等。當(dāng)臺儀表由兩個(gè)或多個(gè)[[al路共用時(shí)，應(yīng)標(biāo)注各回路的儀表位號，例如一臺雙筆記錄儀記錄流量和壓力時(shí)，

 

    孔板流量計(jì)現(xiàn)場使用的時(shí)候，常見的取壓方式有：法蘭取壓，角接取壓，D-D/2取壓方式。

法蘭取壓介紹：

法蘭取壓口。上游取壓口之間距I，名義上等于25. 4mm。從孔板

上游端面童起;下游取壓口之間距雌名義上等于25.4mm，從孔板下游端面A起.當(dāng)F>0.60, D<150mm時(shí)，11和I感均應(yīng)為25. 4mm士0. 5mm;當(dāng)#<O. 60或>0.‘但一50mm<D毛1000mm時(shí)，1、和雌均應(yīng)為25. 4mm士1mm.取壓口安裝時(shí)，應(yīng)預(yù)先考慮墊圈和(或) 密封材料的厚度。取壓口軸線應(yīng)與管道軸線相交成直角。取壓口穿透處為圓形，其邊緣應(yīng)與管壁內(nèi)表面平齊。并盡可能銳利。允許有倒圓，倒圓半徑小于取壓口直徑的。.1。取壓口直徑應(yīng)小于。-13D，并小于13mm.從管道內(nèi)壁量起，在至少2.5倍取壓口直徑的長度范圍內(nèi)，取壓口應(yīng)為圓筒形。取壓口軸線的位置可位于管道的任一軸向平面上，但應(yīng)考慮上、下游取壓口的高度差以及單次流向改變(彎頭或三通)，如采用一對單獨(dú)鉆孔的取壓口，則取壓口軸線應(yīng)垂直于彎頭或三通所在的平面。

D一O/2取壓口

 D-D /2取壓口.上游取壓口的間距I，名義上等于D，但允許在0. 9D-1. 1 D范圍內(nèi)變化。下游取壓口的間距八名義上等于0. 5D,當(dāng)夕嘆0.60時(shí)，12 0. 48D-0. 52D I月>0. 60時(shí)，12 =0.49D--0. 51D。間距,I, l，均自孔板的上游端面量起。

角接取壓口

孔板流量計(jì)取壓口有單獨(dú)鉆孔取壓口和環(huán)隙取壓口兩種形式。取壓口可位于管道上、管道法蘭上或夾持環(huán)(夾持環(huán)結(jié)構(gòu)見第四章第三節(jié))。取壓口軸線與孔板各相應(yīng)端面之間的間距等于取壓口直徑之半或取壓口環(huán)隙寬度之半.取壓口出口邊緣與孔板端面平齊

 

    孔板流量計(jì)現(xiàn)場應(yīng)用多的取壓方式就是角接取壓和法蘭取壓。下面就給大家介紹下這兩種取壓方式的特點(diǎn)：

    角接取壓就是在節(jié)流件與管壁的夾角處.取出節(jié)流件上卜游的壓力。 取壓位置的具體規(guī)定是:上、下游側(cè)取壓孔的軸線與孔板(或噴嘴).上、下游側(cè)端面的距離，分別等于取壓孔徑的一半或取壓環(huán)隙寬度的一半。

角接取壓裝置有兩種結(jié)構(gòu)形式，即環(huán)室取壓和單獨(dú)鉆孔取壓。

    孔板流量計(jì)環(huán)室取壓適用于公稱壓力為0.6-6.4MPa，公稱直徑在50 -400mm范圍內(nèi)。它能與孔板、噴嘴和文丘里管配合，也能與平面、樺面和凸面的法蘭配合使用。環(huán)室分為平面環(huán)室、槽面環(huán)室和凹面環(huán)室三類。

    環(huán)室取壓的優(yōu)點(diǎn)是壓力取出口面積比較廣闊，便于測出平均壓差，有利于提高檢測精度。但是加工制造和安裝要求嚴(yán)格，如果由于加工和現(xiàn)場安裝條件的限制，達(dá)不到預(yù)定要求時(shí)，檢測精度仍難保證。因此孔板流量計(jì)在現(xiàn)場使用時(shí)，為了加工和安裝方便，有時(shí)不用環(huán)室而用單獨(dú)鉆孔取壓，特別是對大口徑管道更是如此。

    鑒于孔板流量計(jì)計(jì)歷史數(shù)據(jù)庫的局限性，20世紀(jì)70年代末，美國石油學(xué)會和氣體加工者協(xié)會提出了一項(xiàng)建立新的同心直角邊法蘭取壓孔板流出系數(shù)的數(shù)據(jù)庫的計(jì)劃，稱為API實(shí)驗(yàn)計(jì)劃(API Experimental Program)。幾乎同時(shí)，歐洲共同體委員會(CEC)亦提出類似的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，稱為EEC實(shí)驗(yàn)計(jì)劃(EEC Experimental Program)，兩個(gè)項(xiàng)目研究的目的，都是建立一個(gè)高質(zhì)量的孔板流出系數(shù)的數(shù)據(jù)庫。在11個(gè)實(shí)驗(yàn)室，用油、水、空氣和天然氣做試驗(yàn)流體，經(jīng)過10余年努力，建立了新的數(shù)據(jù)庫。

    1983年孔板流量計(jì)國內(nèi)學(xué)術(shù)會議1983年6月9日至10日，在美國國家標(biāo)準(zhǔn)局(NBS)召開孔板流計(jì)學(xué)術(shù)會議，會議發(fā)起者為美國NBS、美國氣體研究院(GRI)和英國NEL, I。個(gè)國家10。名代表參加，代表有三方面人員:流量計(jì)制造及使用人員，流體力學(xué)研究工作者，理論和計(jì)算數(shù)學(xué)研究工作者。會議主題為如何提高孔板流量計(jì)測量的準(zhǔn)確度?

全體大會宣讀三篇主題論文，分別反映三方面的現(xiàn)狀與水平:

①孔板流量計(jì)的現(xiàn)狀、使用范圍和存在的問題;

②流體流動基礎(chǔ)測量科學(xué)的現(xiàn)狀和水平，為孔板流鰲計(jì)工藝作貢獻(xiàn)的潛力;

③流體流動用計(jì)算機(jī)模擬仿真方面的現(xiàn)狀和水平，為孔板流量計(jì)研究計(jì)算機(jī)模擬仿真的潛力。

會議討論的基礎(chǔ)性課題:

①差壓測t儀表的壓力場技術(shù)特性，更深人地認(rèn)識測量壓力場的能力;

②上游阻流件及孔板本身產(chǎn)生的流場，需采用實(shí)驗(yàn)與計(jì)算綜合技術(shù)(如多普勒激光流速側(cè)量，流動顯形和可視性);

③流體通過孔板節(jié)流件后流場變化，用計(jì)算機(jī)模擬仿真;

④孔板實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及試驗(yàn)設(shè)備的考核;

⑤各國標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于安裝要求的差異。