簡(jiǎn)要描述:LG系列節(jié)流孔板流量計(jì)是我公司研制開發(fā)的一種智能型孔板流量計(jì)。用途:可廣泛應(yīng)用于石油、煉化、化工、天然氣、冶金、電力、制藥等領(lǐng)域中,各種液體、氣體、天然氣及蒸汽流量的測(cè)量和計(jì)量。變送器輸出的模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)可與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng),也可輸送給各種流量?jī)x,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程流量顯示或控制。
二、節(jié)流孔板流量計(jì)特點(diǎn)
1.一體化式結(jié)構(gòu)、流量測(cè)量
2.測(cè)量精度高,量程比寬
3.***小壓差可達(dá)30mmH2O
4.耐高溫、高壓,可適用于各種工況條件
5.智能變送、溫/壓全工況自動(dòng)補(bǔ)償
6.開放式數(shù)字平臺(tái),多用途串行接口,現(xiàn)場(chǎng)總線結(jié)構(gòu),HART通訊協(xié)議
7.現(xiàn)場(chǎng)數(shù)顯、信號(hào)遠(yuǎn)傳兼容,模擬量和數(shù)字化雙向通迅共存,方便系統(tǒng)組建和入網(wǎng)
三、節(jié)流孔板流量計(jì)技術(shù)參數(shù)
1.口 徑:DN25~DN1000(mm)
2.精 度:±1%FS
3.量 程 比:標(biāo)準(zhǔn)1:13,擴(kuò)展1:30
4.工作壓力:≤42.0MPa
5.介質(zhì)溫度:-40oC~450oC
6.介質(zhì)粘度:≤30CP(相當(dāng)于重油)
7.β值:0.2~0.8
8.連接方式:法蘭或夾裝式
9.法蘭標(biāo)準(zhǔn):
DN≤600mm, PN2.0~PN26,HG20616;PN32,HG20618;
DN>600mm,PN2.0~PN15,HG20623.
也可按用戶提供的法蘭標(biāo)準(zhǔn)制造。
10.材 質(zhì):主體、孔板、取壓管、三閥組:不銹鋼;直管段及連接法蘭:碳鋼或不銹鋼
11.安裝方式:水平或垂直。
12.智能差壓變送器:輸出:4~20mA.DC 或數(shù)字信號(hào);電源:24V.DC;
防爆等級(jí):dⅡCT5.6、iaⅡCT4-6;防護(hù)等級(jí):IP67
表頭:盲表和數(shù)顯表兩種
四、節(jié)流孔板流量計(jì)測(cè)量原理
當(dāng)充滿管道的流全經(jīng)孔板時(shí),將產(chǎn)生局部收縮,流束集中,流速增加,靜壓力降低,于是在孔板前后產(chǎn)生一個(gè)靜壓差,該壓力差與流量存在著一定的函數(shù)關(guān)系,流量越大,壓力差就越大。
通過導(dǎo)壓管將差壓信號(hào)傳遞給差壓變送器,智能差壓變送器將差壓信號(hào)及流體溫/壓信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償和智能變送。輸出4~20mA.DC模擬信號(hào)或脈沖信號(hào)、實(shí)現(xiàn)對(duì)流體的測(cè)量。
取壓方式,常用的取壓方式有三種:
角接取壓(環(huán)室、鉆孔)、 法蘭取壓、 D-D/2徑距取壓
五、節(jié)流孔板流量計(jì)流量計(jì)結(jié)構(gòu)
1. 結(jié)構(gòu)LG系列一體化智能孔板流量計(jì),由孔板取壓裝置、三閥組、智能差壓變送器及溫/壓傳感器等主要部分組成。
2. 三閥組的作用
l 可使一體化結(jié)構(gòu)牢固,減少泄漏點(diǎn);
l 可在線確認(rèn)變送器的零點(diǎn)與修正;
l 一旦變送器出現(xiàn)故障需要檢修或更換時(shí),可在不中斷工藝情況下進(jìn)行,操作非常方便。
u 調(diào)零、更換變送器時(shí),三閥組閥門操作程序:
l 置F1、F3閥于“全閉”位置(順時(shí)針方向擰緊)
l 將F2閥置于“微開”位置(逆時(shí)針擰二圈);
l 二個(gè)閥門開關(guān)狀態(tài)確認(rèn)無(wú)誤后,即可進(jìn)行調(diào)零或檢修或更換。
u 變送器重新投運(yùn)時(shí),三閥組閥門操作程序:
l 先“關(guān)閉”F2閥門;
l 置F1、F3閥門于“全開”位置。變送器即可進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。
u 在如下情況下,均可選用三閥組
l 為減少過程泄漏點(diǎn)
l 不允許中斷工藝過程
l 方便變送器檢查或更換
3. 溫/壓傳感器
溫/壓傳感器用以傳輸被測(cè)流體的溫度與壓力信號(hào),由智能差壓變送器實(shí)現(xiàn)溫/壓全工況的自動(dòng)補(bǔ)償,以得到真實(shí)、準(zhǔn)確的流量。
4. 智能差壓變送器
型號(hào):1151、3351、EJA、FX-2、FCX-A/C及霍尼韋爾ST3000系列等
六、節(jié)流孔板流量計(jì)的安裝圖示
節(jié)流裝置又稱為差壓式流量計(jì),是由一次檢測(cè)件(節(jié)流件)和二次裝置(差壓變送器和流量顯示儀)組成廣泛應(yīng)用于可用于各種氣體(煤氣、空氣、氫氣、天然氣、氮?dú)?、液化石油氣、過氧化氫、煙道氣、甲烷、丁烷、氯氣、燃?xì)?、沼氣、二氧化碳、氮?dú)?、乙炔、氧氣、壓縮空氣、氬氣、甲苯、苯、二甲苯、硫化氫、二氧化硫、氨氣)、蒸汽、液體和水的流量檢測(cè)及計(jì)量。采用壓電晶體作為檢測(cè)元件的新型應(yīng)力檢測(cè)式渦街流量計(jì)。 .具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維修方便,性能穩(wěn)定,使用可靠等特點(diǎn).
節(jié)流裝置適用范圍 :
1. 公稱直徑: 15 mm ≤DN≤1200mm
2. 公稱壓力:PN≤10MPa
3. 工作溫度:-50℃≤t≤550℃
4. 量程比:1:10, 1:15
5. 精度:0.5級(jí),1級(jí)
孔板節(jié)流裝置是標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件可不需標(biāo)定直接依照標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn),1.標(biāo)準(zhǔn)GB2624-81<流量測(cè)量節(jié)流裝置的設(shè)計(jì)安裝和使用>;2.*標(biāo)準(zhǔn)ISO5167<*標(biāo)準(zhǔn)組織規(guī)定的各種節(jié)流裝置>3.化工部標(biāo)準(zhǔn)GJ516-87-HK06
節(jié)流裝置特點(diǎn):
▲節(jié)流裝置結(jié)構(gòu)易于復(fù)制,簡(jiǎn)單、牢固,性能穩(wěn)定可靠,使用期限長(zhǎng),價(jià)格低廉。
▲孔板計(jì)算采用*標(biāo)準(zhǔn)與加工
▲應(yīng)用范圍廣,全部單相流皆可測(cè)量,部分混相流亦可應(yīng)用。
▲標(biāo)準(zhǔn)型節(jié)流裝置無(wú)須實(shí)流校準(zhǔn),即可投用。
▲一體型孔板安裝更簡(jiǎn)單,無(wú)須引壓管,可直接接差壓變送器和壓力變送器。
智能型特點(diǎn)
▲采用進(jìn)口單晶硅智能差壓傳感器
▲高精度,完善的自診斷功能
▲智能孔板流量計(jì)其量程可自編程調(diào)整。
▲可同時(shí)顯示累計(jì)流量、瞬時(shí)流量、壓力、溫度。
▲具有在線、動(dòng)態(tài)全補(bǔ)償功能外,還具有自診斷、自行設(shè)定量程。
▲配有多種通訊接口
▲穩(wěn)定性高
▲量程范圍寬、大于10:1
智能型技術(shù)指標(biāo)
▲高精度:±0.075%
▲高穩(wěn)定性:優(yōu)于0.1%FS/年
▲高靜壓:40MPa
▲連續(xù)工作5年不需調(diào)校
▲可忽略溫度、靜壓影響
▲抗高過壓
節(jié)流裝置外形
節(jié)流裝置工作原理
充滿管道的流體流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流裝置,在節(jié)流件附近造成局部收縮,流速增加,在其上、下游兩側(cè)產(chǎn)生靜壓力差。
在已知有關(guān)參數(shù)的條件下,根據(jù)流動(dòng)連續(xù)性原理和伯努利方程可以推導(dǎo)出差壓與流量之間的關(guān)系而求得流量。其基本公式如下:
c-流出系數(shù) 無(wú)量綱
d-工作條件下節(jié)流件的節(jié)流孔或喉部直徑
D-工作條件下上游管道內(nèi)徑
qm-質(zhì)量流量 Kg/s
qv-體積流量 m³/s
ß-直徑比d/D 無(wú)量綱
流體的密度Kg/m³
可膨脹性系數(shù) 無(wú)量綱
節(jié)流裝置組成
節(jié)流裝置適用范圍及有關(guān)技術(shù)指標(biāo)
節(jié)流件名稱 | 適用管道 (DN mm) | 適用直徑比B(d/D) | 應(yīng)用特點(diǎn) | 流出系數(shù)不確定度Ec% | 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) | ||
角接取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板 |
環(huán)室式 | 50-500 50-500 | 0.2-0.75 0.2-0.75 | 適用于清潔介質(zhì)其中GD結(jié)構(gòu)適合高溫高壓條件下流量的測(cè)量 | 0.6-0.75% | ISO5167 GB/T2624-93 | |
夾緊環(huán)式 | 50-500 | 0.2-0.75 | 易于清除污物,可用于不太清潔流體流量的測(cè)量 | ||||
斜鉆孔式 | 450-1000(3000) | 0.2-0.75 | |||||
法蘭取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板 | 50-1000 | 0.2-0.75 | 易于清除污物,適用于各種介質(zhì)
| 0.6-0.75% | ISO5167 GB/T2624-93 | ||
徑距取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板 | 50-1000 | 0.2-0.75 | |||||
角接取壓標(biāo)準(zhǔn)噴嘴 (ISA1932噴嘴) | 50-500 | 0.3-0.8 | 壓損小,壽命長(zhǎng),尤其適用于蒸汽流量測(cè)量 | 0.8-1.2% | ISO5167 GB/T2624-93 | ||
長(zhǎng)徑噴嘴 | 50-630 | 0.2-0.8 | 壓損小壽命長(zhǎng),LGP型長(zhǎng)徑噴嘴組件適合高參數(shù)水和蒸汽流量測(cè)量 | 2.0% | ISO5167 GB/T2624-93 | ||
經(jīng)典文丘利管 | 機(jī)械加工式 | 100-800 | 0.2-0.8 | 壓力損失小,所需直管段小于孔板、噴嘴 | 1.0% | ISO5167 GB/T2624-93 | |
粗焊鐵板式 | 200-1200(2000) | 0.4-0.7 | 1.5% | ||||
文丘利噴嘴 | 65-500 | 0.316-0.77 | 同上 | 1.2-1.75% | ISO5167 GB/T2624-93 | ||
1/4圓孔板 | 25-150 | 0.245-0.6 | 適用于低雷諾數(shù) | 2.0-2.5% | DIN BS | ||
錐形入口孔板 | 25-250 | 0.1-0.316 | 同上 | 2.0% | BS | ||
圓缺孔板 | 50-1500 | 0.32-0.8 | 適用于贓污,有氣泡析出或含有固體微粒的流體測(cè)量。 | 1.5% | DIN | ||
偏心孔板 | 100-1000 | 0.46-0.84 | 1-2% | ASME | |||
小孔板 | 12.5-40 | 0.2-0.75 | 適用于小管道流量測(cè)量 | 0.75% | ASME | ||
透鏡式孔板 | 12.5-150 | 0.2-0.75 | 適用于高壓常溫小管道流量測(cè)量 | 0.6-0.75% | ISO5167ASME | ||
端頭孔板 | 大于等于15 | 0.2-0.62 | 1.5-2.0% | ||||
雙重孔板 | 25-400 | 0.2-0.8 | 適用于大流量測(cè)量 | ||||
限流孔板 |
名稱 | 型號(hào) | 取壓方式 | 公稱管徑(mm) | 公稱壓力(MPa) | 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)(結(jié)構(gòu)) |
標(biāo)準(zhǔn)孔板 | LGB | 角接(環(huán)室取壓) | 50~400 | 小于10 | GB2624 K07(蘭化)DG |
LGB-Z | 角接(鉆孔取壓) | 400~2000 | 小于1.6 | ||
LGB | 環(huán)室(八槽) | 50~400 | 小于32 | 流量測(cè)量手冊(cè) | |
LGB | 環(huán)室(無(wú)法蘭焊接式) | 50~275 | 小于28.22 | 流量測(cè)量手冊(cè)DG0711~0718 | |
LGB-F | 法蘭取壓 | 50~800 | 小于2.5 | GB2624 K06(蘭化) | |
LGB-F | 法蘭取壓 | 50~400 | 4.0~40 | GB2624 K06(蘭化)石化 | |
LGB-J | 徑距取壓 | 50~760 | 小于10 | GB2624 | |
標(biāo)準(zhǔn)噴咀 | LGP | 角接(環(huán)室取壓) | 50~400 | 小于10 | GB2624 流量測(cè)量手冊(cè) |
LGP-Z | 角接(鉆孔取壓) | 400~500 | 小于1.6 | ||
LGP | 環(huán)室(八槽) | 50~300 | 小于32 | 流量測(cè)量手冊(cè) | |
LGP | 環(huán)室(高壓透鏡墊式) | 15~150 | 小于32 | ||
LGP | 環(huán)室(無(wú)法蘭焊接式) | 175~350 | 小于17.36 | DG 0702~0710 | |
長(zhǎng)徑噴咀 | LGC-J | 徑距取壓 | 50~630 | 小于16 | GB2624 |
1/4圓孔板 | LGH | 角接取壓 | 50~260 | 小于10 | GB2624 流量測(cè)量手冊(cè) |
LGH-F | 法蘭取壓 | 50~200 | 小于6.4 | ||
文丘里噴咀 | LGL | 角接取壓 | 65~500 | 小于2.5 | |
文丘里管 | LGW | 特殊取壓 | 50~1200 | 小于2.5 | |
雙文丘里管 | LGW-S | 特殊取壓 | 小于1000 | 小于0.6 | |
小管徑孔板 | LGX | 角接取壓 | 12~40 | 小于6.4 | K07(蘭化) |
LGX-F | 法蘭取壓 | 12~40 | 小于6.4 | 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) | |
高壓透鏡墊 | LGT | 角接取壓 | 50~150 | 小于32 | 流量測(cè)量手冊(cè) |
圓缺孔板 | LGQ | 角接(環(huán)室取壓) | 100~400 | 小于1.6 | |
LGQ-Z | 角接(鉆孔取壓) | 400~1000 | 小于1.6 | ||
LGQ-F | 法蘭取壓 | 100~350 | 小于6.4 | ||
雙重孔板 | LGS | 角接取壓 | 100~400 | 小于6.4 | |
偏心孔板 | LGN | 角接取壓 | 100~1000 | 小于6.4 | |
限流孔板 | LG-XL | 10~300 | 小于6.4 | 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) | |
錐形入口孔板 | LGR | 角接取壓 | 25~1000 | 小于10 | GB2624 |
機(jī)翼測(cè)風(fēng)裝置 | LJY | 特殊取壓 | 少于1000 | 小于0.6 | 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) |
選型 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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1 孔板差壓流量計(jì)工作原理
標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流孔板是測(cè)量流量的差壓發(fā)生的節(jié)流裝置,配合各種差壓計(jì)或變送器可測(cè)量各種流體的流量。節(jié)流孔板流量計(jì)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(jì)節(jié)流元件與變送器配合使用可測(cè)量液體、蒸汽、氣體的流量,孔板流量計(jì)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(gè)孔板節(jié)流裝置,管道內(nèi)徑要遠(yuǎn)大于孔板的孔徑,被測(cè)介質(zhì)經(jīng)過孔板節(jié)流裝置時(shí)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)。
圖1 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流孔板結(jié)構(gòu)
2 標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)的簡(jiǎn)單分析和安裝注意事項(xiàng)
孔板流量計(jì)它較為直觀易維護(hù)等特點(diǎn),在企業(yè)生產(chǎn)的一般過程控制中測(cè)流量的儀表會(huì)選擇孔板流量計(jì)。差壓式流量計(jì)是根據(jù)流動(dòng)連續(xù)性原理和伯努利方程可以推導(dǎo)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(jì)產(chǎn)生壓差,孔板流量計(jì)測(cè)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(jì)算出來(lái)的。
2.1 和其他的流量計(jì)比孔板流量計(jì)的長(zhǎng)處
(1)孔板式流量計(jì)價(jià)格低廉,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固,其性能穩(wěn)定可靠,使用壽命長(zhǎng);
(2)其他類的流量計(jì)沒有孔板式流量計(jì)應(yīng)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(diǎn)
(1)范圍度窄,一般僅3:1~4:1
(2)現(xiàn)場(chǎng)安裝條件要求高
(3)測(cè)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(jì)的正常使用條件
(1)工藝介質(zhì)要持續(xù)的通過孔板流量計(jì)而且要充滿導(dǎo)壓管管,否則流量將無(wú)法測(cè)量。例如棒磨機(jī)給水流量無(wú)指示,儀表工到現(xiàn)場(chǎng)檢查變送器打開排污有少量水流出,認(rèn)為是導(dǎo)壓管堵塞了,用氮?dú)獯?,發(fā)現(xiàn)是通的,仔細(xì)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(jì)移位,后來(lái)把孔板移到距地面7米左右的橫管段,這時(shí)水能滿管流量指示正常。
(2)被測(cè)介質(zhì)在物理上和熱力學(xué)上必須是均勻的單相流體。
(3)被測(cè)介質(zhì)流經(jīng)節(jié)流裝置時(shí)不得發(fā)生相變;即使導(dǎo)壓管內(nèi)發(fā)生相變也不行。
(4)節(jié)流裝置所測(cè)得被測(cè)介質(zhì)必須是穩(wěn)定流,或被測(cè)介質(zhì)是穩(wěn)定的緩慢變化的,不適用于脈動(dòng)流和臨界的流量測(cè)量。
(5)流束應(yīng)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(yīng)盡可能垂直。
(2)節(jié)流元件孔板的中心線應(yīng)該和工藝管道的中心線重合。
(3)節(jié)流裝置上下游側(cè)直管段長(zhǎng)度的確定原則是:當(dāng)施工圖設(shè)計(jì)有明確規(guī)定時(shí),應(yīng)當(dāng)按照設(shè)計(jì)規(guī)定執(zhí)行;當(dāng)施工圖設(shè)計(jì)無(wú)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(yīng)該是潤(rùn)滑的,如不潤(rùn)滑,流量系數(shù)應(yīng)乘以粗糙度修正系數(shù)。孔板前要求有10倍直徑長(zhǎng)度的直管段,孔板后要求有5倍直徑的長(zhǎng)度的直管段實(shí)施。
(4)安裝在垂直管道上的標(biāo)準(zhǔn)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(shè)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(dǎo)壓管里照成堵塞,安裝圖見圖2。
圖2 安裝圖
(5)被測(cè)介質(zhì)有腐蝕性的話就得用耐腐蝕性的材料制造導(dǎo)壓管,并且導(dǎo)壓管壓力等級(jí)要達(dá)到要求,普通介質(zhì)導(dǎo)壓管的傾斜度要大于等于1:12,測(cè)粘度高流體的流量時(shí)要加大導(dǎo)壓管的傾斜度要;導(dǎo)壓管的內(nèi)徑不要小于6mm,***好它的長(zhǎng)度在16m之內(nèi)。導(dǎo)壓管的長(zhǎng)度要盡可能的短,當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)條件不允許近距離安裝實(shí)際安裝當(dāng)長(zhǎng)度大于30m時(shí),要分段敷設(shè),并在各***高點(diǎn)安裝排氣閥,集氣器;各較低點(diǎn)安裝排污閥,沉降器;正、負(fù)壓導(dǎo)壓管高度應(yīng)該同樣高,而且盡可能靠近敷設(shè),易結(jié)晶或水等介質(zhì)還需要配伴熱保溫。
(6)為防止運(yùn)行時(shí)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(yán)格沖洗。
(7)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(shí),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。