标准节流孔板计算程序

孔板计算解读

标准节流装置的设计计算
4.可膨胀系数计算式（2）喷嘴、文丘里管可膨胀系数ε计算式
2 4 1 1 2 1 1 4 1 式中：压力比， p2 p1 ；
标准节流装置的设计计算
一、节流装置设计计算的命题
• ①已知节流装置型式，管道内径D，节流开孔直径d，被测流体参数ρ、μ ，根据测得的差压值△p，计算被测流体qm或qv 。（用于现场核对投用流量计的测量值） ②已知管道内径D，被测流体参数ρ、μ，管道布置条件，选择流量范围，差压测量上限△pmax,节流装置型式，计算节流件开孔直径d。（用于新装设节流装置计算，一般节流装置设计计算就是指此命题） ③已知管道内径D，节流件开孔内径d，被测介质参数ρ、μ，管道布置条件，节流装置型式，流量范围，计算差压值△p。（用于现场核对差压计的测量值） ④已知节流装置型式，直径比β，差压△p，流量qm或qv ，被测流体参数ρ、μ，计算管道内径D和节流件开孔直径d。（用以确定现场需要的管道尺寸）
m
3
；
标准节流装置的设计计算
3.节流装置开孔直径d和管道内径D计算式
d d 20[1 d (t 20)] ； D D 20[1 D(t 20)] ；
式中：d 20 20℃下节流件开孔直径；
D 20 20℃下管道内径； d 节流件材料膨胀系数； D 管道材料膨胀系数；

孔板流量计流量计算方法

本方法所需配置：适宜的孔板流量计，空盒气压计，压差计，温度计，瓦斯浓度测定仪。

孔板流量计由抽采瓦斯管路中加的一个中心开孔的节流板、孔板两侧的垂直管段和取压管等组成。当气体流经管路内的孔板时，流束将形成局部收缩，在全压不变的条件下，收缩使流速增加、静压下降，在节流板前后便会产生静压差。在同一管路截面条件下，气体的流量越大，产生的压差也越大，因而可以通过测量压差来确定气体流量。

混合气体流量由下式计算：

Q=Ｋb△h1/2δPδT (1)

该公式系数计算如下：

Ｋ＝189.76a0mD2 (2)

b=(1/(1-0.00446x))1/2 (3)

Ｋ—孔板流量计系数，由实验室确定；

b—瓦斯浓度校正系数，由有关手册查取；

△h—孔板两侧的静压差，mmH2O，由现场实际测定获取；δP—压力校正系数；

δT—温度校正系数；

x--混合气体中瓦斯浓度，%；

t--同点温度，℃；

a0--标准孔板流量系数；(在相关手册中查出)

m--孔板截面与管道截面比；

D--管道直径，米；

P T--孔板上风端测得的绝对压力，毫米水银柱；

抽采的纯瓦斯流量，采用下式计算：

Qw=x·Q (6)

式中x—抽采瓦斯管路中的实际瓦斯浓度，%。

孔板流量计在安装时要注意孔板与瓦斯管的同心度，不能装偏。在钻场内安装流量计时，应保证孔板前后各1m段应平直，不要有阀门和变径管。在抽采巷瓦斯管末端安装流量计应保证孔板前后各5m段应平直，不要有阀门和变径管。

煤矿抽放瓦斯使用孔板流量计

计算抽放要领及参考系数

孔板流量计由抽采瓦斯管路中扩展的一个焦点开孔的节流板、孔板两侧的垂直管段和取压管等组成，如下图。煤矿。当气体流经管路内的孔板时，流束将造成局限缩短，孔板流量计原理。在全压不变的条件下，缩短使流速扩展、静抬高落，孔板流量计原理。在节流板前后便会出现静压差。学习孔板流量计计算公式。在同一管路截面条件下，计算公式。气体的流量越大，你知道流量计。出现的压差也越大，是以能够经历丈量压差来肯定气体流量。一体化孔板流量计。

节流孔板孔径计算

P119
数值 10000 4.2 0.12 40.02 150 980 8.21
P119
数值 3000 0.5
0 4.91 25 1000 7.56
P119
数值 3000 4.51 2.5 19.72 150 980 5.36
19 40.02 0.85 13.67 2.12
26 4.91 0.85 13.67 1.01
19 19.72 0.85 13.67 1.49
50 40.02 13.67 3.85
50 4.91 13.67 1.35
50 19.72 13.67 2.70
(P1-P2)*9.81
ηk
[σ] kgf/cm2
Sk mm
0.6*Dk*(ΔP/(100*[σ]*ηk)1/2
Dkቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ΔP kg/cm2
(P1-P2)*9.81
[σ] kgf/cm2 0.45*Dk*(ΔP/(100*[σ]*η
Sk mm
k)1/2
30 51.99 0.85 13.67 3.81
87 51.99 13.67 7.64
水管道上的节流一孔板
根据《汽水管道设计技术规定》
序号项目
符号单位
公式
1 通过孔板的质量流量 G kg/h
2 孔板前介质压力
P1 MPa

节流孔板孔径及壁厚计算

对于过热蒸汽k=1.3，而εc =0.546；对于干饱和蒸气k=1.135，而εc=0.577。水管道上的节流孔板蒸汽管道上的节流孔板

节流孔板后的压力p 2k ，与孔板前的滞止压力p 0k 之比ε2=p 2k /p 0k ，当ε2达到εc =1

12-⎪⎭⎫ ⎝⎛+k k k

孔板厚度的计算

数据填充区数据结果区中间计算区

22.36068

0.4568626c=0.577。

流量系数μ值

时，蒸汽为临界流动。

1

12-⎪⎭

⎫ ⎝⎛+k k k

)

21)(1(22εεε+--c

标准节流装置的计算

1− β
�
设 C0 = 0.5961 + 0.0261 β2 −0.216 β8=0.6018
2012-3-1 1 30
� �
X1 （qm1） = C0 A1=44.755t/h 雷诺数 Re D = 0.354 q m ＝ 1.987 ×105
Dη
�
C1=0.6057
106 β 0.7 C = 0.5961 + 0.0261β − 0.216β + 0.000521( ) Re D
2012-3-1 1 33
例题
� � � � � � � � � �
设计任务书（1）被测介质（2）流量范围
（3）工作压力（4）工作温度（5）允许压力损失（6）管道内径（7）管道材料
2012-3-1 1
过热蒸汽 qm max = 250 t / h qm = 200 t / h qm min = 100 t / h P = 13.34 MPa（绝对） t = 550 °C δp = 59 kPa D20 = 221 mm（实测） X20CrMoWV121 无缝钢管
� �
� �
2.计算变量X1 = C0 A1 3.根据X1（qm1）计算雷诺数ReD ，计算流出系数C1 。差值δ1 = A1 −X1 / C1 4.同理计算出X2和δ2 ，由迭代公式计算X3.. 5.如果绝对值 δ n / A1小于等于某一预定精度e 时，迭代计算结束，Xn就是要求的流量值qm

节流孔板的原理及限流计算

节流孔板的原理

管道的前后压差较大时，往往采用增加节流孔板的方式，其原理是：流体在管道中流动时，由于孔板的局部阻力，使得流体的压力降低，能量损耗，该现象在热力学上称为节流现象。该方式比采用调节阀要简单，但必须选择得当，否则，液体容易产生汽蚀现象，影响管道的安全运行。

1汽蚀现象

节流孔板的作用，就是在管道的适当地方将孔径变小，当液体经过缩口，流束会变细或收缩。流束的最小横断面出现在实际缩口的下游，称为缩流断面。在缩流断面处，流速是最大的，流速的增加伴随着缩流断面处压力的大大降低。当流束扩展进入更大的区域，速度下降，压力增加，但下游压力不会完全恢复到上游的压力，这是由于较大内部紊流和能量消耗的结果。如果缩流断面处的压力pvc降到液体对应温度下的饱和蒸汽压力pv以下，流束中就有蒸汽及溶解在水中的气体逸出，形成蒸汽与气体混合的小汽泡，压力越低，汽泡越多。如果孔板下游的压力p2仍低于液体的饱和蒸汽压力，汽泡将在下游的管道继续产生，液汽两相混合存在，这种现象就是闪蒸。如果下游压力恢复到高于液体的饱和蒸汽压力，汽泡在高压的作用下，迅速凝结而破裂，在汽泡破裂的瞬间，产生局部空穴，高压水以极高的速度流向这些原汽泡占有的空间，形成一个冲击力。由于汽泡中的气体和蒸汽来不及在瞬间全部溶解和凝结，在冲击力作用下又分成小汽泡，再被高压水压缩、凝结，如此形成多次反复，并产生一种类似于我们可以想象的砂石流过管道的噪音，此种现象称为空化（见图2）。流道材料表面在水击压力作用下，形成疲劳而遭到严重破坏。我们把汽泡的形成、发展和破裂以致材料受到破坏的全部过程称为汽蚀现象。

节流孔板计算书

上450
垦利石化
仪表车间
仪表编号数量
用途 V3103顶出口流量
数据
介质名称
操作温度
℃
操
操作压力 mpa
流液体 kg/h 最大
蒸汽 kg/h 正常作
量气体(标)m3/h 最小密液体
k蒸g/汽m3
条度 k气g/体m(3标) 动 kg/m3 力运
件动相对压缩等熵允许
35CrMoA 35#钢
金属垫片
取压方位
上450
垦利石化
仪表车间
仪表编号数量
用途 V3102顶出口流量
数据
介质名称
操作温度
℃
操
操作压力 mpa
流液体 kg/h 最大
蒸汽 kg/h 正常作
量气体(标)m3/h 最小密液体
k蒸g/汽m3
条度 k气g/体m(3标) 动 kg/m3 力运
标准孔板（不带环室）法兰取压 8000
ISO5167
1.014 1.29 20000
80 SCH40
78 89 20#钢
规格
型号
公称直径
压力等级 Mｐa
法兰内径 mm
结构长度
mm
取压口尺寸 mm
80 6.4 φ78
φ23
节流元件材法兰

减温水流量测量标准节流装置设计与计算实验报告

减温水流量测量标准节流装置设计与计算

实验报告

实验报告：减温水流量测量标准节流装置设计与计算

一、实验目的

本实验旨在设计和计算减温水流量测量标准节流装置，以实现对减温水流量的准确测量。

二、实验原理

标准节流装置是测量流量的标准设备，其原理是基于流体的动能、压力能和声波等在节流过程中发生变化，通过测量这些参数的变化来计算流量。本实验采用标准孔板作为节流装置，通过测量差压来计算流量。

三、实验步骤

1. 选取合适的测量管道，安装标准孔板；

2. 将孔板上游侧管道封堵，安装测量接头；

3. 连接差压计和数据采集系统，进行系统校准；

4. 开启流量源，逐渐增加流量，记录差压和流量的数据；

5. 重复步骤4，直至流量稳定；

6. 关闭流量源，整理数据。

四、实验结果与分析

1. 实验数据表格记录了不同流量下的差压和流量数据。通过分析数据，可以得出流量与差压之间的关系曲线。

2. 根据流量与差压之间的关系曲线，可以拟合出流量与差压的函数关系式，进而求得流量值。根据实际测量结果与理论计算结果的比较，可以验证节流装置的准确性和稳定性。

3. 实验过程中需要注意测量误差的影响，如温度、压力、管道粗糙度等。在实验过程中应尽可能减小这些因素的影响，以提高测量精度。

4. 根据实验数据和计算结果，可以得出减温水流量测量标准节流装置的设计和计算完成。该装置具有较高的准确性和稳定性，可以满足实际工程应用的需求。

五、实验结论

本实验成功设计和计算了减温水流量测量标准节流装置，并进行了实际测量验证。结果表明该装置具有较高的准确性和稳定性，可以满足减温水流量测量的需求。在实际应用中，应注重减小测量误差的影响，以提高测量精度。同时，应根据实际情况对装置进行定期维护和校准，以确保其正常运行。

节流孔板计算

节流孔板计算：

D=0.677 4

2

H

Q

㎜

Q：减压孔板的压缩空气流量，m3/h

H：减压孔板前后所消耗的压力，Mpa

D：节流孔板的孔径,㎜

220 m3/min压缩热吸附式干燥器设备节流孔板直径为19㎜，

平均耗气量为1%，即220×1%=2.2m3/min=132 m3/h

工作周期8小时，170分钟再生吹冷，即170÷480=0.35，实际耗气量132÷0.35=380 m3/h

代入上述公式：19=0.677×4

2

380

H

H=0.23Mpa

通过再生气量调节阀可调到0.2～0.25Mpa之间（再生压力表的压力）。

操作时慢慢往下调，注意观察均压时间是否够，如不够，再生压力适当提高。

孔板流量计原理计算过程

孔板流量计是基于节流原理工作的流量测量仪表，主要用于测量封闭管道中单相或多相流体的流量。

其工作原理和计算过程如下：

工作原理：

在流体管道内部安装一块标准形状（通常是圆锥形或带有锐缘的圆形孔）的孔板。当流体通过孔板时，由于孔径突然收缩，流速会在孔板前后形成加速与减速的过程，导致孔板上游侧压力较高，下游侧压力较低，从而产生一个压差。这个压差与流体流速的平方成正比，且与流体的物理性质、孔板的几何形状及孔径有关。根据伯努利方程和连续性方程，可以通过测量这个压差来推算出流体的流量。

计算过程概述：

1. 数据获取：

测量孔板上下游的压力差（ΔP），通常使用压差变送器。

确定流体的物理参数，如密度（ρ）、粘度（μ）以及流体在操作条件下的实际工况温度和压力下对应的流体物性状态。

2. 确定流出系数Cd：

Cd是一个无因次系数，反映了孔板的实际流量与理想流量的关系，需要查表或通过实验获得，它与孔板的相对直径比β（d/D，其中d为孔板开孔直径，D为管道内径）和雷诺数Re有关。

3. 应用孔板流量公式计算体积流量Qv：

根据ISA 1932标准或其他相关标准的公式计算流量，一般形式为：

Qv = K A √(2 ΔP / ρ) / Cd

其中：

K 是修正系数，考虑了管道粗糙度、直管段长度等因素的影响。

A 是孔板的有效面积，等于π/4 d²（假设孔板为全开孔）。

ΔP 是测得的压差。

ρ是流体的密度。

Cd 是流出系数。

4. 转换到质量流量（如果需要）：

如果需要测量的是质量流量Qm，则还需乘以流体的密度ρ，即`Qm = Qv ρ`。

节流孔板孔径及壁厚计算

节流孔板是一种常用的流量调节装置，它通过孔板上的孔径和壁厚来

控制流体的流速和流量。在进行节流孔板的孔径及壁厚计算时，需要考虑

多方面的参数，包括流体性质、流速要求、压力损失等。

首先，需要确定节流孔板的类型。常见的节流孔板类型有方孔板、圆

孔板和长圆孔板。不同类型的节流孔板对应不同的流体流速-壁厚比，从

而影响孔板的孔径和壁厚计算方法。

其次，需要确定节流孔板的使用条件。包括流体性质（密度、粘度等）、流量范围、压力范围等。

在进行节流孔板孔径及壁厚计算时，可以采用以下步骤：

1.根据流量要求，确定节流孔板的设计流量Q。设计流量一般通过工

艺和流体力学要求来确定。

2.根据设计流量Q和流体性质，计算节流孔板的流速V。流速可以通

过流量Q和节流孔板的截面积A来计算，即V=Q/A。

3. 根据流速V和节流孔板的类型，选择合适的流速-壁厚比（beta 值）。不同类型的节流孔板有不同的流速-壁厚比范围，可以参考相应的

标准或手册。

4. 根据流速-壁厚比（beta值）和流速V，计算出节流孔板的孔径d。孔径的计算可以通过孔板流量系数Cd和孔板直径比（d/D）来确定。一般

情况下，可以通过查表或使用经验公式来计算孔板流量系数Cd。

5.得到孔径d后，可以选择合适的孔板厚度。孔板的厚度可以根据孔径和流体压力来确定。一般情况下，孔板的厚度应保证足够的强度和稳定性，同时要满足流体流过孔板时的扩张和收缩。

需要注意的是，以上步骤只是一个大致的计算过程，实际设计中还需考虑到孔板材料的选取、边缘修整、孔板上游和下游补偿孔等因素。

节流孔板计算书(HGT 20570标准xls

红色字体为需用户输入数据的部分

PC-101计算书：

流量＝2723kg/h,管道内径D=52板前压力P1=0.6MPa,粘度=0.598板后压力P2=0.2MPa,相对密度＝0.75

ΔP=P1-P2=0.4MPa = 4.0E+05Pa

溶液质量流速＝356.3434633kg/m2.s

Re= 3.1E+04

Q=128.45*C*d02*(ΔP/γ)1/2

故：d02 = 3.9E-05/C

若C=0.59,则d0=8.1E-03则 d0/D =0.155756831

故取d0 =8.1mm

孔板外径取DN50法兰凸台直径

＝92mm

mm Cp

< 2.5 MPa 故选用单板限流孔板

m =8.099355mm

节流孔板的原理及限流计算

节流孔板的原理

管道的前后压差较大时，往往采用增加节流孔板的方式，其原理是：流体在管道中流动时，由于孔板的局部阻力，使得流体的压力降低，能量损耗，该现象在热力学上称为节流现象。该方式比采用调节阀要简单，但必须选择得当，否则，液体容易产生汽蚀现象，影响管道的安全运行。

1汽蚀现象

节流孔板的作用，就是在管道的适当地方将孔径变小，当液体经过缩口，流束会变细或收缩。流束的最小横断面出现在实际缩口的下游，称为缩流断面。在缩流断面处，流速是最大的，流速的增加伴随着缩流断面处压力的大大降低。当流束扩展进入更大的区域，速度下降，压力增加，但下游压力不会完全恢复到上游的压力，这是由于较大内部紊流和能量消耗的结果。如果缩流断面处的压力pvc降到液体对应温度下的饱和蒸汽压力pv以下，流束中就有蒸汽及溶解在水中的气体逸出，形成蒸汽与气体混合的小汽泡，压力越低，汽泡越多。如果孔板下游的压力p2仍低于液体的饱和蒸汽压力，汽泡将在下游的管道继续产生，液汽两相混合存在，这种现象就是闪蒸。如果下游压力恢复到高于液体的饱和蒸汽压力，汽泡在高压的作用下，迅速凝结而破裂，在汽泡破裂的瞬间，产生局部空穴,高压水以极高的速度流向这些原汽泡占有的空间，形成一个冲击力。由于汽泡中的气体和蒸汽来不及在瞬间全部溶解和凝结，在冲击力作用下又分成小汽泡，再被高压水压缩、凝结，如此形成多次反复，并产生一种类似于我们可以想象的砂石流过管道的噪音，此种现象称为空化（见图2）。流道材料表面在水击压力作用下，形成疲劳而遭到严重破坏。我们把汽泡的形成、发展和破裂以致材料受到破坏的全部过程称为汽蚀现象。

节流孔板的原理及限流计算

节流孔板的原理

管道的前后压差较大时，往往采用增加节流孔板的方式，其原理是：流体在管道中流动时，由于孔板的局部阻力，使得流体的压力降低，能量损耗，该现象在热力学上称为节流现象。该方式比采用调节阀要简单，但必须选择得当，否则，液体容易产生汽蚀现象，影响

管道的安全运行。

1汽蚀现象

节流孔板的作用，就是在管道的适当地方将孔径变小，当液体经过缩口，流束会变细或收缩。流束的最小横断面出现在实际缩口的下游，称为缩流断面。在缩流断面处，流速是最大的，流速的增加伴随着缩流断面处压力的大大降低。当流束扩展进入更大的区域，速度下降，压力增加，但下游压力不会完全恢复到上游的压力，这是由于较大部紊流和能量消耗的结果。如果缩流断面处的压力pvc降到液体对应温度下的饱和蒸汽压力pv以下，流束中就有蒸汽及溶解在水中的气体逸出，形成蒸汽与气体混合的小汽泡，压力越低，汽泡越多。如果孔板下游的压力p2仍低于液体的饱和蒸汽压力，汽泡将在下游的管道继续产生，液汽两相混合存在，这种现象就是闪蒸。如果下游压力恢复到高于液体的饱和蒸汽压力，汽泡在高压的作用下，迅速凝结而破裂，在汽泡破裂的瞬间，产生局部空穴，高压水以极高的速度流向这些原汽泡占有的空间，形成一个冲击力。由于汽泡中的气体和蒸汽来不及在瞬间全部溶解和凝结，在冲击力作用下又分成小汽泡，再被高压水压缩、凝结，如此形成多次反复，并产生一种类似于我们可以想象的砂石流过管道的噪音，此种现象称为空化（见图2）。流道材料表面在水击压力作用下，形成疲劳而遭到严重破坏。我们把汽泡的形成、发展和破裂以致材料受到破坏的全部过程称为汽蚀现象。

节流孔板的原理及限流计算

节流孔板的原理

管道的前后压差较大时，往往采用增加节流孔板的方式，其原理是:流体在管道中流动时，由于孔板的局部阻力，使得流体的压力降低，能量损耗，该现象在热力学上称为节流现象。该方式比采用调节阀要简单，但必须选择得当，否则，液体容易产生汽蚀现象，影响管道的安全运行。

1汽蚀现象

节流孔板的作用，就是在管道的适当地方将孔径变小，当液体经过缩口，流束会变细或收缩。流束的最小横断面出现在实际缩口的下游，称为缩流断面。在缩流断面处，流速是最大的，流速的增加伴随着缩流断面处压力的大大降低。当流束扩展进入更大的区域，速度下降，压力增加，但下游压力不会完全恢复到上游的压力，这是由于较大内部紊流和能量消耗的结果。如果缩流断面处的压力pvc降到液体对应温度下的饱和蒸汽压力pv以下，流束中就有蒸汽及溶解在水中的气体逸出，形成蒸汽与气体混合的小汽泡，压力越低，汽泡越多。如果孔板下游的压力

p2仍低于液体的饱和蒸汽压力，汽泡将在下游的管道继续产生，液汽两相混合存在，这种现象就是闪蒸。如果下游压力恢复到高于液体的饱和蒸汽压力，汽泡在高压的作用下，迅速凝结而破裂，在汽泡破裂的瞬间，产生局部空穴，高压水以极高的速度流向这些原汽泡占有的空间，形成一个冲击力。由于汽泡中的气体和蒸汽来不及在瞬间全部溶解和凝结，在冲击力作用下又分成小汽泡，再被高压水压缩、凝结，如此形成多次反复，并产生一种类似于我们可以想象的砂石流过管道的噪音，此种现象称为空化(见图2)。流道材料表面在水击压力作用下，形成疲劳而遭到严重破坏。我们把汽泡的形成、发展和破裂以致材料受到破坏的全部过程称为汽蚀现象。

节流孔板孔径计算

节流孔板是一种流量调节装置，经常用于管道中的流体流量调节。孔

板通常由一个具有一定孔径的平板制成，其中心有一个圆形或方形的孔口，流体经过孔板时会受到一定的阻碍，从而形成差压，通过差压可以计算出

流体的流量。因此，孔板的孔径计算非常重要。

在进行节流孔板孔径计算时，需要考虑以下几个因素：

1.流体性质：孔板的孔径计算必须基于流体的性质，包括流体的密度、粘度和压力等。这些参数会影响流体通过孔板的阻力和差压。

2.流量要求：孔板的孔径也需要根据所需的流量进行计算。不同的孔

径对应不同的流量范围，需要根据具体的应用来确定。

3.压差损失：孔板的孔径计算还需考虑压差损失问题。流体通过孔板

时会产生一定的压差，这会导致系统能量损失。因此，需要根据具体要求

和系统能量平衡考虑压差损失。

下面是一个简单的孔板孔径计算方法：

1.确定流体的性质，包括流体的密度、粘度和压力等参数。

2.确定需要的流量范围和要求。

3.根据流体性质和流量要求，选择合适的孔板类型，比如圆孔板或方

孔板。

4.根据所选孔板类型和流体性质，使用孔板流量系数公式计算出孔板

流量系数。

5.根据孔板流量系数和流量要求，反推出所需的孔板孔径。

孔板的孔径计算是一个比较复杂的过程，需要考虑多个因素。这里只是给出了一个简单的方法，实际应用中可能还需要考虑其他因素，比如孔板材料和强度等。因此，在实际应用中最好还是找专业人士进行详细计算和选择。