第六章 节流装置
节流装置
节流装置★ 概述节流装置与差压变送器配套构成差压式的流量计被广泛地应用于单相条件下的液体、气体、 蒸汽的流量测量、控制和调节，因而在石油、化工、电力、冶金、轻纺、食品、军工等行业。
由于结构简单、制作方便、使用可靠、性能稳定、价格低廉等优点而成为流量仪器中应用最广 泛、最成熟的一种。
★ 测量原理在充满流体的管道内，安装一个节流件(如孔板、喷嘴等)；当被测流体流过节流件时，流束 将在节流件处形成局部收缩，从而使收缩截面内平均流速增加；在节流件的上游侧静压力上升， 下游侧静压力下降，于是在节流件上下游侧就会产生静压力差ΔP 。
在已知有关参数条件下，根据 连续性方程和伯努力方程可以推导出静压力差与流体流量之间的数值关系，这个关系可以用下面 基本公式计算：Q m = CE ε4πd 2P ∆.2ρ Q V = ρmQQ m ----流体质量流量kg/h Q m ----流体体积流量m 3/hC------ 流出系数 C = E α无量纲 ΔP----静压力差 Pa ρ---流体密度 kg/m 3 ε---流束膨胀系数，无量纲E-----渐近速度系数， E=411β-β----直径比，β= d/D 无量纲D----管道内径mmd---节流件的关孔或喉部直径mm★ 结构和使用范围1/4圆喷嘴：适用于雷诺数较低，一般在2×102～6圆缺孔板：适用于测量脏污介质(如高炉煤气、泥浆等)双重孔板：由相互按一定距离安装在直管段中的两块孔板组成，适用于雷诺数较低，一般在3×103～3×105文丘利管：适用于直径比β为0.4～0.7之间，雷诺数范围在2×105～2×106，管径范围为200～2000mm ，其压力损失比孔板、喷嘴★JB81-59或JB82-59、JB78-59法兰标准，也可根据用户需求采用ISO、GB、DG等标准。
★附加装置※冷凝器为维护恒定的测量条件，保证两根接管中的冷凝水高度相等，避免高温介质差压的影响；测量蒸汽及大于70℃时的水流量，需要装设冷凝器。
标准节流装置
标准节流装置节流装置用于测量流量，其工作原理如下：在管道内部装有断面变化的孔板或喷嘴等节流件，当流体流经节流件时由于流束收缩，则在节流件的前后产生静压力差，利用压差与流速的关系可进一步测出流量。
对于未经标定的节流装置，只要它与已经经过充分实验标定的节流装置几何相似和动力学相似，则在已知有关参数的条件下，可以认为节流件前后的静压力差与所流过流体的流量间有确定的数值关系。
因此可以通过压差来测流量。
节流件的形式很多，有孔板、喷嘴、文丘里管、四分之一圆弧孔板、偏心孔板和圆缺孔板等。
有的甚至可用管道上的部件如弯头等所产生的压差来测量流量，但是由于它所产生的压差值较小，影响的因素很多，因此很难测量准确。
应用最多的是标准节流装置孔板、喷嘴和文丘里管。
标准节流装置是由节流件、取压装置和节流件上游第一个阻力件、第二个阻力件、下游第一个阻力件以及它们间的直管段所组成。
标准节流装置同时规定了它所适应的流体种类、流体流动条件以及对管道条件、安装条件、流体参数的要求。
1．标准节流件及其取压装置目前国际上规定的标准节流件有下列几种：①标准孔板。
可以采用角接取压、法兰取压、D(D为管道直径)和D／2取压方式。
②喷嘴。
其形式有ISA 1932喷嘴和长径喷嘴两种。
它们的取压方式不同，ISA 1932喷嘴采用角接取压法；而长径喷嘴的上游取压口在距喷嘴入口端面1D处，下游取压口在距喷嘴入口端面的0．50D处。
③文丘里管。
根据收缩段是呈圆锥形或是呈圆弧形，又可分为古典文丘里管和文丘里喷嘴。
古典文丘里管上游取压口位于距收缩段与入口圆筒相交平面的1／2D处；文丘里喷嘴上游取压口与标准喷嘴相同。
它们的下游取压口分别在距圆筒形喉部起始端的O．5D处和O．3d(d为孔径)处。
(1)标准孔板1)孔板本体标准孔板的形状如图4—1所示。
它是带有圆孔的板，圆孔与管道同心，直角入口边缘非常锐利。
标准孔板的开孔直径d是一个非常重要的尺寸，对制成的孔板，应至少取4个大致相等的角度测得直径的平均值。
节流装置基本原理
节流装置基本原理
节流装置是指通过改变管道或管道系统中流体的流动速度，使其在指定条件下减缓或流量减小。
其基本原理是通过控制流体的流速或流量，达到节约能源、减少浪费的目的。
节流装置主要有以下三种原理：
1.材料阻力原理：通过改变流体通道的宽度、高度或形状，增加流体与管道内壁之间的摩擦力，从而增加流体通过管道的阻力。
此时，流体在通过节流装置时，会有一定的能量损失，使得流速减慢，从而达到节流的目的。
例如，在管道中设置节流孔或增加环管的环数，可以增加流体通过管道时的阻力，减缓流速。
2.压力挥发原理：节流装置通过改变管道系统中的压力，使流体在通过装置时发生流量减少。
例如，在管道中设置一个压力减小的区域，或利用流体通过狭窄通道时的局部速度增加，增加动能和压力损失，从而减少流量。
在这种原理下，节流装置需要根据流体性质、流量要求等因素来确定准确的结构尺寸。
3.能量损失原理：节流装置通过改变流体的动能或压力能量分布，使得部分能量转化为热能而损失掉。
例如，可以通过将流体从高压区域快速流入低压区域，使流体动能增加，而压力能减少。
当流体通过装置时，流速会减小，部分能量会转化为热能而损失，从而实现节能效果。
节流装置的基本原理是通过改变流体的流速或流量，达到节约能源和控制流体的目的。
在设计和选择节流装置时，需要综合考虑流体性质、流速、流量要求、压力差、节流装置的结构和尺寸等多种因素，以实现最佳
的节流效果。
同时，节流装置的合理使用还可以减少系统的压力损失和噪音产生，提高流体系统的性能和稳定性。
节流装置
节流装置节流装置由节流元件、测量管段（节流元件前后的直管段）与取压装置等三部分组成。
节流装置分为标准节流装置和非标准节流装置两大类。
标准节流装置中，节流元件的结构形式、尺寸和技术要求等均已标准化（我国现行标准为GB／T2624--1993），对取压方式、取压装置以及对节流元件前后直管段的要求也有相应规定，有关计算数据都经过大量的系统实验而有统一的图表可供查阅。
按标准规定设计制造的节流装置，不必经过单独标定即可投入使用。
①标准节流装置的适用条件a．流体必须是牛顿流体，在物理学和热力学上是均匀的、单相的，或者可认为是单相的流体，如混合气体，溶液，分散性粒子小于0.1／μm的胶质溶液，含有不超过2％（质量成分）均匀分散的固体微粒的气体以及不超过5％（体积成分）均匀分散气泡的液体流，均可按单相流体考虑，但其密度应取平均密度。
b．流体必须充满管道和节流装置且连续流动，流经节流元件前流动应达到充分紊流，流束平行于管道轴线且无旋转，流经节流元件时不发生相变。
c．流动是稳定的或随时间缓变的，不适用于脉动流和临界流的流量测量，流量变化范围亦不能太大（一般最大流量与最小流量之比值不超过3：1）。
②标准节流元件的结构形式标准节流元件有孔板、喷嘴和文丘里管。
工业上最常用的是孔板，其次是喷嘴，文丘里管使用较少。
a．标准孔板标准孔板是一块具有与管道同心圆形开孔的圆板，如图1所示，迎流一侧是有锐利直角t入口边缘的圆筒形孔，顺流的出口呈扩散的锥形。
标准孔板的各部分结构尺寸、粗糙度在“标准”中都有严格的规定。
它的特征尺寸是节流孔径d，在任何情况下，应使d>12.5 mm，且直径比卢应满足0.20≤β≤0.75；节流孔厚度E应在0.005D与0.02D（D为管道直径）之间；孔板厚度E应在e与0.05D之间；扩散的锥形表面应经精加工，斜角F应为450±150。
标准孔板结构简单，加工方便，价格便宜；但对流体造成的压力损失较大，测量精度较低，而且一般只适用于洁净流体介质的测量。
化工热力学第六章习题解答
思考题：6-1 空气被压缩机绝热压缩后温度是否上升，为什么？ 6-2 为什么节流装置通常用于制冷和空调场合？ 6-3 请指出下列说法的不妥之处：① 不可逆过程中系统的熵只能增大不能减少。
② 系统经历一个不可逆循环后，系统的熵值必定增大。
③ 在相同的始末态之间经历不可逆过程的熵变必定大于可逆过程的熵变。
④ 如果始末态的熵值相等，则必定是绝热过程；如果熵值增加，则必定是吸热过程。
6-4 某封闭体系经历一可逆过程。
体系所做的功和排出的热量分别为15kJ 和5kJ 。
试问体系的熵变： （a ）是正？（b ）是负？（c ）可正可负？6-5 某封闭体系经历一不可逆过程。
体系所做的功为15kJ ，排出的热量为5kJ 。
试问体系的熵变： （a ）是正？（b ）是负？（c ）可正可负？6-6 某流体在稳流装置内经历一不可逆过程。
加给装置的功为25kJ ，从装置带走的热（即流体吸热）是10kJ 。
试问流体的熵变：（a ）是正？（b ）是负？（c ）可正可负？6-7 某流体在稳流装置内经历一个不可逆绝热过程，加给装置的功是24kJ ，从装置带走的热量（即流体吸热）是10kJ 。
试问流体的熵变： （a ）是正？（b ）是负？（c ）可正可负？6-8 热力学第二定律的各种表述都是等效的，试证明：违反了克劳休斯说法，则必定违反开尔文说法。
6-9 理想功和可逆功有什么区别？6-10 对没有熵产生的过程，其有效能损失是否必定为零？ 6-11 总结典型化工过程热力学分析。
习题6-1 压力为1.5MPa ，温度为320℃的水蒸气通过一根内径为75㎜的管子，以-13m s ⋅的速度进入透平机。
由透平机出来的乏气用内径为25㎜的管子引出，其压力为35kPa ，温度为80℃。
假定过程无热损失，试问透平机输出的功率为多少？【解】：查593K 和353K 过热水蒸气焓值，-113255.8kJ kg h =⋅，-122645.6kJ kg h =⋅ 由 3-13-11176.5cm g 0.1765m kg V =⋅=⋅313-124625 4.625m kg V cm g -=⋅=⋅进口截面积 ()22210.0750.00442m 44A D ππ==⨯=-11130.004420.0751kg s 0.1756u A m V ⨯===⋅、 m V A u V A u ==111222 -122220.0751 4.6257.08m s 0.254m V u A π⋅⨯===⋅⨯-1212645.63255.8610.2kJ kg h h h ∆=-=-=-⋅ 忽略位能变化，则 0z ∆=()2223-1117.0831020.563kJ kg 22u -∆=-⨯=⋅212s q w m h u ⎛⎫+=∆+∆ ⎪⎝⎭()-10.0751610.220.56347.37kJ s 47.37kW s w =-+=-⋅=-6-2 有一水泵每小时从水井抽出1892kg 的水并泵入储水槽中，水井深61m ，储水槽的水位离地面18.3m ，水泵用功率为3.7KW 的电机驱动，在泵送水过程中，只耗用该电机功率的45％。
节流装置工作原理
节流装置工作原理
节流装置是一种用来控制流体流量的装置，在工业生产中有着广泛的应用。
它的工作原理可以简单地描述为通过改变流体通过的通道截面积，从而控制流体的流量。
节流装置通常由一个具有可调节孔径的阀门或孔道组成。
通过调整阀门或孔道的孔径大小，可以改变流体通过的通道截面积。
当通道截面积变小时，流体在通过节流装置时会受到阻力，流速会减小，流量也会相应地减小。
相反，当通道截面积变大时，流体在通过节流装置时会减小阻力，流速会增大，流量也会相应地增大。
除了通过调整通道截面积来控制流量外，节流装置还可以利用流体的动能转换原理来实现节流效果。
当流体通过节流装置时，由于通道截面积的变小或变大，流体速度会发生变化。
速度变化会导致动能的转换，一部分动能会转化为压力能，并且流体在节流装置前后的压力也会有所不同。
通过控制通道截面积的变化，可以达到控制流体流量的目的。
总之，节流装置通过调整通道截面积或利用流体动能转换来控制流体流量。
这种控制方式可以应用于各种工业领域，如化工、石油、制药等，有效地控制流体的流量，保证工业生产的正常进行。
节流装置课程设计
节流装置课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握节流装置的基本原理、结构和应用，培养学生分析和解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解节流装置的定义、分类和作用；（2）掌握节流装置的设计原理和计算方法；（3）熟悉节流装置在工程中的应用和维护。
2.技能目标：（1）能够正确选择和使用节流装置；（2）具备节流装置的安装、调试和故障排除能力；（3）学会对节流装置进行性能分析和优化。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对节流装置行业的兴趣和责任感；（2）树立学生创新意识和团队合作精神；（3）培养学生遵守纪律、严谨治学的学术态度。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.节流装置的基本原理：介绍节流装置的定义、分类和作用，让学生了解节流装置在流体工程中的重要性。
2.节流装置的设计与计算：讲解节流装置的设计原理，引导学生掌握节流装置的计算方法，培养学生解决实际问题的能力。
3.节流装置的应用与维护：介绍节流装置在工程中的应用，教授学生节流装置的安装、调试和故障排除方法。
4.节流装置性能分析与优化：通过案例分析，让学生学会对节流装置进行性能分析，掌握节流装置的优化方法。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：系统地传授节流装置的基本原理、设计和应用知识。
2.讨论法：学生针对实际案例进行讨论，培养学生的创新意识和团队合作精神。
3.案例分析法：通过分析典型节流装置案例，使学生掌握节流装置的应用和优化方法。
4.实验法：安排实验课程，让学生亲自动手操作，提高学生的实践能力和操作技能。
四、教学资源本课程的教学资源包括：1.教材：选用国内权威、实用的节流装置教材，为学生提供系统、科学的学习资料。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的PPT课件，利用动画、图片等形式展示节流装置的原理和应用。
4.实验设备：配备完善的实验设备，为学生提供实践操作的机会。
节流装置
节流装置节流装置仪表结构类型主要有20种,常用的仪表种类占60％.2012年订货量最多的主要有两大块 1.是常规产品标准孔板/标准喷嘴,经典文丘里管,环型孔板,长径喷嘴2非常规产品:楔形流量计,V锥流量计,平衡孔板,弯管流量计,限流孔板等等.非常规产品设计计算较为繁琐,往往根据不同的工艺参数,常常涉及到手工计算,而且产品的结构也会随着工矿条件的不同而改进.举例说明:楔型流量计,主要测量高粘度的流体,根据介质的属性(,是否有腐蚀,是否赃物介质等等),取压管分为有普通取压和法兰取压,如果是法兰取压,考虑到双法兰膜盒远传差压变送器的计量要求,差压值往往越大越好,差压上限不低于2.65KPa,;限流孔板主要用于限流降压的场合,根据板片的将压能力和不同的压力降,(液体喉部流速不超过60.米每秒,气体压降超过临界压缩比)选用不同级别的限流孔板组(3级,5级…)这是非常规产品需要注意的一些问题.2测量赃物介质场合：测量脏污介质的产品：圆缺孔板、楔形孔板、环形孔板、弯管、偏心孔板(赃(物介质主要冶金行业二次能源,煤气,煤气中的粉尘颗粒容易在节流件前后堆积,而脏物介质的产品结构特点是流通部位靠近管道内壁.在一侧流通,在高流速的流体中有效地防止了赃物介质在节流件前后堆积)3压头较低的场合：低压损用节流装置：文丘里管类(标准文丘里管、矩形文丘里管、通用文丘里管、文丘里喷嘴)、喷嘴类(ISA1932喷嘴、长径喷嘴)、V型锥流量计、均速管流量计、弯管压力(该产品的特点:提高喉部流速,而且不能有很大的局部损失.文丘里采用喉部取压,而且逐渐收缩,逐渐扩散的,能够很好的恢复损失,V能够改善流场,而且能够在背压处形成稳定的信号,均速管和弯管因为无大的节流件,所以也是低压损节流装置4前后直管段较短的场合：要求短的直管段: V型锥流量计(前3D，后1D)、环形孔板(前5D，后3D )，本身带一段测量管、弯管流量计(前5D，后2D )、机翼测风装置(前0.6D，后0.2D )根据介质的要求以下3大类需要特殊设计1耐腐蚀节流装置.要求节流装置接触流体的材质要能够耐腐蚀,包括取压法兰,节流件,甚至是螺栓螺母.举例说明氯气.干氯气,腐蚀性较弱,取压法兰采用碳钢和节流件采用耐酸不锈钢,湿氯气有较强的腐蚀性取压法兰和节流件采用四氟乙烯2防爆节流装置,,二次仪表的防爆在节流装置中主要是密封面不泄流,特别是易燃易爆气体.举例说明氧气出厂脱脂禁油处理,测量氧气的节流装置其垫片的选用一定要考虑到其材料对氧气的兼容性。
第六章节流装置与辅助设备XX542
18
（1） 内平衡式热力膨胀阀 Within the balanced thermal expansion valve
m 内平衡式的主要缺点：
由于从蒸发器入口到出口会有压力损失（流阻），使进、出的 压力不一致，而内平衡式从蒸发器的入口导入蒸发压力时并没 反应这一影响，这会影响调节的精度，使之实际增加蒸发器的 过热度和供量不足（实际增加了过热度）。
• 它利用浮球位置随液面高度变化而变化的特性控制阀芯 开闭，达到稳定蒸发器内制冷剂液量的目的。
• 它可单独作为节流机构使用，也可作为感应元件与其它 执行元件配合使用。
• 分为高压浮球阀与低压浮球阀。
• 适用于中型及大型氨制冷装置中。
4
浮球调节阀供液控制
直通式低压浮球阀的结构示意
1一液体进口 2一针阀 3一支点 4一液体连接管 5一浮球 6一气体连接管5
b. 如果吸气管上装有液 – 气回热器，则感温包应当安装在 流出回热器的吸气管上。
c. 当蒸发器出口吸气管管径小于22mm时，感温包可水平 安装在管的顶部。
d. 当管径大于22mm时，则应将感温包水平安装在管的下 侧方45°的位置。
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热力膨胀阀的使用 Use of thermal expansion valve
• 如毛细管、恒压膨胀阀、节流短管及节流孔等。 • 结构简单、维护方便。 • 一般在工况比较稳定的小型制冷装置（如家用冰箱 、空调器等）量使用。
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二、热力膨胀阀 Expand valve
1. 热力膨胀阀and valve
m 热力膨胀阀属于一种自动膨胀阀，它是利用蒸发器出口制 冷剂蒸汽的过热度调节阀孔开度以调节供液量的。
m 弹簧压力主要调节蒸发器的过热度、并保证一定的过热度。
节流装置工作原理探究
建筑暖通系统：调节室内温度， 提高能源利用效率
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工业生产：控制气体、液体的流 量和压力，保证生产过程的稳定 性
航空航天：调节飞行器内部的压 力和温度，保证飞行安全
2
节流装置的工作原理
节流装置的工作流程
节流装置的主要功能是控制流体的流 量和压力
单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，请尽 量言简意赅，单击此处添加正文；
节流装置工作原理
XXX, a click to unlimited possibilities
汇报人：XXX
目录
节流装置概述
节流装置的工 作原理
节流装置的优 缺点分析
节流装置的实 际应用案例
节流装置的发 展趋势和未来
展望
1
节流装置概述
节流装置的定义
节流装置是一种用 于控制流体流量的
装置
工作原理：通过改 变节流面积来改变 流体的流速和压力
节流装置的缺点
压力损失大： 节流装置在节 流过程中会产 生较大的压力 损失，影响系 统的效率。
噪音大：节流 装置在节流过 程中会产生较 大的噪音，影 响工作环境。
磨损严重：节 流装置在节流 过程中容易磨 损，需要定期 更换。
稳定性差：节流 装置在节流过程 中容易受到温度、 压力等因素的影 响，影响系统的 稳定性。
主要功能：调节流 体的压力、流量和
温度
应用领域：广泛应 用于各种工业、农
业、建筑等领域
节流装置的分类
节流阀：通过改变节流口 大小来调节流量
节流孔板：通过改变孔板 尺寸来调节流量
节流喷嘴：通过改变喷嘴 尺寸来调节流量
节流涡轮：通过改变涡轮 叶片角度来调节流量
节流装置
一、用途L（G/F）B型标准环室孔板、法兰孔板节流装置是无刻度的流量测量装置，它与气动、电动差压变送器或双波纹管差压变送器配套使用。
在冶金、化工、石油、电力工业系统连续测量介质温度≤400℃的液体、气体、蒸汽流经孔板所产生的压差，由变送器将该压差讯号转换成比例的输出信号，再由二次仪表或调节器，对被测量流量进行记录，指示或调节。
1、节流装置系列型谱说明：※注：公称通径根据工艺条件要求，通径从Φ50~Φ400MM。
例：LGBA—16—80表示：标净环室孔板节流装置，水平安装，工作压力6kgf/cm2公称通径为Dg80 Dg50 Dg65 Dg80 Dg100 Dg125 Dg150 Dg175 Dg200 Dg225 Dg250 Dg275 Dg300 Dg325 Dg350 Dg375 Dg400二、作用原理和结构1、基本原理在管道内部装上孔板或喷咀等节流件，由于节流件的孔径小于管道内径，当流体流经节流件时，流速截面突然收缩，流速加快。
节流件后端流体的静压力降低，于是在节流件前后产生静压力差（见图1），该静压力差与流过的流体流量之间有确定的数值关系，符合Q=K .△P 。
用差压变送器（或差压计）测量节流件前后的差压，实现对流量的测量。
图12、节流装置的结构如图2、3所示：流向图2、标准环室孔板节流装置结构示 图（P g ≤25） 1、法兰 2、导管3、前环室4、节流件5、垫6、后环室7、垫8、螺母9、螺栓图3、标准法兰孔板节 流装置示意图（（P g ≥64） 1、取压法兰2、孔板 3、导压管4、密封垫5、螺母6、螺栓三、安装要求节流装置的安装和使用与下列管段和管件有关：节流件上游侧第一阻力件、第二阻力件，节流件下游侧第一阻力件，从节流件上游第二阻力件到下游第一阻力件之间的管段以及差压讯号管路等。
12节流件前第二阻力件节流件前第一阻力件节流件后第一阻力件节流件差压讯号管路图41、 管道条件（1） 节流件前后的直管段必须是直的，不得有肉眼可见的弯曲。
节流装置
本厂成套供应时，计有：孔板、环室、法兰及紧固螺栓。用户也可单独订购孔板或 孔板环室，如果用户自备法兰，需告知我厂自备法兰的标准及尺寸。
3.5 组合式长径喷嘴 适用于主蒸汽管道、高压给水管道的流量测量；由于采用全焊接形式，安装简便， 无泄漏点。取压方式为 D、1/2D，测量准确度高（参见图 2） ，并且具有使用寿命长的特 点。 1、支撑环 2、销 3、接管座 4、长径喷嘴 5、短管
图 2 长径喷嘴结构示意图
四、技术规格：
具体技术规格见表 1 表1 序号 1 2 3 4 5 6 7 名 称 技 术 规 格 型 号 公称直径 DN(mm) 50～400 400～1000 50～400 50～600 175～350 50～250 80～350 公称压力 PN(MPa) 0.5～10 0.6～2.5 1.0～10 0.6～10 ＜32 ＜32 ≤32
△P
△P
1.流件
2.差压计
1.流件
2.差压计
图 1a 孔板原理图
图 1b 长径喷嘴原理图
三、结构特点：
3.1 环室取压标准孔板 属标准孔板，由于实现了环室取压，提高了测量精度，缩短了安装时所需最小直线 管段长度。 3.2 角接单独钻孔取压标准孔板. 属标准孔板，当管径在 400 毫米以上时，多采用此种形式。取压方式为法兰单独钻 孔取压，圆形均压环取压或方形均压环取压。孔板形式可为带柄孔板或非标准的圆缺孔 板等。
6.2 维护 节流装置和导压系统及前后管道，每年至少应检查一次，清除污垢，更换报废元件， 保证其运行正常。
2005 年 7 月
・7 ・
表2
节流件上下游侧的最小直管段长度
节流件上游侧局部阻力件形式和最小长度 L1 节流件 下游侧 最小直 管段长 度 L2 （左面 所有的 局部阻 力件形 式） 8 4（2） 4（2） 5（2.5） 5（2.5） 6（3） 6（3） 6（3） 6（3） 7（3.5） 7（3.5） 7（3.5） 8（4） 8（4）
节流装置
用途
用途
节流装置节流式流量计是一种典型的差压式流量计．是工业生产中用来测量气体、液体和蒸气流量的最常用 的一种流量仪表．据调查统计，在炼钢厂、炼油厂等工业生产系统中所使用的流量计有（70—80）%左右是节流 式流量计。在整个工业生产领域中，节流式流量计也占流量仪表总数的一半以上。节式流量计所以得到如此广 泛的应用，主要是因为它具有以下两个非常突出的优点：
分类
节流装置作为流量计中最重要的一个分支，它分为标准节流装置和非标准节流装置两大类。标准节流装置有： 标准孔板，ISA标准喷嘴，长颈喷嘴，经典文丘里管和文丘里喷嘴； 非标准节流装置有：环形孔板，四分之一圆 喷嘴，四分之一圆孔板，锥形入口孔板，圆缺孔板，偏心孔板，双重孔板，低压损流量管，矩形文丘里管，V型锥 流量计，楔形流量计，内藏孔板，限流孔板等 。
3上下游测管组合
节流装置组合安装图如图，在孔板和上下游直管段加工好之后，按照图的组合方式进行安装。
谢谢观看
标准
标准
使用标准节流装置时，流体的性质和状态必须满足下列条件： ①流体必须充满管道和节流装置，并连续地流经管道。 ②流体必须是牛顿流体，即在物理上和热力学上是均匀的、单相的，或者可以认为是单相的，包括混合气体， 溶液和分散性粒子小于0.1m的胶体．在气体中有不大于2%（质量成分）均匀分散的固体微粒，或液体中有不大于 5%（体积成分）均匀分散的气泡，也可认为是单相流体．但其密度应取平均密度。 ③流体流经节流件时不发生相交。 ④流体流量不随时间变化或变化非常缓慢。 ⑤流体在流经节流件以前，流束是平行于管道轴线的无旋流。 标准节流装置不适用于动流和临界流的流量测量。
煤矿瓦斯抽采优化设计
煤矿瓦斯抽采优化设计
为了体现新型节流装置的轻便耐腐蚀等特性，节流装置上下游直管部分采用矿用高强度的塑料，节流装置的 孔板与直管件采用内镶嵌结构以保证其同心性。即取管径相同的2段管，一端采用车内圆加工出和孔板直径相同的 内径；另一端利用车外圆加工法削去其外缘，使其内圆外径等于孔板直径，外圆长度值等于内圆长度减去孔板的 厚度值。等各部件加工之后再将孔板嵌入内圆加工段，最后嵌入外圆加工段即可。
节流装置的工作原理
节流装置的工作原理
节流装置是一种用于控制流体流量的装置，它的工作原理基于流体的流动和流速的变化。
节流装置通常由一个孔或狭缝组成，当流体通过孔或狭缝流动时，流体的流速会发生变化，从而控制流体的流量。
在节流装置中，流体从高压区域进入低压区域，当流体通过孔或狭缝时，流体分子之间相互碰撞，并且受到孔或狭缝的限制，这会导致流体的速度增加。
根据质量守恒定律，当流体速度增加时，流体密度会减小，从而使流量减小。
另外，节流装置还可以利用流体在孔或狭缝中发生的压力损失来降低整个系统的压力。
根据伯努利定律，流体在高速流动时，其静压会降低，而动压会增加。
因此，通过使用节流装置，可以将高压区域的流体引入节流装置中，流体在通过孔或狭缝时，会产生压力损失，从而使整个系统的压力得以降低。
总的来说，节流装置通过控制流体的流速和压力损失，实现了对流体流量的控制。
它广泛应用于各种工业领域，如石油、化工、能源、水处理等，可以达到节省能源、提高生产效率和保护设备的作用。
第六章 节流装置
热力膨胀阀结构原理图
(a)
(b)
(c)
阀结构示意图
阀与蒸发器连接图
过热度控制原理
一、按平衡方式不同分类
内平衡式和外平衡式。 内平衡式和外平衡式。
二、内平衡式热力膨胀阀的结构
主要由感温包、 主要由感温包、 毛细导管、 毛细导管、感温 膜片、传动杆、 膜片、传动杆、 阀座、 阀座、阀针及调 节机构组成。 节机构组成。
平衡状态： 此时，阀针不动， 平衡状态：P1’= P0’+ P2 。此时，阀针不动，阀针孔开启度 不变。 不变。 工作原理： 工作原理： 利用P 力的变化来改变阀针孔的开启度 力的变化来改变阀针孔的开启度， 利用 1’力的变化来改变阀针孔的开启度，从而改变制冷剂的 流量，实现自动调节。 流量，实现自动调节。 初步设定P 自我调节P 感温包。 初步设定 2 ，自我调节 1’——感温包。 感温包 蒸发器t 蒸发器 0 阀针孔开度 t01 流量 P1’ Q0 （P0’+ P2 ）
相对 容量
冷凝器/储液器与蒸发器之间的高差引起的静压损失 冷凝器 储液器与蒸发器之间的高差引起的静压损失∆p 储液器与蒸发器之间的高差引起的静压损失
高差/m R12 ∆p /MPa R22 3 0.039 0.035 6 0.077 0.07 9 0.116 0.106 12 0.155 0.141 15 0.194 0.176 18 0.232 0.211
（a）内平衡 ）
（b）外平衡 ）
热力膨胀阀开启过热度的变化
四、选择热力膨胀阀时，主要考虑下列因素： 选择热力膨胀阀时，主要考虑下列因素：
1、按系统采用的制冷剂； 、按系统采用的制冷剂； 2、要考虑系统的蒸发温度； 、要考虑系统的蒸发温度； 3、阀前制冷剂过冷度会影响阀后两相制冷剂的干度； 、阀前制冷剂过冷度会影响阀后两相制冷剂的干度； 4、冷凝器至阀前的液管肯定有压力降。 、冷凝器至阀前的液管肯定有压力降。
第六章 节流装置与辅助设备---2015.5.4-2
若 ， 弹性膜片变形，推动阀针使阀孔开 大或开小，从而调节流量。 若 ，弹 性膜片保持原来状态，阀孔不变， 则不变，呈稳定状态。
∴ 膨胀阀的工作就是利用感温压 力 p 的大小控制开启程度。
15
pb3
膜片
pTs
po 1 P 0
（a）
P p3b
P ps T
进液
p Po0 A
2 3
4
t t o1 B
但其结构简单，适宜于压力损失小的蒸发器采用。
19
（2） 外平衡式热力膨胀阀 External balanced thermal expansion valve
外平衡式与内平衡式工作原理基 本相同，只是弹性膜片下的平衡
压力由蒸发器出口引入，将蒸发
器工作过程的压降反应到膨胀阀 的调节中，减小了工作过热度， 消除了流阻引起的压降对阀门开 启的影响。
20
（2） 外平衡式热力膨胀阀 External balanced thermal expansion valve 过热程度如何只决定于此时此 刻当地压力，即应是出口处压 力的饱和温度和当地介质温度 比较。
即外平衡式热膨胀阀以蒸发器 的出口压力 p0* 替代内平式压 力 p0 （入口压力）。
21
• 一般称作手动节流阀、手动调节阀
• 以手动方式调整阀孔的流通面积来改变流量，因为频繁操作 、工况稳定性差，故障几率大。
•
多用于氨制冷装臵中。
2
手动节流阀又称手动调节阀或膨胀阀，是最老式的 节流机构，其外形与普通截止阀相似。全凭管理员 的经验进行操作。 通常与其它控制元 件配合使用，一般 只在短时期内使用， 例如在冷冻初期辅 助送液，或者在自 动膨胀阀出故障时 作为旁路备用阀。
节流装置使用说明
节流装置、节流组件安装使用说明书上海精普仪表厂节流装置、节流件组件安装使用说明书■概述节流装置是测量流量的差压感受元件。
配合差压变送器以及显示、记录、积算和调节仪表，可用来测量、积算和控制液体、蒸汽和气体的瞬时流量值和累计流量值。
由于结构简单制造方便，安装容易，使用时间长，价格便宜等特点，在流量仪器中应用最广泛，最成熟的一种。
它广泛地应用于石油、冶金、电力和轻工业等工业部门。
● 节流装置由标准节流件，取压装置和符合要求的前、后直管组成。
● 节流组件由节流件、取压装置（包括取压口、引压短管和阀门）、配套法兰组成。
●标准节流件有标准孔板、标准喷嘴、标准文丘里管。
标准孔板按取压形式分：角接取压标准孔板、法兰取压标准孔板、径距取压标准孔板。
标准喷嘴按型式分：ISA1932喷嘴、长颈喷嘴。
标准文丘里管按结构型式分：文丘里喷嘴、粗铸文丘里管、卷板文丘里管，机械加工文丘里管。
●非标准节流件有双重孔板、四分之一圆孔板、圆缺孔板、小口径孔板、偏心孔板等。
●所生产的标准节流装置是按国际标准ISO 5167-1（1991）及国家标准GB/T 2624-93的技术规范进行设计，制造的。
■主要技术指标节流装置：标准孔板流出系数的不确定度δc/C如下：当β≤0.6时，δc/C=±0.6%当0.6<β≤0.75时，δc/C=±β%（β为节流件的直径比）标准喷嘴流出系数的不确定度δc/C如下：当β≤0.6时，δc/C=±0.8%当0.6<β≤0.8时，δc/C=±(2β-0.4)%长颈喷嘴流出系数的不确定度为：δc/C=±2.0%粗铸文丘里管流出系数的不确定度为：δc/C=±0.7%卷板文丘里管流出系数的不确定度为：δc/C=±1.5%机械加文丘里管流出系数的不确定度为：δc/C=±1 %文丘里喷嘴流出系数的不确定度为：δc/C=±(1.2+1.5β4)%■工作原理在充满流体的圆形管道中安装了节流件后，当被测流体流过节流件时，流速将在节流处形成局部收缩，从而使收缩截面内平均流速增加，在节流件的上游侧静压力上升，下游侧静压下降，于是在节流件的上、下游侧产生静压力差△P。
制冷系统的节流装置
3.1.1 膨胀阀分类
手动膨胀阀
膨
胀 阀
热力膨胀阀
自动膨胀阀 热电膨胀阀
电子膨胀阀
2005-12-14
手动膨胀阀：
一种具有细牙螺纹的可调节阀 杆，可缓慢调大或调小阀的开 启度，采用手动调节，外形与 结构和普通阀门相似的节流装 置。
一般用于需人工进行操作、调 节的制冷系统中，调节操作较 麻烦，可靠性也较差。
在大型冷库制冷系统中比较常 见。
2005-12-14
3.1.2 自动膨胀阀
一种依靠作用在膜片（或 波纹管）上相应的吸气压 力来控制制冷剂液体流量 的自动节流阀。
以压力，温度，位移等参 数或其变量为调节参数， 并驱动阀针动作的节流元 件。
2005-12-14
自动膨胀阀的结构与工作原理：
2005-12-14
内平衡与外平衡式的区别：
内平衡式 膨胀阀
來自 中国最大的资料库下载
外平衡式 膨胀阀
2005-12-14
3.1.4 热电膨胀阀
一种通过热敏电阻和与 其连接的双金属片控制 器来控制阀的开启度的 自动膨胀阀门。
这种膨胀阀的调节灵敏 度较高，特别适用在高 精度范围内能自动调节 制冷剂流量的系统中。
节流作用示意图节流的过程实际上是一种限制流体流动的过程即在流体流动的某一阶段或瞬间施加一定的阻力使流体必须以一定的能量消耗形式来克服这种阻力从而导致宏观上流体的流动形式流量流速等发生了变化同时在微观上流体的热力学参数温度压力比体积等也发生了一定的变化在日常生活中我们使用水龙头控制自来水的流量也是一种节流的过程但它与制冷系统对制冷剂的节流所要达到的目的是完全不同的
置，它无运动部件，不易发生故障， 运行可靠。
毛细管的调节性能较差，其供 液量不能随工况改变而自动调节或 人工调节。
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二、内平衡式热力膨胀阀的结构
主要由感温包、
毛细导管、感温
膜片、传动杆、 阀座、阀针及调 节机构组成。
6
热力膨胀阀实物图
7
三、工作原理
从调节特性来分析， 热力膨胀阀属于直接作 用式比例调节器。 感温系统：指由感 温包、毛细导管及膜盒 （膜片上的空间）构成 的密闭空间。 节流：将入口压力Pk 调整为出口压力P0。
（1）有一个专用的外平衡管接头，为引入外平衡压力所用 （2）调节杆的形式等也有所不同
11
12
四、选择热力膨胀阀时，主要考虑下列因素：
1、按系统采用的制冷剂；
2、要考虑系统的蒸发温度； 3、阀前制冷剂过冷度会影响阀后两相制冷剂的干度；
4、冷凝器至阀前的液管肯定有压力降。
蒸发温度对膨胀阀容量的影响
蒸发温度/℃
容，管道与管道、管道与设备连接处必须可靠密封，采用焊接或
可拆连接（法兰或螺丝连接） 连接处采用密封材料时，密封材料也必须与制冷剂相容
管道与外界环境接触，将与管内制冷剂发生热交换
制冷剂在管道中流动会产生管道压降 按制冷剂的四个主要组成部件分割，制冷剂管道有：
排气管、吸气管、高压液管、低压液管
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八、其它部件
地改变阀开度，即成比例地调节送入蒸发器的制冷剂质流率。
要确保制冷空调系统能够正常运行，并达到要求的运行参数指 标，就要对制冷空调系统许多热工参数进行控制。 温度、湿度、 压力、流量、液位
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热力膨胀阀结构原理图
(a)
(b)
(c)
阀结构示意图
阀与蒸发器连接图
过热度控制原理
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一、按平衡方式不同分类
内平衡式和外平衡式。
过滤器 、干燥器、贮液器 、集油器 、油分离器 压缩机 冷凝器 不可缺少 四个主要部件 管道 节流件 蒸发器
净化 附加 贮集 分离设备
图 干燥过滤器 1-进液管接头；2-压盖；3-滤网；4-干燥剂；5-出液管接头；6-壳体；7-连接螺栓。
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图 气液分离器结构示意图 25
第一节
热力膨胀阀
热力膨胀阀又称为自动膨胀阀或节流阀。 广泛用于干式蒸发器的供液量调节 以蒸发器出口处制冷剂的过热度为控制参数 通过弹簧力设定静态过热度 设定范围一般为2～8℃
基本原理：
蒸发器出口制冷剂的过热度低于静态过热度时，阀处于关闭状 态；过热度高于静态过热度时，阀才打开。并按二者之偏差成比例
BP145
六、工作过程
压力变化 P1 设计长度L 2
P3 大部分1
Pk
P0 2
3两相区
18
19
R22、R12毛细管初步选择曲线图
20
六、毛细管的选择
1、考虑因素 长度、直径：长度一定是为获得足够的回热热交换；直径则 考虑到流速、噪声和污垢。
2、毛细管阻力大小的影响
（1）阻力太小时，G ，在毛细管中极易混入热蒸气而使制
2三、热Βιβλιοθήκη 膨胀阀的作用利用蒸发器出口处制冷剂蒸气的过热度来调节制冷剂流量； 对高压制冷剂液体节流降压，使制冷剂一出阀孔就沸腾膨胀成为 低温湿蒸气，再进入蒸发器。 它在制冷装置中的作用主要包括： (1)使高压常温的制冷剂液体在经热力膨胀阀时节流降压，变 为低压低温的制冷剂湿蒸汽，进入蒸发器，在蒸发器内蒸发吸热， 从而达到制冷降温的目的。 (2)按照感温包感受到的蒸发器出口制冷剂蒸汽过热度的变化， 来改变膨胀阀的开启度，自动调整流入蒸发器的制冷剂流量，使 制冷剂流量始终与蒸发器的热负荷相匹配。 (3)通过热力膨胀阀的控制，使蒸发器出口的制冷剂蒸汽保持 一定的过热度，这样既能保证蒸发器传热面积的充分利用，又可 3 以防止压缩机出现液击冲缸现象。
(b)
热力膨胀阀的工作原理
调节：针阀开度的大小将影响P0、流量Q。 P1’——膜片上方推力（来自感温包） P0’——经阀门节流后制冷剂的压力 P2 ——弹簧力 注意：P0’、P2 均在膜片的下方。
8
平衡状态：P1’= P0’+ P2 。此时，阀针不动，阀针孔开启 度不变。 工作原理：
利用P1’力的变化来改变阀针孔的开启度，从而改变制冷剂
5
0
-5
-10
-15
-20
-25
-30
-35
-40
相对容量
1.0
0.9
0.8
0.75
0.66
0.57
0.49
0.41
0.39
0.38
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阀前液体过冷对膨胀阀容量的影响
过冷度/℃ R12,R22,R502 R717 4 1.0 1.0 8.35 1.14 1.12 11.1 1.17 1.23 16.7 1.24 1.39 22.2 1.31 1.48 27.8 1.37 1.5 33.4 1.42 1.6
引子部分
节流机构是实现制冷循环所必须的四个基本的系统组成部件
之一。
作用：对制冷剂的流动起扼制作用，使来自冷凝器的高压液 态制冷剂压力降低；控制进入蒸发器的制冷剂质流率。
一、常见类型
1、膨胀阀 2、毛细管 3、电动膨胀阀 4、活球阀
1
二、节流机构的作用和工作原理
当制冷剂流体通过一小孔时，一部分静压力转变为动压力，流速 急剧增大，成为湍流流动，流体发生扰动，摩擦阻力增加，静压下降， 使流体达到降压调节流量的目的。 节流是压缩式制冷循环不可缺少的四个主要过程之一。 节流机构的作用有两点：一是对从冷凝器中出来的高压液体制冷剂进 行节流降压为蒸发压力；二是根据系统负荷变化，调整进入蒸发器的 制冷剂液体的流量。
冷能力 ，冷却空间达不到指定温度，或使运转时间增加，另外
易产生液击事故。
（2）阻力过大时，G ，使高压侧制冷剂聚集，排气压力特别高， 同时流入蒸发器的制冷剂也不够，而使蒸发压力比正常的低。
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七、管道
用管道将制冷机各组成部件连接成一个完整的制冷系统，使
制冷剂在封闭的系统中循环。 关于制冷剂管道应考虑的问题是：管道的材质应与制冷剂相
动称为节流。
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二、结构
小内径Φ0.6-Φ2、L=6m（紫铜管）
三、作用
节流（无调节作用）。
四、特点
1、无运动件、结构简单； 2、无储液器，充入的制冷剂量小； 3、停机后的高低压基本相同，便于启动； 4、工作的准确程度差； 5、小型空调或冰箱上运用。 缺点：供液量不能随工况变动而调节。
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五、注意
0.107
0.143
0.179
0.215
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第二节
毛细管节流
应用
冰箱 冷柜 空调器 简单 便宜 便于大批量生产
长处
应用场合：毛细管用在小型而且不需要精确调节流量的 制冷装置。
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一、原理
当流体沿管内流动时，由于管道摩擦阻力而产生压降，
管径越小或管子越长则流动阻力就越大，流量就越小。 工质流过阀门时流动截面突然收缩，压力下降，这种流
相对 容量
冷凝器/储液器与蒸发器之间的高差引起的静压损失Δp
高差/m R12 Δp /MPa R22 3 0.039 0.035 6 0.077 0.07 9 0.116 0.106 12 0.155 0.141 15 0.194 0.176 18 0.232 0.211
R502
0.036
0.072
的流量，实现自动调节。 初步设定P2 ，自我调节P1’——感温包。 蒸发器t0 阀针孔开度 t01 流量 P1’ Q0 （P0’+ P2 ）
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四、外平衡热力膨胀阀与内平衡热力膨胀阀的主要区别
外平衡热力膨胀阀的安装
使用理由：因蒸发器存 在压力损失，导致内平 衡式膨胀阀开启过热度 增大，使蒸发器传热面 积的利用率降低，制冷 能力相应减小。