气体限流孔板的计算
用于气体限流的孔板孔径计算分析
唐凤金等 用于气体 限流的孔板孔径计算分析
１ ９
用 于气 体 限流 的孔 板 孔 径 计 算 分 析
唐凤 金 张 宗飞 王光友 姜 赛红 杨 武汉 珂 游 伟 章 卫星 中 国五 环工 程有 限公 司 ４ ３ ０ ２ ２ ３
摘 要 介绍限流孔板的限流原理及应用场合 ，分析对比用于气体管路限流孔板孔径的两种计算方法，详
绝热指数 ，ｋ ＝ Ｃ 。 ／ Ｃ ；Ｃ 为流体定压 比热容 ，ｋ Ｊ ／
作用原理基本 一致 ，但是 与阀 门相 比，限流孔 板 具有价格便宜 的优 点及常开 的特性 ，适用 于小 流 量且连续流通 的管 线 ，特别是 在压力和流量调 节 精度要求不高 的场合 得到广泛应 用 ，如泵 的冲洗
式中，ｗ 为流体的质量流量 ，ｋ ｇ ／ ｈ ；Ｃ为孔板流量 系数 ，由 Ｒ ｅ 和ｄ ｏ ／ Ｄ值 查限流孔板 ｃ—Ｒ ｅ— ｄ ｏ ／ Ｄ 关系图求取 ；ｄ 。 为孔板孔径 ，ｍ；Ｄ为管道 内径 ，
ｍ；Ｐ 为孔 板 前 压 力 ，Ｐ ａ ；Ｐ ２为 孔 板 后 压 力 或 临 界 限流压力 ，取其 大者 ，Ｐ ａ ；Ｍ 为分 子 量 ；Ｚ为 压
量系数为 ０ ． ４ ９ ；三原子气体及过热蒸汽流量系数 为０ ． ４ ７ ；饱 和蒸 汽流量 系数 为 ０ ． ４ ５ 。 由式 （ ２ ）可知 ，只需知道气体的质 量流量、 流量系数、孔板前压力及 密度即可简便 地计算 出 限流孑 Ｌ 板 的孔径 ｄ 。 。在实际生产过程 中，流经孔 板 的介质在很多工况下为混合气体 ，但文献 ２只对
计算 ，直 到满 足要 求为 止 。
分析计算过程可知 ，应用式 （ １ ）计算限流孔
１ 孔径 的计 算方法
孔板流量计计算公式
孔板流量计计算公式首先，我们来介绍孔板流量计的面积系数公式。
孔板流量计的面积系数是指孔板截面上真实流量与标准流量之间的比值。
标准流量是在参考条件下，根据流体物性和孔板尺寸来确定的。
面积系数公式如下：C=Qs/Q其中，C表示孔板流量计的面积系数，Qs为标准流量，Q为孔板流量计的实际流量。
根据实际应用情况的不同，标准流量可以为液流、气流或蒸汽流。
下面，我们将介绍不同情况下孔板流量计计算公式的具体表达式。
1.液体流量计算公式对于液体流量计算，可以使用以下公式：Q=C×A×√(2gΔh)其中，Q表示液体流量，C为孔板流量计的面积系数，A为孔板截面积，g为重力加速度，Δh为上下游压力差。
2.气体流量计算公式对于气体流量计算，可以使用以下公式：Q=C×A×√(c×∆P/ρ)其中，Q表示气体流量，C为孔板流量计的面积系数，A为孔板截面积，c为气体流量系数，∆P为上下游压力差，ρ为气体密度。
3.蒸汽流量计算公式对于蒸汽流量计算，可以使用以下公式：Q=C×A×√(c×P2×(1-P2/P1)/(ρ×(1-(P2/P1)^2)))其中，Q表示蒸汽流量，C为孔板流量计的面积系数，A为孔板截面积，c为蒸汽流量系数，P1为上游压力，P2为下游压力，ρ为蒸汽密度。
需要注意的是，以上公式中的各个参数需要根据具体实际情况进行选择和计算。
例如，孔板截面积A可以根据孔板的尺寸和形状进行计算，重力加速度g可以取9.8m/s²，气体密度ρ可以根据气体物性和操作条件确定，气体流量系数c和蒸汽流量系数c可以通过实验或参考相关文献获得。
总之，孔板流量计的计算公式基于不同的流体类型和流量计量场景，通过面积系数和相关参数的综合计算，可以得到准确的流量测量结果。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的公式进行计算，并注意参数选择和计算过程的正确性和精确性。
限流孔板计算公式
Z: 压缩系数
M：气体相对分子质量
T：孔板前温度 K
K：气体绝热指数
Pc:对于饱和蒸汽 Pc=0.58P1 对于过热蒸汽 Pc=0.55P1
C：孔板系数，根据 Re 值查表。
Re 354 W D
3.两相用计算公式
DOVL DOL 2 DOV 2
DOVL：两相用孔板直径 DOL：按液相计算孔板直径 DOV：按气相计算孔板直径
Re
C
40
0.7
60
0.69
80Βιβλιοθήκη 0.6851000.68
200
0.65
400
0.62
800
0.615
1000
0.61
2000
0.6
4000
0.6
6000
0.58
8000
0.57
10000
0.55
20000
0.54
40000
0.53
60000
0.52
C：孔板系数，根据 Re 值查表。
Re 3 5 4Q D
D：管道内径 mm
2.气体用计算公式
μ ：粘度 mPa·s
W 4.3Cd02P1
( M )(
K
)[(
P2
)
2 K
(
P2
)
K 1 K
]
ZT K 1 P1 P1
W：气体质量流量 Kg/h
P1,P2:孔板前后压力（Kgf/cm2）达到临界压力时，P2=Pc
限流孔板计算公式
1. 流体用计算公式
Q 1.252Cdo2
PKM
Q:流体体积流量 m3/h
do:孔板直径
mm
C:限流孔板系数
如何计算限流孔板孔径
附录C 限流孔板计算限流孔板计算见《限流孔板计算表》，计算说明如下：1 输入数据介质相态：根据介质情况填写相应字母。
G—气体L—气体G/L—气体/液体正常流量：根据物料和热量平衡数据表填写。
孔板前流体正常温度：根据物料和热量平衡数据表填写孔板前流体正常温度。
计算临界限流压力的公式选择说明：根据流体情况填写相应数字。
1—饱和蒸汽2—过热蒸汽及多原子气体3—空气及双原子气体孔板流量系数：由本附录“限流孔板C-Re-d/D关系图”查取。
孔板作用：根据孔板作用填写相应数字：1－降压作用 2－限流作用孔数：根据情况填写相应数字：1－单孔 2－多孔板数：根据情况填写相应数字： 1－单板 2－多板2 计算数据2.1孔板前压力孔板前压力（P1）根据管道压力降计算结果填写。
2.2 孔板后压力a. 气体、蒸汽：根据管道压力降计算得出的孔板后压力（P2）、计算的临界限流压力（Pc），取两者中的较大值。
推荐的临界限流压力值计算如下：饱和蒸汽：Pc=0.58P1过热蒸汽及多原子气体：Pc=0.55P1空气及双原子气体：Pc=0.53P1b.液体：根据压力降计算结果填写。
2.3 孔板压差孔板压差为ΔP= P1-P2，式中：ΔP—通过孔板的压降，MPa P1—孔板前压力，MPa(A)P2—孔板后压力，MPa(A)2.4 计算孔径a. 气体、蒸汽单板孔板]1)())[(1)((1078.43122126120kk P P P P k kZT M P C Wd k+--••••=式中： W —流体流量，kg/hC —孔板流量系数d 0—孔板孔径，m D —管道内径，mP 1—孔板前压力，MPa （A ） P 2—孔板后压力，MPa （A ） M —分子量 Z —压缩系数。
T —孔板前流体温度，K k —绝热指数，k=Cp/Cv Cp —流体定压热容，kJ/(kg ·K)Cv —流体定容热容，kJ/(kg ·K)b. 液体单板孔板1000/1045.128620γ•∆••=P C Qd式中： Q —液体流量，m 3/h ΔP —通过孔板的压降，MPaγ—液体密度，kg/m 3c.气-液两相流孔板分别按气、液流量用各自公式计算气相和液相孔板孔径，然后按下式计算两相流孔板孔径：22V L d d d +=式中： d —两相流孔板孔径，m d L —液相孔板孔径，md V —气相孔板孔径，md.限流作用的孔板按上述公式计算孔板的孔径，然后根据值和k 值，查本附录“γc -k-d 0/D 关系表”求取临界流率压力比（γc ），当每块孔板前后压力比P 2/P 1≤γc 时，可使液体流量限制在一定数值，说明计算有d 0有效，否则需调整压降或管径，重新计算。
限流孔板计算
限流孔板计算随着工业的发展，液体和气体的输送成为了生产过程中重要的环节之一。
然而，在液体和气体输送过程中，由于管道容量限制或者其他因素，往往需要对流体进行限流处理。
限流孔板作为一种常用的流量调节装置，被广泛应用于各个行业中。
本文将详细介绍限流孔板的计算方法及其应用。
限流孔板，是一种由金属材料制成的具有特定几何形状的孔板，通常安装在管道中，用于限制流体通过管道的流量。
限流孔板的工作原理是通过孔板上的孔洞，使流体产生压力差，从而达到限流的目的。
孔板上的孔洞通常是圆形、长方形或者其他几何形状，其大小和数量可以根据具体需求进行设计。
在进行限流孔板计算时，首先需要明确的是流体的性质和流量要求。
流体的性质包括密度、粘度等参数，这些参数对于计算孔板的压降和流量具有重要影响。
流量要求则包括期望的流量范围和精度要求，这些要求将决定孔板的尺寸和孔洞的大小。
在进行限流孔板计算时，通常需要考虑以下几个方面：1. 孔板的压降：限流孔板在流体通过时会产生一定的压降，这是由于孔洞的存在导致流体流速增加而产生的。
压降的大小与孔板的几何形状、孔洞的大小以及流体的性质有关。
通常，为了减小压降，孔洞的直径可以适当增大，但是这也会导致流量的不准确。
因此，在实际应用中需要权衡压降和流量精度的要求。
2. 流量的计算：根据限流孔板的几何形状和孔洞的大小，可以通过一系列的公式或者计算方法来估算孔板的流量。
这些公式和方法通常是基于实验数据得出的，并且需要考虑不同流体的性质。
在计算流量时，需要确定流体的压力、温度和粘度等参数，并结合孔板的几何形状和孔洞的大小进行计算。
3. 流量的调节：限流孔板通常需要进行流量的调节，以满足不同工况下的流量要求。
调节的方法包括调整孔板上的孔洞数量、直径或者其他几何参数。
此外，还可以通过安装多个孔板或者组合使用不同类型的孔板来实现流量的调节。
限流孔板作为一种常用的流量调节装置，广泛应用于石油、化工、冶金、电力等行业中。
管道孔板计算说明如下
计算说明如下：1 输入数据介质相态：根据介质情况填写相应字母。
G—气体L—气体G/L—气体/液体正常流量：根据物料和热量平衡数据表填写。
孔板前流体正常温度：根据物料和热量平衡数据表填写孔板前流体正常温度。
计算临界限流压力的公式选择说明：根据流体情况填写相应数字。
1—饱和蒸汽2—过热蒸汽及多原子气体3—空气及双原子气体孔板流量系数：由本附录“限流孔板C-Re-d0/D关系图”查取。
孔板作用：根据孔板作用填写相应数字：1－降压作用2－限流作用孔数：根据情况填写相应数字：1－单孔2－多孔板数：根据情况填写相应数字：1－单板 2－多板2 计算数据2.1孔板前压力孔板前压力（P1）根据管道压力降计算结果填写。
2.2 孔板后压力a. 气体、蒸汽：根据管道压力降计算得出的孔板后压力（P2）、计算的临界限流压力（Pc），取两者中的较大值。
推荐的临界限流压力值计算如下：饱和蒸汽：Pc=0.58P1过热蒸汽及多原子气体：Pc=0.55P1空气及双原子气体：Pc=0.53P1b.液体：根据压力降计算结果填写。
2.3 孔板压差孔板压差为ΔP= P1-P2，式中：ΔP—通过孔板的压降，MPaP1—孔板前压力，MPa(A)P2—孔板后压力，MPa(A)2.4 计算孔径a. 气体、蒸汽单板孔板式中： W—流体流量，kg/hC—孔板流量系数d0—孔板孔径，mD—管道内径，mP1—孔板前压力，MPa（A）P2—孔板后压力，MPa（A）M—分子量Z—压缩系数。
T—孔板前流体温度，Kk—绝热指数，k=Cp/CvCp—流体定压热容，kJ/(kg•K)Cv—流体定容热容，kJ/(kg•K)b. 液体单板孔板式中： Q—液体流量，m3/hΔP—通过孔板的压降，MPaγ—液体密度，kg/m3c.气-液两相流孔板分别按气、液流量用各自公式计算气相和液相孔板孔径，然后按下式计算两相流孔板孔径：式中： d—两相流孔板孔径，mdL—液相孔板孔径，mdV—气相孔板孔径，md.限流作用的孔板按上述公式计算孔板的孔径，然后根据值和k值，查本附录“γc-k-d0/D关系表”求取临界流率压力比（γc），当每块孔板前后压力比P2/P1≤γc 时，可使液体流量限制在一定数值，说明计算有d0有效，否则需调整压降或管径，重新计算。
孔板流量计计算公式
0 引言孔板是典型的差压式流量计，它结构简单，制造方便，在柳钢炼铁厂使用广泛，主要用于测量氧气、氮气、空气、蒸汽及煤气等流体流量。
由于孔板的流入截面是突然变小的，而流出截面是突然扩张的，流体的流动速度( 情况) 在孔板前后发生了很大的变化，从而且在孔板前后形成了差压，通过测量差压可以反映流体流量大小[1]。
但是流量的计算是一个复杂的过程。
炼铁厂以往仅仅是通过开方器对孔板前后差压进行开方，然后乘以设计最大流量从而获得实际流量值，如公式（1）所示。
（1）其中Q ——体积流量，Nm3/h；Q max——设计最大流量，Nm3/h；ΔP ——实际差压，Pa；ΔP设——设计最大差压，Pa。
其实这种方法并不能真实反映准确流量，特别是在压力、温度波动( 变化) 较大的时候，测量出来的流量和真实流量相差较大。
所以，流量的计算还需要增加温度、压力补偿。
在孔板通用公式中，增加压力、温度补偿的流量计算公式关键是对介质在工况下的密度进行处理，此外还需要孔板设计说明书上的流量系数、孔板开孔直径、膨胀系数、工况密度等参数，公式比较复杂；笔者经过大量的数据统计获得的简易公式则简单得多，只要有孔板的设计最大流量、设计差压和设计压力，即可准确获得实际流量值。
1 孔板流量计计算公式1.1通用计算公式（2）(2)其中Q——体积流量，Nm3/h；K——系数；d——工况下节流件开孔直径，mm；ε——膨胀系数；α——流量系数；ΔP——实际差压，Pa；ρ——介质工况密度，kg/m3。
公式（2）中的介质工况密度ρ和温度、压力有关，根据克拉珀龙方程，有（3）P ——压力，单位Pa；V ——体积，单位m3；T ——绝对温度，K；n ——物质的量；R ——气体常数。
相同( 一定) 质量的气体在温度和压力发生变化时，有：（4）P1——某种状态下气体压强，Pa；V1——某种状态下气体体积，m3；T1——某种状态下气体绝对温度，K；又： (5)(5) 代入（4）式，由于m1=m, 化简得(6)所以有：（7）（7）式代入（2）式，有：(8)P1、T1、 1 一般选择某一已知值，如标况下氮气压力P1=101.15KPa，温度T1=273K，密度1=1.25kg/m3；或者根据流量计算书，令P1= 工况压力，T1= 工况温度，1= 工况密度。
限流孔板计算20080829
管路限流孔板的计算限流孔板作为节流元件，由于具有结构简单、易加工、制造成本低、安装方便等优点，在满足工艺要求的前提下，使用限流孔板代替调节阀来限定流量或降低压力，将会大大地降低投资和操作维修费用。
特点1．可以限定流量。
2．可以降低压力。
3．可同时限流降压。
流体为气体时，如果只是为了限定流量，对下游的压力没有要求，单段限流孔板即可满足要求。
但如果在限定流量的同时还要限制孔板下游侧压力，单段限流孔板就满足不了这一要求，因为单段限流孔板不大可能在限定流量的同时还限制下游的压力，这时就应采用多段限流孔板来实现。
工作原理孔板可以作为节流元件用来限定流量和降低压力。
当孔板前后存在一定压差，流体流经孔板，对于一定的孔径，流经孔板的流量随着压差增大而增大。
但当压差超过某一数值(称为临界压差)时，流体通过孔板缩孔处的流速达到音速，这时，无论压差如何增加，流经孔板的流量将维持在一定数值而不再增加。
限流孔板就是根据这一原理来限定流体的流量和降低压力的。
规格DN10～1000目的：化工厂、石油化工厂装置管路的限流孔板设置在管道上，用于限制流体的流量或降低流体的压力。
使用范围：管路的限流孔板应用于以下几个方面：限流孔板为一同心锐孔板，用于限制流体的流量或降低流体的压力。
流体通过孔板就会产生压力降，通过孔板的流量则随压力降的增大而增大。
但当压力降超过一定数值，即超过临界压力降时，不论出口压力如何降低，流量将维持一定的数值而不再增加。
限流孔板就是根据这个原理用来限制流体的流量或降低流体的压力。
1．工艺物料需要降压且精度要求不高。
2．在管道中阀门上、下游需要有较大压降时，为减少流体对阀门的冲蚀，当经孔板节流不会产生气相时，可在阀门上游串联孔板。
3．流体需要小流量且连续流通的地方，如泵的冲洗管道、热备用泵的旁路管道（低流量保护管道）、分析取样管等场所。
4．需要降压以减少噪声或磨损的地方，如放空系统。
（《工艺系统工程设计技术规定》HG/T20570.15-1995）分类及选型要点 1． 分类限流孔板按孔板上开孔数分为单孔板和多孔板；按板数可分为单板和多板。
限流孔板的计算方法
β=d/D 应始终大于或等于 0.1，小于或等于 0.75
注 2：使用极限：
角接取压或 D 和 D/2 取压
法兰取压
d
d≥12.5mm
d≥12.5mm
D
50mm≤D≤1000mm
50mm≤D≤1000mm
β
0.1≤β≤0.75
0.1≤β≤0.75
β,Re(D)
Re(D)≥5000 , 0.1≤β≤0.56 或 Re(D)≥5000 且
d0—开孔直径,m
W—流量,Kg/S
P1,P4—kg/cm2
ρ—kg/m3
2、临界流公式如下：
4W
d
πCP
g
k
M ZRT
2 k1
d0--,开孔孔径 ft, 1ft=304.8mm
R--,1546ft.lb/(lb.mol)(F)
W--,质量流量 lb/s 1lb=0.4535924Kg
d—开孔直径,m
D—管道内径,m
ρ1—被测流体密度,Kg/m3
ΔP—差压,Pa (指流速最快时候的差压)
2、可膨胀性系数：
ε1
0.351 0.256β
0.93β 1
P2 P1
β—直径比，β=d/D
k—等熵指数
P1—孔板上游侧流体静压力,Pa
P2—孔板下游侧流体静压力,Pa (在孔板喉径处的压力)
若 D<71.12mm，应把下列项加入上述公式中：
+0.011(0.75-β)(2.8- . )
L1(=l1/D)—孔板上游端面到上游取压口的距离除以管道直径的商
.
M
气体限流孔板的计算
气体限流孔板的计算气体流动可分为亚临界流动和临界流动两种情况。
亚临界流动指的是在孔板下游出现背流现象，临界流动则指的是气体速度达到声速时出现的特殊流动状态。
在实际工程中，一般情况下我们可以采用亚临界流动的计算方法进行设计。
对于亚临界流动的气体限流孔板，其计算公式如下：Q=c·A·√(2·ΔP/ρ)其中，Q为通过孔板的气体流量，c为流量系数，A为孔板的有效截面积，ΔP为孔板上下游的压差，ρ为气体的密度。
流量系数c是在实验中测定的，它与气体速度和孔板的形状有关。
一般情况下，可以从相关手册或实验数据中查找到流量系数的数值。
需要注意的是，流量系数取值时要考虑孔板的类型和孔板面积与管道截面积之比。
常见的气体限流孔板类型包括圆孔板、长方孔板和矩形孔板等。
孔板的有效截面积A可根据实际情况进行计算。
对于圆孔板，其有效面积即为圆孔面积。
对于长方孔板和矩形孔板，需要根据孔板的长和宽来计算。
气体密度ρ可根据气体的状态方程进行计算。
一般情况下，可近似采用理想气体状态方程：PV=nRT。
在一定温度和压力下，可通过查表或使用计算机程序来获取气体密度的数值。
通过上述公式，我们可以根据给定的气体流量和压差来计算气体限流孔板的有效截面积。
在实际工程中，为了保证孔板的稳定性和流动特性，需要进行合理的孔板尺寸选择和安装设计。
此外，还需要根据实际工况和流体性质，对流量系数进行调整和修正。
总之，气体限流孔板的计算是一个复杂而重要的工作。
只有通过准确的计算和合理的设计，才能保证气体流量的控制和系统的正常运行。
因此，在进行气体限流孔板计算时，需要充分考虑流体特性、孔板类型和安装要求等因素，并结合实际情况进行综合考虑和分析，以得到最优的设计结果。
气体限流孔板的工艺计算
ＣＨＥＭＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＤＥＳＩＧＮ化工设计２０２１，３１（２）气体限流孔板的工艺计算孔令伟 中国寰球工程有限公司北京分公司 北京 １０００１２摘要 限流孔板作为石油化工行业常用的限流降压设施，在工程设计中得到广泛应用。
对气体而言，限流孔板孔径的计算方法有很多种。
本文介绍了设计当中较为常用的三种亚临界气体流动限流孔板孔径计算方法以及五种临界气体流动限流孔板孔径计算方法。
通过对比分析，指出每种计算方法的特点和易用性，并给出使用建议。
通过两个实例计算发现，对临界流动气体而言，几种方法的计算结果偏差较大，针对这种情况，本文提出了建议的解决方法。
关键词 孔板 限流 降压体 气体 亚临界 临界孔令伟：高级工程师。
２００６年毕业于中国海洋大学应用化学专业获硕士学位。
主要从事油气集输与处理方面的设计与研究工作。
联系电话：１８６１８１２７１１６，Ｅ－ｍａｉｌ：ｋｏｎｇｌｉｎｇｗｅｉ－ｈｑｃ＠ｃｎｐｃ ｃｏｍ ｃｎ。
限流孔板作为节流元件，具有结构简单、易加工、制造成本低、安装方便等优点，在满足工艺要求的前提下，使用限流孔板代替调节阀来限定流量或降低压力，可大幅降低投资和操作维修费用。
根据工艺要求，限流孔板可以用来：①限定流量；②降低压力；③同时限流降压。
气体流过孔板时，其流动状态分为两种：亚临界流动和临界流动。
亚临界流动主要用于管道降压目的，临界流动主要用于限制流量目的。
实际上，不管是单纯的限定流量或是降低压力，单级孔板即可满足要求。
如果对限定流量和降低下游压力均有要求，则需要采用多级限流孔板来实现。
通常情况下，对限制流量和降低压力均有要求情况的非常少见。
本文分别针对亚临界流动和临界流动情况下的限流孔板的计算进行讨论。
有关气体限流孔板孔径的确定，相关的计算公式很多。
比如，《工艺系统工程设计技术规定》［１］ＨＧ／Ｔ２０５７０－９５、《炼油装置工艺管道安装设计手册（下册）》［２］、《佩里工程师手册》［３］以及ＩＳＯ５１６７［４］等，各工程公司和设计院所依据的计算方法也不完全相同。
孔板流量计计算公式
孔板流量计计算公式孔板流量计是一种常用的流量计量设备，可以用于测量液体或气体的流量。
它利用孔板的特殊结构，通过测量压力差来计算流量。
孔板流量计的计算公式主要涉及流量计算公式、压力差计算公式以及修正系数等，下面将详细介绍。
一、孔板流量计基本原理：二、孔板流量计计算公式：1.流量计算公式：Q=C·A·√(2ΔP/ρ)其中，Q为流量，C为修正系数，A为孔板的有效面积，ΔP为压力差，ρ为流体密度。
2.压力差计算公式：ΔP=K·P其中，ΔP为压力差，K为计算系数，P为差压传感器的输出。
三、孔板流量计修正系数：1.流量修正系数：实际使用中，由于孔板的结构以及安装位置等因素的影响，流量计算公式需要引入修正系数来提高计算精度。
流量修正系数C可以通过实验来确定，一般会根据孔板的形状和孔板相对管道的位置等因素进行修正。
2.压力修正系数：计算得到的压力差需要经过修正以获得准确的流量数据。
压力修正系数是根据流体流动状态以及孔板和管路布置情况等因素来确定的修正系数。
四、注意事项：1.在实际应用中，由于孔板流量计的测量误差较大，通常需要通过定期校准或使用其他辅助仪器来提高测量精度。
2.孔板流量计的结构和材料选择需要根据实际的流体介质及工艺要求来确定，以保证其长期稳定的使用。
3.安装孔板流量计时，应尽量避免管线弯曲和尺寸变化等对流动产生影响的因素，以确保测量的准确性。
总结：孔板流量计是一种常见的流量测量设备，通过测量流体通过孔板时产生的压力差来计算流量。
计算公式包括流量计算公式、压力差计算公式以及修正系数等。
在实际应用中，应注意选取适当的孔板结构和材料、定期校准以及正确安装等因素，以保证测量的准确性。
气体限流孔板的计算
气体限流孔板的计算 Prepared on 24 November 2020限流孔板的计算一、D-1101手动放空限流孔板FO-1134（气体）1、计算孔板锐孔直径827.2d G =式中：G —— 通过喷嘴的流量，kg/h ；本算例G =104186 kg/hK ——气体绝热系数；本算例K =P 1—— 喷嘴前压力，MPa （a ）；本算例P 1= （a ）ρ1 —— 喷嘴前气体密度，kg/m 3；本算例ρ = kg/m 3d —— 锐孔直径，mm ；则：锐孔直径 1111)12(827.2ρP K K G d K K -++=71.673.7)1606.12(606.1827.21041861606.11606.1⨯⨯+=-+ = 经圆整：取锐孔直径d = 48mm(60mm)2、计算孔板厚度当流体温度< 375℃时，ϕP D H ∆=6.31 式中：H —— 孔板厚度，mm ；p ∆—— 孔板前后的压力降，kg/cm 2；本算例p ∆ = （）× = 71.379kg/cm 2 (62.20171kg/cm 2)D —— 管子内径，mm ；本算例D = ×2 = 243mm(78 mm)ϕ —— 挠度系数。
本算例d/D = 45/78 = ，查表8-15为。
（）则：孔板厚度 5436.0379.716.31243⨯=H = 47.90mm （5.90447mm ） 孔板厚度一般不应超过，但此处用作降压孔板，厚度超过此值是允许的。
二、阻泡剂添加管道AW-1114上的限流孔板FO-1115（液体）1、锐孔孔径计算式中：q —— 流体的重量流率，kg/h ；本算例q =1000 kg/hα —— 流量系数，查《工艺管道安装手册（老）》；ε —— 膨胀系数，对于液体及不压缩流体ε = 1；d —— 锐孔直径，mm ；ρ —— 操作条件下流体密度，kg/m 3；本算例ρ = 978 kg/m 3p ∆—— 孔板前后的压力降，kg/cm 2。
如何计算限流孔板孔径
附录 C 限流孔板计算限流孔板计算见《限流孔板计算表》，计算说明如下：1输入数据介质相态：根据介质情况填写相应字母。
G—气体L—气体G/L—气体 / 液体正常流量：根据物料和热量平衡数据表填写。
孔板前流体正常温度：根据物料和热量平衡数据表填写孔板前流体正常温度。
计算临界限流压力的公式选择说明：根据流体情况填写相应数字。
1—饱和蒸汽2—过热蒸汽及多原子气体3—空气及双原子气体孔板流量系数：由本附录“限流孔板 C-Re-d0 /D 关系图”查取。
孔板作用：根据孔板作用填写相应数字：1－降压作用 2 －限流作用孔数：根据情况填写相应数字：1－单孔 2 －多孔板数：根据情况填写相应数字： 1 －单板 2 －多板2计算数据2.1 孔板前压力孔板前压力（ P1）根据管道压力降计算结果填写。
2.2 孔板后压力a. 气体、蒸汽：根据管道压力降计算得出的孔板后压力（ P2）、计算的临界限流压力（ Pc），取两者中的较大值。
推荐的临界限流压力值计算如下：饱和蒸汽： Pc=0.58P1过热蒸汽及多原子气体：Pc=0.55P1空气及双原子气体： Pc=0.53P1b.液体：根据压力降计算结果填写。
2.3 孔板压差孔板压差为P= P1-P2，式中：P—通过孔板的压降， MPaP1 —孔板前压力， MPa(A)P2 —孔板后压力， MPa(A)2.4 计算孔径a. 气体、蒸汽单板孔板d 02W P 2 2 43.78 C P 1 10 6M k )[(( )( P 1) k ZT k 1 式中： W —流体流量， kg/hC —孔板流量系数d0—孔板孔径， mD —管道内径， mP1—孔板前压力， MPa （ A ）P2—孔板后压力， MPa （ A ）M —分子量Z —压缩系数。
T —孔板前流体温度， Kk —绝热指数， k=Cp/CvCp —流体定压热容， kJ/(kg ·K)Cv —流体定容热容， kJ/(kg ·K)b. 液体单板孔板( P 2 ) k 1] P 1 kd 02Q 128.45 CP 106/10003式中： Q —液体流量， m/hP —通过孔板的压降， MPaγ—液体密度， kg/m 3c. 气- 液两相流孔板分别按气、液流量用各自公式计算气相和液相孔板孔径，然后按下式计算两相流孔板孔径：d d L 2 d V 2式中： d —两相流孔板孔径， mdL —液相孔板孔径， mdV —气相孔板孔径， md.限流作用的孔板按上述公式计算孔板的孔径，然后根据值和 k 值，查本附录“γc -k-d 0/D 关系表”求取临界流率压力比（γ c），当每块孔板前后压力比 P2/P 1≤γc 时，可使液体流量限制在一定数值，说明计算有 d0 有效，否则需调整压降或管径，重新计算。
限流孔板孔径计算优化
式中．
ｄｓｉｍ——模拟孔径．衄
ｄ∞】——计算孔径，ｍｍ
６．案例检验 四川Ｉ Ｆ区块的气田开发工程中，也存在限流孔板计算与选 型。该区块中限流孔板计算工况如下（表３）： 根据修正公式，可计算其对应工况下限流孔板尺寸，同时 ＨＹＳＹＳ也提供了计算结果。根据结果。对比分析其绝对误差（表
５）。
高压气田开发初期开采技术研究——以克拉２气田为例叨。天
关键词：放空系统；限流孔板；ＨＹＳＹＳ模拟；优化
一、前言
随着天然气开发技术的发展，高压生产系统已逐渐成为天 然气站场的主要特征【１，２，３】。高压系统决定了有限的系统容积 内，将存在更大的天然气体积。在下游故障或站场发生火灾时， 必须采取及时的放空措施，以保证站场或集气站安全，防止进一 步的破坏和损失。限流孔板作为天然气放空系统的压力等级控 制元件，逐渐受到国内外天然气站场设计的重视。其稳定的泄放 速度、固定的流通面积，对放空系统的平稳运行起到了关键韵作
Ｐ１——泄放前压力，Ｐａ．ａ；
ｔ＝器ｘｌｎ鲁一嘉㈩
式中．
Ｐ２一泄放后压力或临界限流压力（取较大值），Ｐａ．ａ。
Ｍ——分子量。
万方数据
１８０
北善蓄箨
表１四川Ｊ和非洲菜气田限流孑Ｌ板计算输入参数表
Ｐｌ Ｔ Ｖｐ
２０１３年第９期
Ｐ２
Ｋ
“ｓｔｄ．）
ｐ
ｑ
工况
Ｍｐａｇ
ｌ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ４．２０ ３６０ ７．４０ ３．４０ ｌｎ９０ ９，４０ ４．９０ ９．１６
ＨＹＳＹＳ（模拟结果Ｊ，ｄ
ｑ——流体的质量流量，ｋｇ／ｌｌ； ０【——流量系数： ￡——膨胀系数； ｄ——锐孔直径： ｐ——操作条件下流体重度，ｋｇ／ｍ３；
△弘一孔板前后压力降。ｋｇｆ／ｅｍ２
限流孔板计算表-气体-Orifice Caculation
Ver-1
限流孔板计算-气体/ Orifice Caculation-Gas (Based on HG/T 20570.15-95)
Task Description: 进口蒸汽8bar-->5bar，计算孔板尺寸。
1 基础参数 Basic Data 介质名称 体积流量qv-V
Pa(abs)
Or
2.00 MPa
18.00
Kg/kmol
175.00
℃
647.00
K
T/Tr
0.69
22130000.00 Pa
P/Pr
0.47
1.00
查图
1.3240
2 孔板数量计算Orifice Number 孔板数量n
2.74
园整
3.00
P1’5964419.05Fra bibliotekPa(abs)
P2’
3453815.01 Pa(abs)
P3’
2000000.00 Pa(abs)
The Last Plate
P4’
1158139.62 Pa(abs)
P5’
670643.69 Pa(abs)
3 孔板尺寸计算Orifice Diameter
3.1 第1块孔板
孔板流量系数C
0.65
假设值
孔板口径d0
0.008700531 m
d02 43.78C * P1
3466.00
Kg/h
工艺指定
3466.00
Kg/h
工艺指定
Pass
3466.00
Kg/h
由qv计算
3.1680
Kg/m3
0.0143
孔板流量计计算方法及参考系数(一)
孔板流量计计算方法及参考系数(一)方法适用于各类煤矿的抽放支管路、抽采未安装瓦斯抽采参数集中监测监控系统的煤矿和准备抽采的中小型煤矿，需要的配置简单，可操作性强，能满足煤矿瓦斯抽采的使用要求。
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)δP=(PT/760)1/2(4)δT=(293/(273+t))1/2(5)式中：Q—混合流量，米3/秒；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；PT--孔板上风端测得的绝对压力，毫米水银柱；pT=测定当地气压(毫米水银柱)+该点管内正压(正)或负压(负)(毫米水柱)÷13.6为了计算方便，将δT、δP、b、K值分别列入表1、表2、表3、表4中。
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[换行]5m段应平直，不要有阀门和变径管。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
限流孔板的计算
一、D-1101手动放空限流孔板FO-1134（气体）
1、计算孔板锐孔直径
827.2d G =式中：G —— 通过喷嘴的流量，kg/h ；本算例G =104186 kg/h
K ——气体绝热系数；本算例K = 1.606
P 1—— 喷嘴前压力，MPa （a ）；本算例P 1= 7.3MPa （a ）
ρ1 —— 喷嘴前气体密度，kg/m 3；本算例ρ = 67.71 kg/m 3
d —— 锐孔直径，mm ；
则：锐孔直径 1
111)12(827.2ρP K K G d K K -++=
71
.673.7)1606.12(606.1827.2104186
1606.11606.1⨯⨯+=-+ = 48.07mm 经圆整：取锐孔直径d = 48mm(60mm)
2、计算孔板厚度
当流体温度< 375℃时，ϕP D H ∆=6
.31 式中：H —— 孔板厚度，mm ；
p ∆—— 孔板前后的压力降，kg/cm 2；
本算例p ∆ = （7.3-0.3）× 10.197 = 71.379kg/cm 2
(62.20171kg/cm 2)
D —— 管子内径，mm ；本算例D = 89-5.5×2 = 243mm(78 mm)
ϕ —— 挠度系数。
本算例d/D = 45/78 = 0.576，查表8-15为0.5436。
（0.3033）
则：孔板厚度 5436.0379.716
.31243⨯=H = 47.90mm （5.90447mm ） 孔板厚度一般不应超过0.1D ，但此处用作降压孔板，厚度超过此值是允许的。
二、阻泡剂添加管道AW-1114上的限流孔板FO-1115（液体）
1、锐孔孔径计算
式中：q —— 流体的重量流率，kg/h ；本算例q =1000 kg/h
α —— 流量系数，查《工艺管道安装手册（老）》；
ε —— 膨胀系数，对于液体及不压缩流体ε = 1； d —— 锐孔直径，mm ；
ρ —— 操作条件下流体密度，kg/m 3；本算例ρ = 978 kg/m 3
p ∆—— 孔板前后的压力降，kg/cm 2。
本算例p ∆ = 0.1×10.197 = 1.0197kg/cm 2
则：锐孔直径 ∆P =ραε252.1q
d
本算例管子内径D = 34-4.5×2 = 25〈 50mm ，则对于液体α = 0.61，ε = 1
0197.1978161.0252.11000
⨯⨯⨯⨯=d = 6.44mm
2、计算孔板厚度
当流体温度< 375℃时，ϕP D H ∆=6
.31 式中：H —— 孔板厚度，mm ；
p ∆—— 孔板前后的压力降，kg/cm 2；
本算例p ∆ = 0.1×10.197 = 1.0197kg/cm 2
D —— 管子内径，mm ；本算例D = 34-4.5×2 = 25mm
ϕ —— 挠度系数。
本算例d/D = 6.44/25 = 0.2576，查表8-15为0.5052。
则：孔板厚度 5052.00197.16
.3125⨯=H = 0. 57mm
三 、P-1101/A 、B 小流量保护管道上的限流孔板FO-1149（液体）
1、锐孔孔径计算
式中：q —— 流体的重量流率，kg/h ；本算例q = 220m 3/h =213202 kg/h α —— 流量系数，查《工艺管道安装手册（老）》；
ε —— 膨胀系数，对于液体及不压缩流体ε = 1； d —— 锐孔直径，mm ；
ρ —— 操作条件下流体密度，kg/m 3；本算例ρ = 969.10 kg/m 3
p ∆—— 孔板前后的压力降，kg/cm 2。
本算例p ∆ =0.1×10.197 = 1.0197kg/cm 2
则：锐孔直径 ∆P =ραε252.1q
d
本算例管子内径D = 219.1-3.76×2 = 211.58mm ，则对于液体α = 0.61，ε = 1
0197.110.969161.0252.1213202
⨯⨯⨯⨯=d = 94.24mm
2、计算孔板厚度
当流体温度< 375℃时，ϕP D H ∆=6
.31 式中：H —— 孔板厚度，mm ；
p ∆—— 孔板前后的压力降，kg/cm 2；
本算例p ∆ =0.1×10.197 = 1.0197kg/cm 2
D —— 管子内径，mm ；本算例D =219.1-3.76×2 = 211.58mm
ϕ —— 挠度系数。
本算例d/D = 94.24/211.58 = 0.4454，查表8-15为0.37911。
则：孔板厚度 37911.00197.16.3158.211⨯=H = 4.16mm。