节流式流量计

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由于喷嘴采用圆弧形轮廓结构因而它压损较小,所 需直管段短,精度高
充满管道的流体,当它们流经管道内的节流装置时, 流束将在节流装置的节流件处形成局部收缩,从而 使流速增加,静压力低,于是在节流件前后便产生 了压力降,即压差,介质流动的流量越大,在节流 件前后产生的压差就越大,所以标准喷嘴可以通过 测量压差来衡量流体流量的大小。这种测量方法是 以能量守衡定律和流动连续性定律为基准的。 智能 节流装置(标准喷嘴)是集流量、温度、压力检测 功能于一体,并能进行温度、压力自动补偿的新一 代流量计,该孔板流量计采用先进的微机技术与微 功耗新技术,功能强,结构紧凑,操作简单,使用 方便

6、采用法兰连接,易产生跑、冒、滴、
漏问题,大大增加了维护工作量。
2.2
标准喷嘴式
标准喷嘴流量计
• 标准喷嘴是测量流量的差压发生装置,配合各种 差压计或差压变送器可测量管道中各种流体的流 量。标准喷嘴节流Βιβλιοθήκη Baidu置与差压变送器配套使用
• 构造:一个上游面,一个收缩段,一个圆柱形的 喉部,一个平面端部和一个收缩段¼椭圆
2.4
弯管式
弯管流量计
• 弯管流量计同属于差压式流量计的范畴,弯管传 感器是利用流体的惯性原理产生差压的。当流体 通过弯管时,由于受弯管的约束流体被迫作类似的 圆周运动,流体在作圆周运动时产生的离心力作用 于弯管的内外两侧,使弯管传感器内外两侧之间产 生一个压力差,该压力差(也就是压差值)的大小与 流体的密度有关,与流体的平均流速有关,与流 体作圆周运动的曲率半径有关。他们之间遵循作 圆周运动物体都必须遵循的牛顿运动定律的有关 规律。
截面)处的压力差。
标准喷嘴流量计
一.铸造的收缩段:砂型内或者其他方法铸造而成,圆锥段和圆柱连接处为圆形,适用管径为100-1200mm。 (适用范围)a.100mm≤d2≤1200mm
b.0.30≦β≤0.75 c.2.0*10⁵≤Re≤6*10
二.机械加工收缩段:收缩段,圆锥段和喉管经过机加工,锥段和圆柱连接处为圆形,适用管径为50-250mm。 (适用范围)a.50mm≤d2≤250mm
圆缺孔板 其开孔为一个圆的一部分(圆缺部分),这个圆的直径为管道直 径的98%,开孔的圆弧部分的圆心应精确定位,使其与管道 同心,这样可保证开孔不会被连接的管道或两端的垫片所遮 盖
孔板的分类
偏心孔板 这种孔板的孔是偏心的,它与管道同心的圆相切,这个圆的 直径等于管道直径的98%。安装这种孔板必须保证它的孔不 会被法兰或垫片遮盖住
楔形孔板 楔形孔板的结构如图4.12所示。其检测件为V形,设计合适 时节流件上下游无滞流区,不会使管道堵塞,取压方式未标 准化
孔板的分类
整体(内藏)孔板 管径小于DN50孔板可以有多种结构形式,图4.13所示为内藏孔 板结构,当管径较小时孔板入口边缘锐利度及管道糙度等对流出 系数有显著影响,因此按结构几何形状及尺寸难以确定流出系数, 小管径孔板一般皆需个别校准才能准确确定流出系数。

2、结构易于复制,简单、牢固、性
能稳定可靠、价格低廉;

3、应用范围广,包括全部单相流体
(液、气、蒸汽)、部分混相流,一般生产
过程的管径、工作状态(温度、压力)皆可
以测量;

4、检测件和差压显示仪表可分开不
同厂家生产,便于专业化规模生产。
• 缺点

1、测量的重复性、精确度在流量传感器
中属于中等水平,由于众多因素的影响错综
流量计,不需要进行实际标定,也能在已知的不确定度范围内进行流量测量。
• 节流式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压,已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计 算流量的仪表。
2
节流装置有哪些?
节流装置
标准孔板式 文丘里管式
标准喷嘴式 弯道式
2.1
标准孔板式
标准孔板流量计
• 孔板流量计是将标准孔板与多参量差压变送器 (或差压变送、温度变送器及压力变送器)配套 组成的高量程比差压流量装置,可测量气体、蒸 汽、液体及天然气的流量
• 弯管流量计巧妙的利用管道本身的特性,在不增 加任何节流件、阻流件和中间媒介的情况下,利 用管道的自然转弯,因势利导,解决了流量计量 的问题,实现了输送和计量的和谐统一
• 构造及常规直径:圆孔直径d1≥12.5mm,孔内 径与管内径之比(β)介于0.10~0.75之间。孔口 面向上游边缘尖锐与上游方向垂直。若孔口处板 的厚度e小于板的厚度E,则下游侧要大45°坡口。
孔板的分类
1/4圆孔板 1/4圆孔板与标准孔板相比只是孔口形状不同,它的外形轮 廓由一个与轴线垂直的端面,半径r为1/4圆构成的入口截面 及喷嘴出口端面组成
什么是节流式流量计?
• 节流式流量计通常由能将流体流量转换成差压信号的节流装置及测量差压并显示流量的差压计组成.安装 在流通管道中的节流装置也称“一次装置”,它包括节流件、取压装置和前后直管段.显示装置也称“二 次装置”,它包括差压信号管路利测量中所需的仪表.
• ①结构简单,安装方便,工作可靠,成本低,又具有一定准确度.能满足工程测量的需要。 • ②有很长的使用历史,有丰富的、可靠的实验数据,设计加工已经标准化.只要按标准设计加工的节流式
可换孔板节流装置 所示为断流取出型可换孔板节流装置。在需要检查孔板或更换孔 板时,可无需拆开管道,短时间暂停管道内被测介质的流动,这 时就可打开上盖,取出孔板及密封件予以检查或更换。
孔板流量计
• 优点

1、标准节流件是全用的,并得到了
国际标准组织的认可,无需实流校准,
即可投用,在流量传感器中也是唯一的;
喷嘴的分类
• 结构分类分类 : 圆柱形直孔喷嘴结构 、锥形喷嘴结构 、螺旋喷
嘴结构、组合式喷嘴结构、文丘里喷嘴结构、特种 喷嘴
• 按材质分类,可分为: 金属喷嘴、塑料喷嘴、陶瓷喷嘴、合金喷嘴
• 按喷洒形状分类,可分为: 锥形喷嘴、方形喷嘴、矩形喷嘴、椭圆形喷嘴,
扇形喷嘴、柱流(直流)喷嘴等,除后两种喷嘴外 其它都包含实心和空心两种
标准喷嘴流量计
(2)长径喷嘴
• 适用介质;特别适合高温高压蒸汽和水、也可用于各种气体、液体。 •公称口径:DN50—630mm。 • 工作压力:≦42MPa。 • 工作温度:-50℃-650℃。 • 取压方式:径距(D-D/2)取压。 • 喷嘴件安装方式:配带并焊接上、下游管段再按径距(D-D/2)设置取压孔。 • 执行标准:IS05167,GB/T2624。 • 精确度:符合标准:±2.0%。 • 材质:上、下游管段按介质温度可选碳钢、合金钢;不锈钢等。 • 喷嘴:不锈钢304,316等。
b.0.30≦β≤0.75 c.2.0*10⁵≤Re≤6*106
三.粗焊接的收缩段:粗焊接。适用管径为100-1200mm。 a.150mm≤d2≤1200mm b.0.30≦β≤0.75 c.2.0*10⁵≤Re≤6*106
文丘里的衍生
道尔管 道尔管结构如图所示。它由40o入口锥角和15o扩散管组成。 流体首先碰到a上,再经短而陡的锥体,到达喉部槽两边的两 个圆筒形部分,通过短的锥体后在f处,突然扩大到管道中, 整个长度仅是管径的1.5-2倍,是经典文丘里管长度的17%。 道尔管产生的差压比经典文丘里管大,在高差压下却有低的 压损
• 在气体的流动管道上装有一个节流装置,其内装 有一个孔板,中心开有一个圆孔,其孔径比管道 内径小,在孔板前燃气稳定的向前流动,气体流 过孔板时由于孔径变小,截面积收缩,使稳定流 动状态被打乱,因而流速将发生变化,速度加快, 气体的静压随之降低,于是在孔板前后产生压力 降落,即差压(孔板前截面大的地方压力大,通 过孔板截面小的地方压力小)。差压的大小和气 体流量有确定的数值关系,即流量大时,差压就 大,流量小时,差压就小。流量与差压的平方根 成正比。
线性孔板 又称弹性加载可变面积可变压头孔板,如图4.14所示。其孔隙面 积随流量大小而自动变化,曲面圆锥形塞子在差压和弹簧力的作 用下来回移动,孔隙的变化使输出信号(差压或位移)与流量成 线性关系,并极大地扩大范围度。
孔板的分类
环形孔板 环形孔板的结构如图所示。它由一个被同心固定在测量管中的圆 板、三脚支架和中心轴管组成,中心轴管将上下游压力传送到差 压变送器。环形孔板的优点是既能疏泄管道底部的较重物质又能 使管道中气体或蒸气沿管道顶部通过。
标准喷嘴流量计
(1)标准喷嘴(ISA1932喷嘴)
• 适用介质;特别适合高温高压蒸汽和水、也可用于各种气体、液体。 •公称口径:DN50—500mm(DN>500亦可设计、生产)。 • 工作压力:≦42MPa。 • 工作温度:-50℃—650℃。 • 取压方式:角接(单独环室、法兰环室一体或直接钻孔)取压。 • 喷嘴安装方式:法兰(直接钻孔兼取压件)、紧固件夹持式法兰、环室、紧固件夹持式夹持件(兼取压件)焊接式。 • 执行标准:IS05167,GB/T2624。 • 精确度:符合标准:±1.0% • 材质:法兰或夹持件:按介质温度可选碳钢、合金钢、不锈钢等。 • 喷嘴:不锈钢304,316等
罗洛斯管 罗洛斯管结构如图所示。它由入口段、入口锥管、喉部锥管、 喉部和扩散管组成。入口锥管的锥角为40o,喉部锥角为7o, 扩散管锥角为5o,上游取压口采用角接取压,其取压口紧靠 入口锥角处,下游取压口在喉部长度的一半,即d/4处
文丘里流量计特点
• (1)对流体产生的阻力小,约150Pa因此能耗低。 • (2)压差大,精度高,测量范围宽。 • (3)稳定性好,有平滑的压差特性。 • (4)使用范围宽,一般气体、烟气、含杂质较多的高炉煤气等,长期使用不发生堵塞现象。 • (5)安装方便,便于长期维护。 • (6)前后直管段比标准节流装置短,约前1.5D后1D。 • (7)具有在线温度、压力自修正一体化结构
复杂,精确度难于提高;

2、范围度窄,由于流量系数与雷诺数有
关,一般范围度仅3∶1~4∶1;

3、有较长的直管段长度要求,一般难于
满足。尤其对较大管径,问题更加突出;

4、压力损失大;

5、孔板以内孔锐角线来保证精度,因此
传感器对腐蚀、磨损、结垢、脏污敏感,长
期使用精度难以保证,需每年拆下强检一次;
标准喷嘴的两大原理
测量原理
装置原理
喷嘴的测量原理是依据流体力学的节流原理,充满 管道的流体,当它们流经管道内的喷嘴时,流速将 在喷嘴形成局部收缩,从而使流速加快,静压力降 低,于是在喷嘴前后便产生了压力降或叫压差,介 质流动的流量愈大,在喷嘴前后产生的压差也就愈 大,所以可通过测量压差来测量流体流量的大小。
节流式流量计
刘文武
目录
CONTENTS
01 什么是节流式流量计? 02 节流装置有哪些? 03 节流式流量计的取压方式? 04 节流式流量计的特点及应用 05 流体在节流式流量计的条件及公式
1
什么是节流式流量计?
什么是节流式流量计?
管道中流动的流体经过通道截面突然缩小的阀门、狭缝及孔口等部分后发生压力降低的现象称为节流。 工程上常用节流过程控制流体的压力。
2.3
文丘里式
标准喷嘴流量计
• 文丘里管由以下各部分组成:
• ①入口段:一个短的圆柱段,其直径为D;
• ②收缩段:形状为一锥形管,锥角约为21°±2°;
• ③喉道:一个短的直管段,直径约为1/3~1/4D,长度等于管径;
• ④扩散段:锥角为8°~15°的锥管。距入口段末端0.25~0.75D 处有一个测压环,上面至少有4个测压孔,和压环通向压力计。 此外,在喉道中央处也有一个多孔道的测压环通向压力计。通过 压力计的刻度或自动记录仪可测出入口截面同最小截面(即喉道
喷嘴流量计特点
• 1标准喷嘴流量计节流装置结构易于复制,简单、牢固,性能稳定可靠,使用期限长,价格低廉。 • 2标准喷嘴计算采用国际标准与加工 • 3标准喷嘴流量计应用范围广,全部单相流皆可测量,部分混相流亦可应用。 • 4标准型节流装置无须实流校准,即可投用。 • 5采用进口单晶硅智能差压传感器 • 6高精度,完善的自诊断功能 • 7智能标准喷嘴智能孔板流量计其量程可自编程调整。 • 8智能标准喷嘴可同时显示累计流量、瞬时流量、压力、温度。 • 9具有在线、动态全补偿功能外,智能孔板流量计还具有自诊断、自行设定量程。 • 10配有多种通讯接口 • 11稳定性高 • 12量程范围宽、大于10:1 • 13可忽略温度、静压影响 • 14抗高过压
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