节流孔板的原理及限流计算

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孔板流量计理论流量计算公式

孔板流量计理论流量计算公式

孔板流量计理论流量计算公式1.孔板流量计的基本原理孔板流量计是通过测量液体或气体通过孔板的压力差来计算流量的。

液体或气体经过孔板时,会形成一个压力差,即前后两侧的压力差。

根据伯努利定理,液体或气体流经一个面积变化的管道时,其速度会发生变化,速度增大则压力减小,速度减小则压力增大。

Q=C*A*√(ΔP/ρ)其中,Q表示流量,C表示标定系数(与孔板的形状和尺寸有关),A表示孔板截面积,ΔP表示前后两侧的压力差,ρ表示流体的密度。

这个公式是基于孔板流量计的基本原理推导出来的。

3.孔板流量系数标定系数C也被称为流量系数,是孔板流量计的重要参数之一、流量系数是通过实验测定得到的,它反映了孔板流量计的实际流量与理论流量之间的差异。

流量系数一般根据标准流量计算公式和已知的理论流量进行计算。

4.孔板流量计的类型-压缩孔板:孔板的孔径和数量是不同的,适用于高粘度的液体或蒸汽。

-镂空锥形孔板:孔板中心开有一个小锥形凸起,适用于易结垢的介质。

-锥形孔板:孔板中心开有一个小锥形凹陷,适用于粘度较大的介质。

-改进型圆形孔板:尺寸和形状有改进,适用于流量要求较高的介质。

5.使用注意事项在使用孔板流量计时需要注意以下几点:-安装位置:要选择合适的安装位置,保证流体能够稳定地经过孔板。

-温度和压力范围:要根据介质的温度和压力选择合适的孔板材质和尺寸。

-管道安装:要保证孔板与管道之间的连接紧密,防止漏气或漏液。

-定期检修:定期检修孔板流量计,清除孔板上的附着物,确保测量的准确性。

总结:孔板流量计是一种常用的差压式流量计,根据孔板上的压力差可以计算出流体的流量。

其计算公式为Q=C*A*√(ΔP/ρ),其中C为流量系数,A为孔板截面积,ΔP为前后两侧的压力差,ρ为流体的密度。

在使用孔板流量计时需要注意安装位置、温度和压力范围,以及定期检修清洁孔板。

节流孔板原理

节流孔板原理

节流孔板原理
节流孔板原理是一种常见的流体控制装置,通常用于调节管道中流体的流量。

它通常由一个圆形的板子制成,中间有一个或多个孔。

当流体经过孔板时,流量会受到孔板形状和孔的数量及大小的影响。

节流孔板原理基于伯努利定律和连续方程。

根据伯努利定律,当流体通过喉管(即孔板上的孔)时,流体的速度会增加,静压会降低。

而连续方程则描述了通过孔板的流体质量守恒。

流体在通过节流孔板时,会在孔板上形成一定的压差。

压差的大小决定了流体通过孔板的速度,从而决定了流量的大小。

通常情况下,压差与流量成正比,即压差越大,流量越大。

而孔板的形状和孔的数量及大小也会影响流量。

较小的孔和较多的孔会导致更大的压差和更高的流速,从而增加流量。

相反,较大的孔和较少的孔会导致较小的压差和较低的流速,从而减小流量。

需要注意的是,节流孔板在实际应用中可能存在一定的误差。

孔板的设计和安装需要考虑流体的性质和操作条件,以确保准确的流量控制。

同时,孔板周围的管道设计也会影响流体的流动特性,进一步影响流量的准确性。

因此,在使用节流孔板进行流量控制时,需要进行严格的设计和校准,以确保可靠的测量和控制。

节流孔板的原理范文

节流孔板的原理范文

节流孔板的原理范文节流孔板(Orifice plates)是一种常见的流量测量设备,常用于对气体或液体进行流量控制和测量。

它的原理基于孔板的特殊设计,通过孔板上的孔洞限制流体的通过,从而测量流体的流量和压力损失。

当流体经过节流孔板时,它将流过节流孔,流速变快,压力降低。

由于孔板的限制,流体在通过孔洞时会发生局部的压力损失,形成压差。

根据孔洞的大小和形状,以及流体的性质,可以通过测量这个压差来计算流体的流量。

连续方程是质量守恒的一种表达方式,它认为单位时间内通过管道截面的流体质量是恒定的。

根据伯努利方程,可以得出通过节流孔板的流体的流速与压力差之间的关系。

流速与压力差的平方根成反比,即压力差越大,流速越小,反之亦然。

根据连续方程,可以得出通过节流孔板的流体质量流量与流速之间的关系。

流量与流速成正比,即流速越大,流量越大,反之亦然。

综合以上两个方程,可以得出通过节流孔板的流体的质量流量与压力差之间的关系。

通过测量压差的大小,结合已知的流体性质和节流孔板的参数,可以计算出流体的质量流量。

在实际应用中,通常使用差压变送器来测量节流孔板上的压差。

差压变送器接收到的压差信号经过转换和放大后,输出一个与流体质量流量成正比的电信号。

节流孔板广泛应用于工业领域中流体流量的测量和控制。

它的主要优点包括结构简单,安装方便,成本低廉,并且在一定的流速范围内,精度较高。

但是,它也有一些限制,比如在低压差下,精度较低;并且,在高流速和高密度流体情况下,压力损失较大。

此外,由于孔板存在压力损失,需要考虑具体的应用场景,以确定是否适合使用节流孔板。

总结而言,节流孔板通过限制流体流过孔洞来测量流体的流量和压力损失,其原理基于伯努利方程和连续方程。

通过测量压差,结合已知的流体性质和孔板参数,可以计算出流体的质量流量。

节流孔板具有结构简单、安装方便、成本低廉等优点,但也有一些限制。

限流孔板计算

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。

节流孔板流量计算

节流孔板流量计算

节流孔板流量计算节流孔板流量计是一种常用的流量测量设备,它通过测量流体通过节流孔板时的压差来计算流量。

下面将详细介绍节流孔板流量计的原理、结构和应用。

一、原理节流孔板流量计的原理是利用流体通过节流孔板时产生的压差与流量之间的关系来进行流量测量。

当流体通过节流孔板时,由于节流孔板对流体的阻力作用,流体的速度增加,压力降低。

节流孔板流量计通过测量流体进出节流孔板前后的压差来间接计算流量。

二、结构节流孔板流量计主要由节流孔板、法兰和压差变送器组成。

节流孔板通常是由金属材料制成,表面有一定的形状,如圆形、方形等。

法兰用于连接节流孔板和管道,确保流体能够顺利通过节流孔板。

压差变送器用于测量进出节流孔板前后的压差,并将其转化为电信号输出。

三、应用节流孔板流量计广泛应用于各个领域的流量测量,特别是液体和气体的流量测量。

它具有结构简单、使用方便、价格低廉等优点,被广泛应用于化工、石油、冶金、水处理等行业。

在化工领域,节流孔板流量计常用于测量各种液体的流量,如酸、碱、溶剂等。

它可以通过改变节流孔板的孔径来适应不同流量范围的测量需求。

在石油行业,节流孔板流量计常用于测量原油、天然气等流体的流量。

它可以在高温高压的环境下正常工作,并且能够承受一定的腐蚀。

在冶金行业,节流孔板流量计常用于测量熔融金属、高温气体等流体的流量。

它可以通过对节流孔板的材料和结构进行优化,提高测量的准确性和稳定性。

在水处理行业,节流孔板流量计常用于测量自来水、废水等流体的流量。

它可以通过对节流孔板的孔径和形状进行调整,适应不同流体的测量需求。

总结起来,节流孔板流量计是一种常用的流量测量设备,它通过测量流体通过节流孔板时的压差来计算流量。

它具有结构简单、使用方便、价格低廉等优点,并广泛应用于化工、石油、冶金、水处理等行业。

在实际应用中,我们需要根据具体的流体性质和测量要求选择合适的节流孔板流量计,并正确安装和使用,以确保测量的准确性和稳定性。

限流孔板

限流孔板

限流孔板节流工作原理在充满单相连续流体的管道中,安装一个节流元件(如孔板、喷嘴等)、当流体通过节流元件的节流孔时,流束形成局部收缩,流速加快,动能增加,静压降低,在节流元件的前后产生一个静压力差,即△P=P1-P2,若节流孔面积为F,流体的质量流量为qm,体积流量qv,密度为ρ,则根据流动连续性原理和伯努利方程可推导出压力差与流体流量之间的关系式:qm=qF(△Pρ)0.5式中α是流量系数。

由上述关系可知,如果节流孔面积和流体密度一定,则流量与压力差的平方根成正比,即只要测出压差值,即可算出流量值,节流装置就是根据这个原理测量流体流量的。

通过测量流体流经节流装置的前后压力降,可达到测量流量流量的目的,这种测量方法是以伯努利定律和流体流动连续定律为基础的。

限流孔板的基本原理和节流孔板(降压)的基本原理完全一样。

由于两者所起的作用和使用条件不同,所以在考虑方法和计算精度亦有差异。

首先限流孔板非计量仪表,要求精度不高,可忽略某些影响因素。

如温度对管径和开口直径的影响,雷诺数对流量系数的影响等。

限流孔板只起降压限流作用。

限流孔板上压力降是指永久压损。

限流孔板上的压力降比节流装置上的压力降大的多。

亦就是在相同的流量条件下,孔径比β的范围可扩展到0.05~0.75。

限流孔板设置在管道中用于限制流体的流量或降低流体的压力。

1一般用于如下几个方面:工艺物料需要降压且精度要求不高:工艺要求调节阀上的压力降较大,而调节阀上的允许最大压力降达不到这个要求时,可通过限流孔板降掉一部分压力,以减少调节阀上的压力降,也可减少调节阀的磨损;流体需要小流量且有谁知道如何把氯气中的水分降到10ppm以下连续通过的地方。

如泵的冲洗管道、热备用泵的旁通管道(低流量保护管道)、分析取样管等场所。

需要降压以减少噪声或磨损的地方,如放容系统。

保证安全操作,如当压力降较大的调节阀旁路采用球阀时,为防止旁路手动操作时泄压太快,可采用限流孔板。

节流孔板原理

节流孔板原理

节流孔板原理
节流孔板原理是一种流量控制装置,它是通过在管道中安装一个孔板,使流体通过孔板时发生节流现象,从而实现流量的测量和控制。

节流孔板原理是工业生产中常用的一种流量控制技术,它具有结构简单、使用方便、精度高等优点,被广泛应用于石油、化工、冶金、电力等领域。

节流孔板原理的基本原理是利用孔板的孔径和孔板与管道之间的距离来控制流体的流速和流量。

当流体通过孔板时,由于孔板的存在,流体会发生节流现象,流速会增加,压力会降低。

根据伯努利定理,流速和压力之间存在一定的关系,因此可以通过测量压力差来计算流量。

节流孔板的结构比较简单,通常由一个圆形或方形的板子和一个中间的孔组成。

孔的大小和位置是根据流体的性质和流量要求来确定的。

孔板与管道之间的距离也是根据流体的性质和流量要求来确定的。

通常情况下,孔板与管道之间的距离为管道直径的1/2到2/3。

节流孔板的使用方法也比较简单,只需要将孔板安装在管道中即可。

当流体通过孔板时,可以通过测量孔板两侧的压力差来计算流量。

通常情况下,压力差越大,流量越大。

因此,可以通过调整孔板的孔径和孔板与管道之间的距离来控制流量。

节流孔板原理是一种简单、方便、精度高的流量控制技术,被广泛
应用于工业生产中。

通过合理的设计和使用,可以实现精确的流量控制和测量,提高生产效率和质量。

节流孔板的原理及限流计算

节流孔板的原理及限流计算

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。

闪蒸和空化的主要区别在于汽泡是否破裂。

存在闪蒸现象的系统管道,由于介质为汽水两相流,介质比容和流速成倍增加,冲刷表面磨损相当厉害,其表现为冲刷面有平滑抛光的外形。

闪蒸也产生噪音和振动,但其声级值一般为80 dB以下,不超出规范规定的许可范围。

空化则不然,汽泡破裂和高速冲击会引起严重的噪音,管道振动大,在流道表面极微小的面积上,冲击力形成的压力可高达几百甚至上千兆帕,冲击频率可达每秒几万次,在短时间内就可能引起冲刷面的严重损坏,其表现为冲刷面会产生类似于煤渣的粗糟表面。

节流孔板的原理.pdf

节流孔板的原理.pdf

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。

闪蒸和空化的主要区别在于汽泡是否破裂。

存在闪蒸现象的系统管道,由于介质为汽水两相流,介质比容和流速成倍增加,冲刷表面磨损相当厉害,其表现为冲刷面有平滑抛光的外形。

闪蒸也产生噪音和振动,但其声级值一般为80 dB以下,不超出规范规定的许可范围。

空化则不然,汽泡破裂和高速冲击会引起严重的噪音,管道振动大,在流道表面极微小的面积上,冲击力形成的压力可高达几百甚至上千兆帕,冲击频率可达每秒几万次,在短时间内就可能引起冲刷面的严重损坏,其表现为冲刷面会产生类似于煤渣的粗糟表面。

节流孔板计算

节流孔板计算
380H2 H=0.23Mpa
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×
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。
基于孔板节流的压降理论通过分析气液两相流流经孔板时的压降及状态变化情况提出在设计选取二级孔板时的计算方法得出相关
节流孔板计算
节流孔板计算
节流孔板计算: D=0.677 4Q
H2㎜
Q:减压孔板的Biblioteka 缩空气流量,m3/hH: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㎜,

孔板流量计原理计算过程

孔板流量计原理计算过程

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`。

5. 校验与验证:实际应用中,需定期对孔板流量计进行校验,确保其精度满足工艺要求,并对测量结果进行必要的补偿和调整。

通过上述步骤,就能利用孔板流量计准确地测量出流经管道的流体流量。

需要注意的是,不同类型的孔板(如标准孔板、双重孔板等)有不同的计算方法和修正系数,实际计算过程中应参照相应的工程手册或国际标准执行。

孔板流量计计算公式

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。

节流孔板的原理及限流计算

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。

闪蒸和空化的主要区别在于汽泡是否破裂。

存在闪蒸现象的系统管道,由于介质为汽水两相流,介质比容和流速成倍增加,冲刷表面磨损相当厉害,其表现为冲刷面有平滑抛光的外形。

闪蒸也产生噪音和振动,但其声级值一般为80 dB以下,不超出规规定的许可围。

空化则不然,汽泡破裂和高速冲击会引起严重的噪音,管道振动大,在流道表面极微小的面积上,冲击力形成的压力可高达几百甚至上千兆帕,冲击频率可达每秒几万次,在短时间就可能引起冲刷面的严重损坏,其表现为冲刷面会产生类似于煤渣的粗糟表面。

限流孔板计算

限流孔板计算

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/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; 2. 选型要点 1气体、蒸汽为了避免使用限流孔板的管路出现噎塞流,限流孔板后压力P 2不能小于板前压力P 1的55%,即P 2≥,因此当P 2<时,不能用单板,要选择多板,其板数要保证每板后压力大于板前压力的55%;2液体A .当液体压降小于或等于时,选择单板孔板;B .当液体压降大于时,选择多板孔板,且使每块孔板的压降小于;C .孔数的确定管道公称直径小于或等于150mm 的管路,通常采用单孔孔板;大于150mm 时,采用多孔孔板;多孔孔板的孔径d o ,一般可选用12.5mm,20mm,25mm,40mm ;在计算多孔孔板时,首先按单孔孔板求出孔径d,然后求取选用的多孔孔板的孔数N;22/o d d N =式中N ——多孔限流孔板的孔数,个; d ——单孔限流孔板的孔径,m ; d o ——多孔限流孔板的孔径,m ; 3 计算方法 1 单板孔板 1 气体、蒸汽气体、蒸汽的单板孔板按式计算:W C d P M ZT k k P P P P k k k =⋅⋅⋅--⎡⎣⎢⎤⎦⎥+43780211212211.()()()()式中W ——流体的重量流量,kg/h ;C ——孔板流量系数,由Re 和d 0/D 值查图; d o ——孔板孔径,m ;D ——管道内径,m ; P 1——孔板前压力,Pa ;P 2——孔板后压力或临界限流压力,取其大者,Pa ; M ——分子量;Z ——压缩系数,根据流体对比压力P r 对比温度T r 查气体压缩系数图求取; T ——孔板前流体温度,K ; K ——绝热指数,k =C p /C v ;C P ——流体定压比热容,kJ/kg ·K ; C V ——流体定容比热容, kJ/kg ·K; 临界限流压力P c 的推荐值 饱和蒸汽:P c =过热蒸汽及多原子气体:P c = 空气及双原子气体:P c =上述三式中P 1为孔板前的压力; 2 液体液体的单板孔板按式计算:Q C d P=⋅⋅1284502.∆γ式中Q ——工作状态下体积流量,m 3/h ;C ——孔板流量系数,由Re 值和d 0/D 查图求取; d o ——孔板孔径,m ;△P ——通过孔板的压降,Pa ;γ——工作状态下的相对密度,与4℃水的密度相比; 2. 多板孔板 1 气体、蒸汽先计算出孔板总数及每块孔板前后的压力见下图以过热蒸汽为例:P /1=P /2=1……P 2=n-1 P 2=nP 1n=lgP 2/P 1/=P 2/P 1n 圆整为整数后重新分配各板前后压力,按式求取某一板的板后压力:()P P P P m n m '/'/=⋅-2111式中n ——总板数;P 1——多板孔板第一块板板前压力,Pa ; P 2——多板孔板最后一块板板后压力,Pa ;P m '——多板孔板中第m 块板板后压力,Pa ;根据每块孔板前后压力,计算出每块孔板孔径,计算方法同单板孔板;同样n 圆整为整数后,重新分配各板前后压力; 2 液体A . 先计算孔板总数n 及每块孔板前后的压力按式计算出n,然后圆整为整数,再按每块孔板上压降相等,以整数n 来平均分配每板前后压力:n P P =-⨯1262510.式中n 、P 1、P 2定义同前;B . 计算每块孔板孔径,计算方法同单板孔板计算法; 3 气-液两相流先分别按气-液流量用各自公式计算出d L 和d v ,然后以下式求出两相流孔板孔径: d d d L v =+22式中d ——两相流孔板孔径,m ; d L ——液相孔板孔径,m ; d V ——气相孔板孔径,m ; 3. 限流作用的孔板计算按式或式或式计算孔板的孔径d 0,然后根据d 0/D 值和k 值由表查临界流率压力比γc ,当每块孔板前后压力比P 2/P 1≤γc 时,可使流体流量限制在一定数值,说明计算出的d 0有效,否则需改变压降或调整管道的管径,再重新计算,直到满足要求为止; 4. 孔板厚度计算当流体温度小于375℃时 ϕP DH ∆=6.31 当流体温度大于375℃时 σϕP D H ∆= 式中H ——孔板厚度,毫米;△P ——孔板压降,公斤/厘米2; D ——管子内径,毫米;σ——允许应力,公斤/厘米2;ϕ——挠度系数;钢材的挠度系数按公式8-5进行计算;mm m m 1lg 1225.11312.06188.0---=ϕ 8-5式中 m ——锐孔面积与管子截面积之比;当已知Dd值时,可从表3-1直接查出ϕ值; 表3-1挠度系数ϕ4 计算实例1. 有一股尾气经孔板降压后去燃料气管网,气体组成如下:气体绝对压力为,降压前管子内径D =38.1mm,计算限流孔板尺寸; 按式计算所需孔板数 总板数 n=P 2/P 1 = = 取 n = 3 再按式计算:MPaP MPa P MPa P P P P P m m 00.245.3)3.10/0.2(45.396.5)3.10/0.2(96.53.10)3.10/0.2()/(3/133/1 23/1 1 13/112 =======- 按式计算第一块孔板:孔径d WC P M ZT k k P P P P k k k02121221143781=⋅⋅⎛⎝ ⎫⎭⎪-⎛⎝ ⎫⎭⎪⎛⎝ ⎫⎭⎪-⎛⎝ ⎫⎭⎪⎡⎣⎢⎢⎤⎦⎥⎥+./已知: P=⨯106Pa W=3466kg/h M= T=330K 计算Z 和k 值c c 取混合气体:k= 对比温度:T r =330/= 对比压力:P r ==根据P r 、T r 查气体压缩系数图得Z=质量流速:G=3466/3600⨯⨯=844.9kg/m 2·s粘度:μ=⨯10-5mPa ·s,D=0.0381mR ...e ==⨯⨯-DG μ0038184491305105=⨯25106.d C d C02621424140253466437810310111083301404596103596103908710=⨯⨯⨯⨯⎛⎝ ⎫⎭⎪⎛⎝ ⎫⎭⎪⎛⎝ ⎫⎭⎪-⎛⎝ ⎫⎭⎪⎡⎣⎢⎢⎤⎦⎥⎥=⨯-/........../... 设C=,求得d 0=12.3mm取d 0=12.5mm,d 0/D==由图查得C=≈,这说明求得的d 0=12.5mm 有效; 第二块板:对比压力P r ==假定T r 不变,根据P r 、T r 查气体压缩系数图,查得Z=;k=为简化计算,假定气体粘度不变,则Re=⨯106将有关数据代入求取d 02的公式中得到d C d C02621424140243466437859610111043301404345596345596154110=⨯⨯⨯⨯⎛⎝ ⎫⎭⎪⎛⎝ ⎫⎭⎪⎛⎝ ⎫⎭⎪-⎛⎝ ⎫⎭⎪⎡⎣⎢⎢⎤⎦⎥⎥=⨯-/........../... 设C=,得d 0=0.01589m,取d 0=16mm,d 0/D=查图:Re=⨯106d 0/D=得C=,这说明取d 0=16mm 有效; 第三块板:对比压力P r ==假定T r 不变,根据P r 、T r 查气体压缩系数图,得气体压缩系数Z=;取k=;假定气体粘度不变,则Re=⨯106d C 0262142414346643783451011133014042034520345=⨯⨯⨯⨯⎛⎝ ⎫⎭⎪⎛⎝ ⎫⎭⎪⎛⎝ ⎫⎭⎪-⎛⎝ ⎫⎭⎪⎡⎣⎢⎢⎤⎦⎥⎥/........... 求得d 0=⨯10-4/C设C=,d 0=0.02035m 取d 0=20mm,d 0/D=查图:Re=⨯106,d 0/D=得C=,这说明取d 0=20mm 有效; 采用限流孔板降压计算例;已知某脱碳溶液,流量为1150m 3/h,采用限流孔板降压,降压前绝对压力为P 1=,降压后绝对压力为P 2=,管道内径为D =509mm,溶液温度t =110℃,粘度为⨯10-3mPa ·s,相对密度γ=,求此限流孔板孔径:解:∆P= 因此选用单板限流孔板;溶液质量流速Gkg/m 2·s 为:G kg m s =⨯⨯⨯=⋅=⨯⨯=⨯-115012403600078505091947705091947705610177102236.../R ....e采用式:Q C d PC dd C=⨯⨯=⨯⨯⨯=⨯-1284511501284513210124868100226023...../∆γ设C=则d 0=0.12m d 0/D==由图查得C=,C 值选取合适,这说明d 0=0.12m 有效单孔、单板;若选用多孔孔板,取孔径为0.02m,则总孔数为:N=2/2=36个;附图和附表1.限流孔板的流量系数限流孔板的流量系数C与Re、d0/D关系见图所示;图限流孔板C-Re-d0/D关系图2.临界流率压力比 c与流体绝热指数k及孔板孔径d0和管道内直径D的关系表;符号说明C——孔板流量系数,由Re和d0/D值查图;C P——流体定压比热容,kJ/kg·k;C V——流体定容比热容,kJ/kg·k;D——管道内径,m;d——单孔限流孔板的孔径,m;两相流孔板孔径,m;d L——液相孔板孔径,m;d V——气相孔板孔径,m;d O——多孔限流孔板的孔径,m;孔板孔径,m;N——多孔限流孔板的孔数,个;n——总板数;M——分子量;△P——通过孔板的压降,Pa;P1——孔板前压力,Pa;多板孔板第一块板板前压力,Pa;P2——孔板板后压力或临界限流压力,取其大者,Pa;多板孔板最后一块板板后压力,Pa;'P——多板孔板中第m块板板后压力,Pa;mQ——工作状态下体积流量,m3/h;W——流体的重量流量,kg/h;Z——压缩系数,根据流体对比压力P r对比温度T r查气体压缩系数图求取;T——孔板前流体温度,K;k——绝热指数,k=C p/C v;——工作状态下的相对密度,与4℃水的密度相比;管路限流孔板的设计方法表1 流量系数及膨胀系数图5膨胀系数算图临界流动时例1一个用蒸汽的设备,水蒸汽流率为72公斤/时,新蒸汽压力为36公斤/厘米2表,蒸汽出口压力为公斤/厘米2,蒸汽管径为D N20,管子表号为G30;计算限流孔板解:按公式1验算:例2加氢精制装置的含氢气由水洗塔出来后,经过孔板降压,去燃料气管网;含氢气的组成如下:气体流率480公斤/时,气体出水洗塔的压力为75公斤/厘米2绝,温度为38℃,降压后压力为5公斤/厘米2绝,降压前含氢气管线为D c25,管子表号为G80;计算限流孔板解:按公式1计算计算气体的ρ:气体的分子量为在标准状态下气体条件下的流率换算为操作条件下的流率式中Z——压缩系数,由气体的临界温度T c,临界压力P c求得;计算如下:对比温度对比压力压缩系数验算气体的绝热系数如下:例2加氢精制装置中精制油汽油、柴油的混合油由高压分离器去低压分离器,压力由75公斤/厘米2绝降为10公斤/厘米2绝温度为38℃,流率为吨/时,精制油比重d2为,管子为D N100,管子表号为G80计算限流孔板解验算:例4 计算例3的限流孔板厚度解:查表5,得 =将上列数值代入式3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;。

节流孔板的原理及限流计算

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。

闪蒸和空化的主要区别在于汽泡是否破裂。

存在闪蒸现象的系统管道,由于介质为汽水两相流,介质比容和流速成倍增加,冲刷表面磨损相当厉害,其表现为冲刷面有平滑抛光的外形。

闪蒸也产生噪音和振动,但其声级值一般为80 dB以下,不超出规范规定的许可范围。

空化则不然,汽泡破裂和高速冲击会引起严重的噪音,管道振动大,在流道表面极微小的面积上,冲击力形成的压力可高达几百甚至上千兆帕,冲击频率可达每秒几万次,在短时间内就可能引起冲刷面的严重损坏,其表现为冲刷面会产生类似于煤渣的粗糟表面。

节流孔板工作原理

节流孔板工作原理

节流孔板工作原理
孔板节流装置是标准节流件可不需标定直接依照国家标准生产,1.国家标准GB2624-81<流量测量节流装置的设计安装和使用;2.国际标准ISO5167<国际标准组织规定的各种节流装置;
3.化工部标准GJ516-87-HK06。

工作原理:
充满管道的流体流经管道内的节流装置,在节流件附近造成局部收缩,流速增加,在其上、下游两侧产生静压力差。

在已知有关参数的条件下,根据流动连续性原理和伯努利方程可以推导出差压与流量之间的关系而求得流量。

其基本公式如下:
c-流出系数无量纲
d-工作条件下节流件的节流孔或喉部直径
D-工作条件下上游管道内径
qm-质量流量Kg/s
qv-体积流量m³/s
ß-直径比d/D 无量纲
流体的密度Kg/m³
可膨胀性系数无量纲
结构组成:
1、节流件:标准孔板、标准喷嘴、长径喷嘴、1/4圆孔板、双重孔板、偏心孔板、圆缺孔板、锥形入口孔板等
2、取压装置:环室、取压法兰、夹持环、导压管等
3、连接法兰(国家标准、各种标准及其它设计部门的法兰)、紧固件。

节流孔板孔径计算

节流孔板孔径计算

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。


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。

节流孔板的原理及限流计算

节流孔板的原理及限流计算

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。

闪蒸和空化的主要区别在于汽泡是否破裂。

存在闪蒸现象的系统管道,由于介质为汽水两相流,介质比容和流速成倍增加,冲刷表面磨损相当厉害,其表现为冲刷面有平滑抛光的外形。

闪蒸也产生噪音和振动,但其声级值一般为80 dB以下,不超出规范规定的许可范围。

空化则不然,汽泡破裂和高速冲击会引起严重的噪音,管道振动大,在流道表面极微小的面积上,冲击力形成的压力可高达几百甚至上千兆帕,冲击频率可达每秒几万次,在短时间内就可能引起冲刷面的严重损坏,其表现为冲刷面会产生类似于煤渣的粗糟表面。

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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。

闪蒸和空化的主要区别在于汽泡是否破裂。

存在闪蒸现象的系统管道,由于介质为汽水两相流,介质比容和流速成倍增加,冲刷表面磨损相当厉害,其表现为冲刷面有平滑抛光的外形。

闪蒸也产生噪音和振动,但其声级值一般为80 dB以下,不超出规范规定的许可范围。

空化则不然,汽泡破裂和高速冲击会引起严重的噪音,管道振动大,在流道表面极微小的面积上,冲击力形成的压力可高达几百甚至上千兆帕,冲击频率可达每秒几万次,在短时间内就可能引起冲刷面的严重损坏,其表现为冲刷面会产生类似于煤渣的粗糟表面。

而且,由液体中逸出的氧气等活性气体,借助汽泡凝结时放出热量,也会对金属起化学腐蚀作用。

不管是闪蒸还是空化,都会对管道造成不同程度的损害,对安全运行均是不利的,因此,选择节流孔板时应避免这两种情况的发生。

由于孔板下游的压力往往高于液体的饱和蒸汽压力,因此,选择节流孔板时,最主要是防止空化的产生。

2 防止流体产生汽蚀的方法对于汽蚀,冲刷面换用高级材料不是彻底解决问题的办法,控制缩流断面处的压力pvc,保持该压力不低于液体的饱和蒸汽压力pv,才是防止汽蚀产生的一项根本措施。

对于压降较大的管道,可通过多级降压,确保介质经过每一个缩流断面时压力都大于液体的饱和蒸汽压力。

3 节流孔板压差的计算为了计算节流孔板的压差,需引入一个新的概念——阻塞流压差Δps。

当孔板两端的压差Δp增加时,流量qm也增加,当压差Δp增大到一定值时,缩口处的压力pvc下降到流体饱和蒸气压力pv以下,一部分流体汽化,管道流量不再随压差增加而增加,即形成所谓阻塞流现象。

此时,孔板两端的压差称为阻塞流压差Δps。

当节流孔板的实际压差Δp小于其对应的Δps时,就可避免闪蒸或汽蚀的发生。

当管道两端压差较大时,可采用多级减压,但每一级节流孔板的实际压差Δp均应小于本级入口对应的Δps。

根据文献,多级节流孔板的的压降按几何级数递减,当第1级节流孔板实际压降为Δp1时,第2级孔板减压至Δp1/2,第3级孔板减压至Δp1/22,第4级孔板减压至Δp1/23,……,第n+1级孔板减压至Δp1/2n,直减到末级孔板后压力接近所需压力为止。

以某厂凝补泵再循环管为例,在机组运行过程中,发现管道振动大。

分析原因为:凝补泵在正常运行时,出口压力约1.5 MPa,补给水箱进口处的压力约0.12 MPa,当泵出口的除盐水经再循环管回流至补给水箱时,由于压差较大,且管道上只装了一个电动闸阀而非调节阀,因此引起振动。

为了减少振动,在第一次设计变更中,采用增加节流孔板的方式,实际运行后,泵出口的管道振动有所改善,但节流孔板后的管道出现汽蚀现象。

说明靠增加节流孔板来进行降压的思路是对的,但孔板的选择应有所调整。

3.1孔板级数的确定考虑管道受静压差44.012 kPa的影响,孔板两端最大压差式(1)至式(3)中:p1——孔板入口压力;pc——热力学临界压力,对于水,pc=22.5 MPa;FL——液体压力恢复系数,暂定为0.9;FF——临界压力比系数。

由于p1=1.5 MPa,p2=0.165 MPa,20 ℃时pv=2.338 5 kPa,根据式(1)至式(3),得Δp=1335 MPa,Δps=1213 MPa。

由于Δp>Δps,且p2>pv,所以采用1级节流孔板将产生汽蚀现象。

为了避免汽蚀的发生,至少应装2级节流孔板。

3.2孔板压降的确定根据前面的分析,当采用1级节流时,孔板压差大于阻塞流压差,采用多级节流降压后,第1级节流孔板的实际压差应小于阻塞流压差,其压差的大小取决于第2级孔板,多级节流孔板的压降按几何级数递减。

因此,若采用2级节流孔板,则其中Δp1=0.89 MPa,Δp2=Δp1/2=0.445 MPa。

为了防止节流孔板发生汽蚀,应以阻塞流压差Δps为准则,验算各级节流孔板压差:第一级孔板的阻塞流压差Δps1=1.213 MPa>Δp1;第二级孔板的阻塞流压差Δps2=0.92×[(1.5-0.89)MPa-0.957×0.002 338 5MPa=0.492 3 MPa>Δp2。

因此,每级节流孔板后都不会出现汽蚀现象,采用2级节流孔板是合理的。

4节流孔板孔径的计算根据DL/T 5054—1996《火力发电厂汽水管道设计技术规定》,水管道节流孔板孔径可按下式计算:(4)式中:dk——节流孔板的孔径;ρ——水的密度。

举个例子,根据现场的实际运行数据,正常运行时热井的补水量约20 t/h,泵出口压力约1.5 MPa,扣除泵进口压力,扬程约134 m,查性能曲线,对应的流量为136.8 t/h,即经再循环管回流至补给水箱的除盐水量约116 t/h。

根据式(4)得:第1级节流孔板孔径dk1=40.68 mm,取40.7 mm;第2级节流孔板孔径dk2=48.37 mm,取48.5 mm。

在该管道的第一次设计变更时,流量按常规泵的再循环量(最大流量的30%)选取,取60 t/h,且压降没按几何级数递减考虑,两级孔板孔径均为33 mm。

根据实际运行情况,经再循环管回流至补给水箱的除盐水量应约116 t/h,但由于节流孔板的限流作用,流经再循环管的水量最大只能是第2级节流孔板阻塞流时的流量。

因第2级节流孔板后的压力大于液体的饱和蒸汽压力,故第2级节流孔板后出现汽蚀现象,管道产生较大振动和噪音。

在实际工程应用中,将多级节流孔板用于减压系统是切实可行的,为了防止管道发生汽蚀,选择节流孔板时,一定要根据管道的实际情况,计算出孔板数量和孔径限流孔板限流孔板是在工艺流程中,为了限制某种介质的流量时,而在介质管路中安装具有极小孔径的限流元件,它具有结构简单、安装方便,限流性能可靠的优点,而被广泛采用。

根据用户要求可以单独供应限流件,也可以配套供应安装法兰,还可以供应前后直管段。

主要技术参数:1、公称压力:1.0~32MPa2、公称通径:φ10~500mm单片限流孔板LGBX-10~300单级限流孔板LGBX-30/69~69/69高温节流杆LGBX-15/69~29/69疏水管多级限流孔板LGBX-1/69~14/69给水泵再循环多级节流孔板LGBX-1/31~31/31单片限流孔板LGBX-10~300 疏水管用多级节流孔板LGBX-1/69~14/69高温节流杆LGBX-15/69~29/69单级节流孔板LGBX-30/69~69/69 给水泵再循环多级节流装置LGBX-1/31~31/3111、LGKJ系列环形孔板环形孔板主要由测量管及与测量管同轴的圆板节流件所组成,两者之间在节流件下游侧用支撑架连接,因此在测量管与圆板节流件之间形成了一个环形流通截面,称之为环形孔板,从根本上消除了常规孔板的滞流区和积存区,特别适用于测量煤气、废气、纸浆、矿浆、原油、污水、化工溶液等介质流量。

供货范围公称压力:0.6~32MPa公称直径:φ40~φ3000保温形环形孔板 40<Dn<环形孔板600典型型号:典型型号:LGKJ-200(φ219×6)LGKJ-400(426×8)-4-4B12、LGJY系列机翼测风装置供货范围公称压力:0.04-1.6MPa公称通径:φ300-φ3000矩形:600×600-4000×4000矩形管用机翼测风装置典型型号:LGKJ-1000×800×4圆形管用机翼测风装置典型型号:LGJY-(φ820×5)限流孔板计算表1范围本标准规定了限流孔板计算表的格式和填写要求,以及限流孔板的计算方法,适用于工程设计。

2引用标准HG/T 20570.15—95 《管路的限流孔板》3限流孔板的使用场所限流孔板适用于以下几个方面:3.1工艺物料需要降压且精度要求不高。

3.2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。

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)、离心泵出口返回贮槽(罐)的旁路管、分析取样管等场所。

4限流孔板计算表填写限流孔板计算表的格式见附表1,计算表应注明工程名称和装置名称。

4.1限流孔板位号由系统专业提出并填写。

4.2PID图号根据PID图填写。

4.3管道号根据限流孔板所在的管道号填写。

4.4管道类别根据限流孔板所在的管道填写。

4.5介质根据工艺专业提供的工艺数据填写。

4.6流量根据工艺专业提供的工艺数据填写。

4.7孔板流量系数由系统专业根据Re和d。

/D值查附图(附图1)填写。

4.8液体密度根据工艺专业提供的工艺数据填写。

4.9分子量根据工艺专业提供的工艺数据填写。

4.10压缩系数由系统专业根据流体对比压力、对比温度查气体压缩系数图求取4.11孔板前温度根据工艺专业提供的工艺数据填写。

4.12绝热指数根据工艺专业提供的工艺数据填写。

4.13粘度根据工艺专业提供的工艺数据填写。

4.14板数见5.2中说明。

4.15孔板允许压差见5.2中说明。

4.16孔板前绝压见5.2中说明。

4.17孔板后绝压见5.2中说明。

4.18开孔数见5.1中说明。

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