SK系列節流裝置

一、     節流裝置的工作原理、制造標準及分類:

1、    節流裝置的工作原理:   

      孔板是一種傳統且歷史悠久的流量測量方式，具有測量介質適應性強、耐高溫高壓、標準化程度、可以免實流標定等一系列優點，至今仍是一些發達國家的流量測量國家標準，在流量測量中占據統治地位。

當流體(牛頓流體)經直管段進入節流裝置時,由于節流件的作用,使管道的流通截面減小,而使流體的部分位能轉化為動能,收縮截面處的流體流速增大靜壓力減小,因此,節流件前后產生靜壓力差,流體的流速越大, 收縮截面處的流體流速變化也越大,由此引起的節流件前后的靜壓力差也越大,通過對節流件前后的靜壓力差(即差壓)的測量,就可以測出管道內的流體流量.

2、節流裝置流量計算公式:

    Q_m=C×ε÷（1-β⁴）^0.5×π÷4×d²×（2×ρ₁×ΔP）^0.5

式中:Q_m—介質流量(公斤/秒)     C—流出系數            ε—流出膨脹系數

     β=d/D  直徑比           d—孔板內徑(毫米)       D—管道內徑(毫米)

   ρ₁—孔板前的介質密度(公斤/立方米)          ΔP—工作狀態下差壓(帕斯卡Pa)

3、節流裝置雷諾數的計算公式:

ReD=354×M÷（D×η）

     式中: R_ED----雷諾數(無量綱)；      M----質量流量(單位:Kg)；

D----管道內徑(單位:mm)     η----介質工作狀態下的粘度(單位:CP厘泊)

4、節流裝置常用法蘭標準及制造標準：

1.優選機械工業部（JB81-59；JB82-59）環室取壓或鉆孔取壓、徑距取壓及中低壓連接法蘭；2.次選化工(HG20592-1997，HG20615-1997)法蘭取壓；或根據用戶需要選用其它標準。

3.中華人民共和國家標準GB/2624-2006.

4.中華人民共和石油天然氣行業標準SY/T6143-.

5.JJG640-94差壓式流量計檢定規程.

6.國外有關資料及生產廠企業標準。

                    圖1                             

5、  分類及用途:

由于節流裝置具有應用歷史悠久、穩定性好、結構簡單、安裝方便等優點，被廣泛應用于發電、石油、化工、紡織、鋼鐵等工業部門。同時由于使用和安裝條件不同，節流裝置的分類較細；①按取壓方式分類:分為角接取壓法、法蘭取壓法、徑距取壓法(見圖1)、特殊取壓法等。

國家標準GB/T2624-93規定了三種取壓方式:

A、角接取壓:包括鉆孔取壓和環室取壓兩種方法,環室取壓有利于提高，縮短直管段,當β值一定時，流量系數為常數，管道粗糙度的影響較小。

B、法蘭取壓:加工簡單，容易安裝和清理臟物，不易堵塞等優點，但略低于角接取壓。

C、徑距取壓:取壓點固定,適用于雷諾數大的場合，但粗糙度影響較大。

②按測量流體分類：

A、用于一般測量分，角接取壓標準孔板(包括八槽孔板主要主要用于發電廠,高壓透鏡墊孔板主要用于化工廠)、法蘭取壓標準孔板、徑距取壓標準孔板、角接取壓標準噴嘴(包括八槽噴嘴主要主要用于發電廠,高壓透鏡墊噴嘴主要用于化工廠)、徑距取壓長頸噴嘴等；

B、用于水平管線測量臟污介質，角接取壓圓缺孔板及偏心孔板(均為非標準節流裝置)；

C、用于低雷諾數流量，1/4圓噴嘴、雙重孔板、錐形入口孔板(均為非標準節流裝置)；

D、用于要求壓力損失較低的場合，標準文丘利管、標準文丘利噴嘴；

E、用于較小管徑(管道內徑5㎜≤D≤49㎜)，角接取壓小孔板、小噴嘴，法蘭取壓小孔板((均為非標準節流裝置)；另外有耐磨孔板、端頭節流裝置(孔板、噴嘴等)、雙重文丘利管、限流孔板、V型錐、彎管、矩形文丘利管、環型孔板，楔形孔板，音速噴嘴等非標準節流裝置。

另外我公司還生產雙室平衡器、單室平衡器、沉降器、隔離器、集氣器等節流裝置附件。

節流裝置的技術規格與使用條件見（表1）與（表2）；非標準節流裝置的使用條件見（表3）。

二、     節流裝置的安裝要求:

1、  節流件的安裝要求:

a、  節流裝置宜安裝在人易于接近的地方，為避免節流裝置法蘭、環室之間的密封不嚴一般要求

整體安裝，對于不宜整體安裝的，應保證兩法蘭的平行度、同軸度及與管線的垂直度。

b、新裝管路系統，必須在管路沖冼或掃線后再進行節流件的安裝。

c、注意節流件的安裝方向“→”號應于流束的流動方向一致。

d、節流裝置安裝在垂直管線上時，取壓口的位置可在取壓裝置的平面上任意選擇；節流裝置安裝在水平或傾斜管線上時，取壓口位置如圖2所示。

                                        圖2

表1  節流裝置的技術規格

表2   標準節流裝置的使用條件

注：1、流體必須是充滿管道的連續流體。流體必須是牛頓流體，在物理學和熱力學上是均勻的、單相的或可以認為是單相的。

    2、流體流經節流件時，不能發生相變。

    3、流體在流經節流件前，流束必須與管道軸線平行，不得有旋轉流。

    4、不適用于脈動流及臨界流(近音速狀態)

表3   非標準節流裝置的使用條件

2、  導壓管的安裝要求:

a、  導壓管垂直或以不小于1:10的傾斜度敷設，粘度較高的流體，其傾斜度還應增大，當導壓

管長度超過30m時，導壓管應分段傾斜，并在點和點分別裝設集氣器和沉降器。

b、導壓管按被測介質性質，而選擇耐壓或耐腐蝕的材料制造，其內徑不得小于6㎜，長度應小于16m。

c、應用于嚴寒地區，導壓管應采取防凍措施。較長導壓管對導壓管內徑的要求(見表4)

表4  差壓信號導壓管小內徑選擇表

3、  直管段的安裝要求:

a、  測量管的內表面清潔，沒有坑凹和沉積物，至少在節流裝置上游10D(D為管道內徑)和下游

4D的長度范圍內不能結垢和沉積物；

b、如須安裝調節閥，則建議把調節閥安裝在節流裝置下游5D以后。

c、測量節流裝置前介質的溫度時，溫度計的使用不能引起流體狀態的變化，溫度計插入管道內的深度應在0.5D左右，此時應增加直管段長度。標準孔板節流裝置所須直管段長度見（計算書）。

4、  節流裝置的供貨范圍:

包括節流件、法蘭、環室、墊片、緊固件等，測量一些介質時須應用節流裝置附件，如:冷凝器、隔離器等應在合同中需要特殊注明。

5、  節流裝置的供貨范圍包括節流件、法蘭、環室、墊片、緊固件等，測量一些介質時須應用節流裝置附件，如:冷凝器、隔離器等應在合同中需要特殊注明。

三、     節流裝置附件:

1、  冷凝器，為了更好的保護差壓變送器，并使兩根導壓管中的水位相同，因而在測量蒸汽、和溫度      大于70℃的水時一般在管道上安裝冷凝器。見附件表

2、  隔離器:為差壓變送器及導壓管免受粘性介質或腐蝕性介質的腐蝕的影響，需要新高度設隔離器。隔離器的填充液對容器與被測量介質必須是中性的。當測量介質為分餾析出的各種石油及各種油類時，可以用碳酸鈉(蘇打)水溶液作為隔離液；如測量酸類溶液時，常用輕油或飽和烴類；變壓器油對一些腐蝕性介質,具有較好的隔離效果，但是當它與水銀接觸時，就會逐漸乳化。見附件表。

3、  沉降器:測量介質為液體介質中含有沉積物或測量介質為氣體有水析出時，則在差壓變送器前面導壓管點，裝設沉降器以防止沉積物或水影響導壓管暢通。（見附件表5）。

4、  集氣器:測量液體或蒸汽流量時(差壓變送器高于節流裝置安裝時)，或當導壓管路較長時，則應導壓管路的點上，裝設集氣器以免差壓變送器進入氣泡。

表5