SK系列節(jié)流裝置

一、     節(jié)流裝置的工作原理、制造標(biāo)準(zhǔn)及分類:

1、    節(jié)流裝置的工作原理:   

      孔板是一種傳統(tǒng)且歷史悠久的流量測(cè)量方式，具有測(cè)量介質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)、耐高溫高壓、標(biāo)準(zhǔn)化程度、可以免實(shí)流標(biāo)定等一系列優(yōu)點(diǎn)，至今仍是一些發(fā)達(dá)國(guó)家的流量測(cè)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在流量測(cè)量中占據(jù)統(tǒng)治地位。

當(dāng)流體(牛頓流體)經(jīng)直管段進(jìn)入節(jié)流裝置時(shí),由于節(jié)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(zhuǎn)化為動(dòng)能,收縮截面處的流體流速增大靜壓力減小,因此,節(jié)流件前后產(chǎn)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(jié)流件前后的靜壓力差也越大,通過(guò)對(duì)節(jié)流件前后的靜壓力差(即差壓)的測(cè)量,就可以測(cè)出管道內(nèi)的流體流量.

2、節(jié)流裝置流量計(jì)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(zhì)流量(公斤/秒)     C—流出系數(shù)            ε—流出膨脹系數(shù)

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

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

3、節(jié)流裝置雷諾數(shù)的計(jì)算公式:

ReD=354×M÷（D×η）

     式中: R_ED----雷諾數(shù)(無(wú)量綱)；      M----質(zhì)量流量(單位:Kg)；

D----管道內(nèi)徑(單位:mm)     η----介質(zhì)工作狀態(tài)下的粘度(單位:CP厘泊)

4、節(jié)流裝置常用法蘭標(biāo)準(zhǔn)及制造標(biāo)準(zhǔn)：

1.優(yōu)選機(jī)械工業(yè)部（JB81-59；JB82-59）環(huán)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(jù)用戶需要選用其它標(biāo)準(zhǔn)。

3.中華人民共和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/2624-2006.

4.中華人民共和石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T6143-.

5.JJG640-94差壓式流量計(jì)檢定規(guī)程.

6.國(guó)外有關(guān)資料及生產(chǎn)廠企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

                    圖1                             

5、  分類及用途:

由于節(jié)流裝置具有應(yīng)用歷史悠久、穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于發(fā)電、石油、化工、紡織、鋼鐵等工業(yè)部門。同時(shí)由于使用和安裝條件不同，節(jié)流裝置的分類較細(xì)；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(jiàn)圖1)、特殊取壓法等。

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2624-93規(guī)定了三種取壓方式:

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

B、法蘭取壓:加工簡(jiǎn)單，容易安裝和清理臟物，不易堵塞等優(yōu)點(diǎn)，但略低于角接取壓。

C、徑距取壓:取壓點(diǎn)固定,適用于雷諾數(shù)大的場(chǎng)合，但粗糙度影響較大。

②按測(cè)量流體分類：

A、用于一般測(cè)量分，角接取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板(包括八槽孔板主要主要用于發(fā)電廠,高壓透鏡墊孔板主要用于化工廠)、法蘭取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板、徑距取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板、角接取壓標(biāo)準(zhǔn)噴嘴(包括八槽噴嘴主要主要用于發(fā)電廠,高壓透鏡墊噴嘴主要用于化工廠)、徑距取壓長(zhǎng)頸噴嘴等；

B、用于水平管線測(cè)量臟污介質(zhì)，角接取壓圓缺孔板及偏心孔板(均為非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置)；

C、用于低雷諾數(shù)流量，1/4圓噴嘴、雙重孔板、錐形入口孔板(均為非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置)；

D、用于要求壓力損失較低的場(chǎng)合，標(biāo)準(zhǔn)文丘利管、標(biāo)準(zhǔn)文丘利噴嘴；

E、用于較小管徑(管道內(nèi)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(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置)；另外有耐磨孔板、端頭節(jié)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(huán)型孔板，楔形孔板，音速噴嘴等非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置。

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

節(jié)流裝置的技術(shù)規(guī)格與使用條件見(jiàn)（表1）與（表2）；非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的使用條件見(jiàn)（表3）。

二、     節(jié)流裝置的安裝要求:

1、  節(jié)流件的安裝要求:

a、  節(jié)流裝置宜安裝在人易于接近的地方，為避免節(jié)流裝置法蘭、環(huán)室之間的密封不嚴(yán)一般要求

整體安裝，對(duì)于不宜整體安裝的，應(yīng)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(tǒng)，必須在管路沖冼或掃線后再進(jìn)行節(jié)流件的安裝。

c、注意節(jié)流件的安裝方向“→”號(hào)應(yīng)于流束的流動(dòng)方向一致。

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

                                        圖2

表1  節(jié)流裝置的技術(shù)規(guī)格

表2   標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的使用條件

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

    2、流體流經(jīng)節(jié)流件時(shí)，不能發(fā)生相變。

    3、流體在流經(jīng)節(jié)流件前，流束必須與管道軸線平行，不得有旋轉(zhuǎn)流。

    4、不適用于脈動(dòng)流及臨界流(近音速狀態(tài))

表3   非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的使用條件

2、  導(dǎo)壓管的安裝要求:

a、  導(dǎo)壓管垂直或以不小于1:10的傾斜度敷設(shè)，粘度較高的流體，其傾斜度還應(yīng)增大，當(dāng)導(dǎo)壓

管長(zhǎng)度超過(guò)30m時(shí)，導(dǎo)壓管應(yīng)分段傾斜，并在點(diǎn)和點(diǎn)分別裝設(shè)集氣器和沉降器。

b、導(dǎo)壓管按被測(cè)介質(zhì)性質(zhì)，而選擇耐壓或耐腐蝕的材料制造，其內(nèi)徑不得小于6㎜，長(zhǎng)度應(yīng)小于16m。

c、應(yīng)用于嚴(yán)寒地區(qū)，導(dǎo)壓管應(yīng)采取防凍措施。較長(zhǎng)導(dǎo)壓管對(duì)導(dǎo)壓管內(nèi)徑的要求(見(jiàn)表4)

表4  差壓信號(hào)導(dǎo)壓管小內(nèi)徑選擇表

3、  直管段的安裝要求:

a、  測(cè)量管的內(nèi)表面清潔，沒(méi)有坑凹和沉積物，至少在節(jié)流裝置上游10D(D為管道內(nèi)徑)和下游

4D的長(zhǎng)度范圍內(nèi)不能結(jié)垢和沉積物；

b、如須安裝調(diào)節(jié)閥，則建議把調(diào)節(jié)閥安裝在節(jié)流裝置下游5D以后。

c、測(cè)量節(jié)流裝置前介質(zhì)的溫度時(shí)，溫度計(jì)的使用不能引起流體狀態(tài)的變化，溫度計(jì)插入管道內(nèi)的深度應(yīng)在0.5D左右，此時(shí)應(yīng)增加直管段長(zhǎng)度。標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置所須直管段長(zhǎng)度見(jiàn)（計(jì)算書）。

4、  節(jié)流裝置的供貨范圍:

包括節(jié)流件、法蘭、環(huán)室、墊片、緊固件等，測(cè)量一些介質(zhì)時(shí)須應(yīng)用節(jié)流裝置附件，如:冷凝器、隔離器等應(yīng)在合同中需要特殊注明。

5、  節(jié)流裝置的供貨范圍包括節(jié)流件、法蘭、環(huán)室、墊片、緊固件等，測(cè)量一些介質(zhì)時(shí)須應(yīng)用節(jié)流裝置附件，如:冷凝器、隔離器等應(yīng)在合同中需要特殊注明。

三、     節(jié)流裝置附件:

1、  冷凝器，為了更好的保護(hù)差壓變送器，并使兩根導(dǎo)壓管中的水位相同，因而在測(cè)量蒸汽、和溫度      大于70℃的水時(shí)一般在管道上安裝冷凝器。見(jiàn)附件表

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

3、  沉降器:測(cè)量介質(zhì)為液體介質(zhì)中含有沉積物或測(cè)量介質(zhì)為氣體有水析出時(shí)，則在差壓變送器前面導(dǎo)壓管點(diǎn)，裝設(shè)沉降器以防止沉積物或水影響導(dǎo)壓管暢通。（見(jiàn)附件表5）。

4、  集氣器:測(cè)量液體或蒸汽流量時(shí)(差壓變送器高于節(jié)流裝置安裝時(shí))，或當(dāng)導(dǎo)壓管路較長(zhǎng)時(shí)，則應(yīng)導(dǎo)壓管路的點(diǎn)上，裝設(shè)集氣器以免差壓變送器進(jìn)入氣泡。

表5