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孔板流量计的优缺点 常见问题解决办法


文章日期:2018-07-17|阅读数:


    孔板流量计是差压式流量计的其中一种,是在介质流动的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,在孔板前介质稳定的向前流动,介质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,介质的静压随之降低,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)。差压的大小和介质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。

孔板流量计在操作使用时的优点与缺点分析


    在进入孔板流量计的气体必须先通过气液分离器、过滤器。
    (1)把测量管装在对消除脉动来说较为有利的位置,例如装在调压阀的入口或远离脉动源处。
    (2)为了减少脉动幅度,可在脉动源和测量管之间的管线上加装一个容器, 或者设计专门的脉动衰减器。 把节流阀或限流器装在脉动源和测量管之间是减少脉动的zui有效方法,但是这种方法压力下降过大,除非条件许可,否则不宜采用。
    (3)在差压仍然保持较高的操作前提下,可用较小的测量管,而孔板开孔直径基本不变。
    (4)在孔板流量计前、后取压管出口处分别加装一个具有一定容积的气液分离器,使进入孔板流量计的差、静压信号达到先气液分离及缓冲后再进入计量装置。
    (5)导压管路上的上、下游导压阀应选用大通径的球型阀。
    (6)为了防止导压管的冻堵,必须对导压管路进行保温,并增加加热补偿保温措施。
    (7)对于因下游波动源而引起计量点气流脉动的情况,可通过调整孔板流量计下游侧阀门的阀位,使计量点气流脉动幅度减小。

    试验证明,采用关小计量管下游阀的方法来控制气流的脉动,效果是十分明显的,此方法在实际使用时,必须在确保安全生产的情况下进行。
 
    1、反常数据的处理问题
    任何系统都有能够呈现毛病,能够呈现一些反常的无理数据。所以为了保护交易两边的利益,对可能出现的异常数据问题在设计时要充分考虑数据的审慎可修改性,从而避免异常数据一旦出现并参与累积计算,造成计量数据的混乱。对能够呈现的反常数据问题在设计时要充分思索数据的审慎可修改性,然后防止反常数据一旦呈现并参加累积核算,构成计量数据的紊乱。
    2、节流装置带来的误差
    (1)孔板流量计在流体较为干净、流经节流装置前直管段比较理想(远大于10倍圆管直径)、流体处于紊流状态(雷诺数大于4000)时,其准确度可达0.75级。但由于气质、计量直管段没有达到要求,孔板产生误差的因素有:孔板人口锐角损伤;液体及固体污物堆积在孔板表面,使孔板表面粗糙度改变,大大增加测量误差。
    依据对现场使用过的孔板所作丈量计算,孔板流量计在刚开始投用时,准确度可达1%,接连运转3月后,其丈量准确度仅到达3%乃至更低。
    (2)量程比的问题。
    量程比(3:1)是孔板流量计***大的缺憾。虽然如今已有宽量程比的变送器,但在关于霎时流量改变规划很大,流量低于***大流量的30%时,由于节省式丈量方法缘由,计量的精度将大幅度下降。所以,为了进步量程比,可以思索使用变送器宽量程的特色,运用软件的方法完成量程的主动调整(软保护),然后扩展量程比,进步丈量的有用规划,包管计量的准确性。
    3、操作界面和进程数据的使用问题
    由于天然气运送的接连性、动态性、霎时的不确定性以及不行再现等特色,实时地进行数据剖析,对数据构成的全进程进行有用的监控和保管,有利于数据反常的剖析和操控,是数据管理中重要的一环。

孔板流量计的原理
  在管道内安装上孔板或喷咀等节流件, 由于节流件的孔径小于管道内径, 当流体流经节流件时, 流速截面突然收缩,流速放慢。 节流件后端流体的静压力降低, 于是在节流件前后发生静压力差(差与流见图 1) , 该静压力过的流体流量之间有确定的数值关系, 契合Q=K.   △ P  。 用差压变送器(或差压计) 测量节流件前后的差压, 实现对流量的测量。



孔板流量计安装
  压力感应孔 - 通过感应管(也称作脉冲管)衔接孔板的上下游压力孔和差压变送器。zui常用的压力感应孔位置有:
  从法兰(或孔板安装件)取压。这是较为多见的一种取压方式,但是当取压口在管道底部时需要特别注意,因为在底部有能够会梗塞。

  孔板前1倍管径,后0.5倍管径取压。这种办法相对困难一些,但是更准确,因为差压的zui大值在流体的收缩断面处,即0.5倍管径处。

  角接取压 - 在口径较小的孔板上通常采用这种办法。因为空间的限制,在法兰上加工取压孔很困难。

  角接取压法一般用于管道直径小于等于DN50的场所。

  差压变送器发生的信号可以输出至流量显示仪,或许与温度和压力信号一起输入流量计算机,这样可以对流体的密度停止补偿。

  管道  - 在孔板下游的zui小直管段要求为5倍管径,以增加由于管道效应引起的流速散布变化。

 

孔板流量计的结构
  孔板流量计,通过在管道中插进一块开有小孔的节流元件来限制活动。孔板通常被称为一次元件。



    为了测量流体流动时产生的差压,在孔板的上下游开有压力感应孔,压力感应孔与二次仪表(差压变送器)相连。差压变送器产生的信号可以输出至流量显示仪,或者与温度和压力信号一起输入流量计算机,这样可以对流体的密度进行补偿。

  对于计量蒸汽的水平管道,水(冷凝水)可能会在孔板的上游积聚。为了防止这一现象,孔板的底部可以开一个排水小孔。当然,当孔板的外形确定后,在计算流量时,必须考虑排水小孔的影响。

 

孔板流量计的优缺点 
   孔板流量计的优点:

  简单结实;精度高;成本低;假如计算、制造加工和安装契合ISO 5167,无须额定的标定和再检定。

  孔板流量计的缺点:

  由于流量和差压的平方根成比例关系,量程比限制为4:1及5:1。

  由于水锤的作用,孔板能够会变形。假如设计或安装不当甚至会梗塞管道。

  孔板的直角边缘在临时运行后能够会磨损,特别是用在湿润肮脏的蒸汽上。这些会改动孔板的特性,并且会影响精度。因此,为了保证孔板的重复性和精度,必须对孔板停止周期反省和改换。

  孔板流量计系统的安装长度要求较高,为了保证精度,必须保证上下游至少有10倍和5倍管径的直管段。

 

相关差压式流量计:

V锥流量计,平衡流量计,弯管流量计,喷嘴流量计,阿牛巴流量计。


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