煤矿孔板流量计结构图

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一体化孔板，是针对一体化孔板存在的上述问题最新研制的一种功能完备的一体化系统。它全面解决了耐热、防冻、堵塞、引压平衡、变送器拆卸、引压故障检查和差压、压力复合测量等问题。从而真正以一体化结构改变了传统孔板的配置方式，它与本公司生产的差压迭代流量积算仪配合可以构成最佳的复合孔板迭代流量测量计。
孔板流量计可拆卸和检查性能
根部伐可解决变送器拆卸和引压管根部堵塞问题。关闭根部伐可切断测量系统和管道的通路，通过焊接式接头方便拆装三伐组、变送器组件；还可在必要时打开根部三通伐观察引压管是否有管道流体排出，判断根部堵塞情况。顶端正负排放螺钉，可在必要时实现三伐组关闭性能检查(见故障检查)。
(煤矿孔板流量计结构图)

标准节流装置不适用于动流和临界流的流量测量。节流装置是人为地在介质流通的管道内造成节流，当被测介质流过节流装置后，造成一个局部收缩，流束集中，流速增加，静压力降低，于是在节流件的上下游两侧产生一个静压力差。这个静压力差与流量之间呈一定的函数关系，流量愈大，所产生的静压力差愈大，因此通过测量差压的方法，就可测得流量。
孔板流量计跟其它流量计不同的是孔板流量计是根据参数设计图纸，最后加工制作的，只用根据测量介质选择孔板材质就行了。
(煤矿孔板流量计结构图)

4.阀门的堵塞和泄漏
如果正压室的阀门堵塞或者泄漏，将会使仪表无法计量流量值或少计量流量值。如果负压室的阀门堵塞或者泄漏，将会使仪表多计量流量值甚至使变送器损坏。再者就是如果平衡阀产生泄漏，将会使仪表少计量流量值或者不计量流量值。所以除应每6个月检定1次外，还需要对阀门进行排汽和密封性检查，发现问题及时维修或者更换，减少损失。
5.流量积算仪和无纸记录仪的损坏
一般情况下，流量积算仪和无纸记录仪的稳定性较好，但是在潮湿和高温的环境下，也可能会有一定的漂移，所以需要每6年定期对流量积算仪和无纸记录仪进行检定。
(煤矿孔板流量计结构图)

节流装置由节流件、取压装置(包括取压口、引压管和阀门等)、配套法兰组成，有时也包括符合标准的前、后直管段。标准节流装置有标准孔板、标准喷嘴、标准文丘里管。标准孔板按取压方式分角接(环室或钻孔)取压、法兰取压、径距取压；标准喷嘴按形式分喷嘴、长径喷嘴；标准文丘里管按形式分文丘里喷嘴、文丘里管(粗铸或机械加工或卷板)。非标节流装置有小口径孔板、1/4圆孔板、圆孔板、圆缺孔板、偏心孔板、双重孔板、内藏孔板、锥形入口孔板等。其它形式的节流装置有皮托管、均速管、楔形、锥形等。
产品特点：
▲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。
(煤矿孔板流量计结构图)

3、节流装置所测得流体必须是稳定流，或可看作是稳定的缓慢变化的流体，不适用于脉动流和临界的流量测量；
b、特点及适用范围：
1、标准节流装置无须实流标定即可保证其测量精度。（在所有流量计中是唯一的）；
2、适用被测介质非常广泛，几乎可用于所有气体、蒸汽和液体的流量测量；
3、适用直径比β为0.22~0.75，雷诺数ReD≥5000管道直径DN50~1000mm，允许外推到5000mm。β=d/D，d—孔板开孔直径；D—管道实际内径
4、使用压力可高达32MPa，也可用于负压；
5、介质温度范围：-30℃～+650℃；
(煤矿孔板流量计结构图)

4、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
?－直径比d/D无量纲
流体的密度Kg/m3
可膨胀性系数无量纲
5、孔板流量计结构
节流装置组成
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
取压装置：环室、取压法兰、夹持环、导压管等
6、孔板流量计的安装要求：对直管段的要求一般是是前10D后5D，因此在选购孔板流量计时一定要根据流量
计的现场工矿情况来选择适合现场工矿的流量计。
(煤矿孔板流量计结构图)

摘要：介绍了孔板流量计的用途、概念、原理、优点和缺点；从测量误差偏大和偏小两个方面进行了误差分析并提出了解决办法。 1孔板流量计的用途 孔板流量计被广泛应用于化工、食品、煤炭、建筑、交通、轻纺、农业、医药、环境保护等领域，是改进产品质量、节约能源、提高管理水平和经济效益的重要工具。在过程自动化仪表与装置中，孔板流量计有两大功用：作为过程自动化控制系统的检测仪表和测量物料数量的总量表。 2孔板流量计的概念及原理 所谓孔板流量计，就是在管道内部加装一个中间开孔的圆板，然后测量蒸汽在孔板前后的压力差，经过计算换算出蒸汽的流量。因为蒸汽的流速在节流件处（孔板）形成局部收缩，静压力降低，流速增加，于是在节流件前后便产生了压差。 根据流动连续性方程（质量守恒定律）和伯努利方程（能量守恒定律），流量的大小与差压的大小存在一定的比例关系：M2∝ΔP。式中，M为流量；ΔP为差压。 通过引压管将差压信号引入差压变送器，差压变送器将差压信号送入流量积算仪，积算仪将差压信号换算成流量信号。同时通过温度和压力传感器测出蒸汽的温度和压力，积算仪根据当时的温度和压力计算出补偿后的流量。 制造一个孔板流量计需要以下参数：管道的口径（管径×壁厚）；孔板流量计测量的介质；被测介质的工作温度；被测介质的工作压力（最大压力、最小压力、正常压力）；被测介质的工作流量（最大流量、最小流量、正常流量）；被测介质的黏度。 3孔板流量计的优点和缺点 孔板流量计的优点：第一，适用于较大口径管道的计量（目前口径大于DN600mm的流量计一般只能选用孔板）；第二，经久耐用；第三，标定全面；第四，价格便宜。 孔板流量计的缺点：第一，对节流装置、引压管、冷凝罐安装要求很高，安装较为复杂。第二，孔板流量计整体校验比较困难，目前只能对差压传感器、压力传感器、温度传感器单独进行校验，整体的精度难于确保。 4实际使用情况 现在热电联产的供热形式已广泛应用于大中供热公司，主要的优点是有热源有保证，而且价格低廉。我公司采用这种形式供热已多年，从电厂到换热站的蒸汽管道，在电厂出口处安装了一个DN600mm孔板流量计，用于测量蒸汽的流量和用量。该流量计从开始使用到现在已将近20年，在这期间，由于各种方面的原因，曾经出现过各种各样偏大或偏小的误差，我们采取了各种对应的措施。根据笔者的记录，总结了一些经验，仅供大家参考。 5负误差的分析及解决办法 5.1孔板安装不正确 孔板的尖锐一侧应该迎着流体流向为入口端，呈喇叭口形的一侧为出口端。如果装反，显示将会偏小许多。 解决办法：检查孔板安装方向，正确安装孔板。 5.2孔板入口边缘磨损 如果孔板使用时间较长，特别是在被测介质夹杂固体颗粒等杂物情况下，都会造成孔板的几何形状和尺寸的变化，如果造成开孔变大或开孔边缘变钝，测量压差就会变小，流量显示就会偏低。 解决办法：对孔板进行重新加工，使开口达到要求；严重时进行更换。 5.3变送器零点漂移 如果使用时间较长，变送器的零点可能会发生漂移，如果是负漂移，显示的差压将会减小，显示的流量也会减小。解决办法：对变送器的零点进行校正。 5.4上下游直管段长度不够 上下游直管段长度如果不够，气体将得不到充分发展，会使计量结果造成较大误差，如果上游在规定直管段内存在多个弯头，将使计量结果偏低。 解决办法：改造蒸汽管道，使上下游直管段长度达到规定要求。在节流装置之前加装整流器。 5.5差压变送器的三阀组漏气 如果三阀组中的高压阀或平衡阀漏气，将会导致测量差压减小，测量结果就会偏低。 解决办法：如果三阀组中的高压阀门漏气，将该阀门进行紧固，必要时进行更换。如果三阀组中的平衡阀内漏，将该阀门进行紧固，必要时进行更换。 5.6隔离液液位高度不等 引压管中从冷凝罐到差压变送器中的液位是为了将高温介质与差压变送器隔开，保护差压变送器。如果低压侧液位高度低于高压侧液位高度，将导致测量差压减小，测量流量就会减小。 解决办法：检查高低侧冷凝罐的高度是否一致，如果不一致，进行校正。检查冷凝罐的高度是否高于蒸汽管道，如果低于管道，将冷凝罐的高度抬高。 6正误差的分析及解决办法 6.1流通截面积的变化 在现场使用中，孔板表面可能会黏结上一层污垢或杂质，导致流通截面积变小，测量差压就会增大，从而测量流量增大。 解决办法：检查孔板周围是否干净，对其进行清洗。 6.2变送器零点漂移 如果使用时间较长，变送器的零点可能会发生漂移，如果是正漂移，显示的差压将会增大，显示的流量也会增大。 解决办法：对变送器的零点进行校正。 6.3上下游直管段长度不够 上下游直管段长度如果不够，气体将得不到充分发展，会使计量结果造成较大误差，如果上游在规定直管段内存在单个弯头或平面双弯头，将使计量结果偏高。 解决办法：改造蒸汽管道，使上下游直管段长度达到规定要求。在节流装置之前加装整流器。 6.4孔板厚度不符合规定 标准中规定孔板厚度应介于孔板开孔厚度e与0.05D之间。如果超出这个范围，将使气体流过孔板的阻力损失增大，使计量值比实际值偏高。 解决办法：检查孔板厚度，如果超出这个范围，进行更换。 6.5差压变送器的三阀组漏气 如果三阀组中的低压阀漏气，将会导致测量差压增大，测量结果就会增大。 解决办法：如果三阀组中的低压阀门漏气，将该阀门进行紧固，必要时进行更换。 6.6隔离液液位高度不等 引压管中从冷凝罐到差压变送器中的液位是为了将高温介质与差压变送器隔开，保护差压变送器。如果低压侧液位高度高于高压侧液位高度，将导致测量差压增大，测量流量就会增大。 解决办法：检查高低侧冷凝罐的高度是否一致，如果不一致，进行校正。检查冷凝罐的高度是否高于蒸汽管道，如果低于管道，将冷凝罐的高度抬高。 7结论 总的来说，孔板流量计的测量误差主要是由以下3方面的原因引起的：安装不规范、维护不及时或误操作、工艺系统或工况改变。在孔板流量计的使用过程中，如果发生误差，可以从这3方面进行分析，然后寻找解决的办法。 （1）针对安装不规范的问题，在安装孔板流量计前，一定要把蒸汽的情况（设计温度、设计压力等）、管道的情况、引压元件的情况、传感器的情况了解清楚，根据孔板流量计安装规范，制定准确的安装方案。在安装孔板流量计时，要严格按照安装方案进行施工。在安装孔板流量计后，要经常对各个安装部件进行检查，确保测量的精度。 （2）针对维护不及时或误操作的问题，对孔板流量计的部件，尤其是取源部件，要经常进行位置精度检查，保证差压传感器所显示的差压是孔板测得的真实差压。在平时对流量计进行操作时，要严格按照操作规程来做，避免误操作，给表计带来损坏。 （3）针对工艺系统或工况改变的情况，在使用过程中，要及时对二次仪表的参数进行修改，避免因换算错误给测量带来误差。
(煤矿孔板流量计结构图)

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