孔板流量计直径比的计算过程

本文章主要介绍了：孔板流量计直径比的计算过程,孔板流量计截面积,多孔孔板流量计安装,孔板流量计直径比的计算过程等信息

二、安装要求
1.圆缺孔板只适用于安装在水平或倾斜管道上，不能在垂直管道上使用，被测流体中含有固体颗粒时，缺口应处于下方，如果液体中有气体析出，则缺口应置于上。
2.取压管道焊接前，应先将管道上的取压孔钻好，其直径与取压法兰上的取压孔径相同，取压法兰上的取压孔与管道上的取压孔对准。
3.节流装置与管道连接时，焊接处端面与管道轴线的不垂直度不得大于1°，焊接后内部焊缝应加工处理，使其光滑，无焊巴和焊渣。
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(孔板流量计直径比的计算过程)

一体化孔板流量计是将标准孔板与多参数差压变送器(或差压变送器、温度变送器及压力变送器)配套组成的高量程比差压流量装置，可测量气体、蒸汽、液体及天然气的流量，广泛应用于石油、化工、冶金、电力、供热、供水等领域的过程控制和测量。一体化孔板流量计对管道的要求：（1）邻近节流装置上游管段长度至少为2D是圆管形的，在任何平面上任何一个直径与管道直径D相差不得大于0.3%。（2）在离一次装置上游端面起至少2D的长度内，下游直管段的任何一个直径与上游直管段的平均直径之差不得大于3%。（3）节流件上下游必须保证的较小管段长度与上游阻力件的形式和节流件径比β有关。（4）在节流件附近（包括前后直管段），介质必须充满管道，若需要装隔离阀，则应选闸阀而且在运行中全开，若需装调节阀，则应将调节阀装在下游5D直管段之后。一体化孔板流量计对导压管的要求：（1）导压管应按被测流体的性质和参数使用耐压，耐腐蚀的材质制造，内径不得小于6mm，长度在16m之内，视被测流体的性质而定，不同长度下的较小内径值。（2）导压管应垂直或倾斜敷设，其倾度不得小于1：12。粘度较高的流体，其倾斜度还应增大。当差压讯号传送距离大于30m时，导压管应分段倾斜，并在各较高点和较低点分别装设集合器和沉降器。（3）为了避免差压记号传送失真，正负导压管应尽量靠近敷设，严寒地区还应采取防冻措施，可采用电热或蒸汽保温，但要防止被测介质过热汽化和在导压管中产生气体造成假差压。（4）节流装置安装在垂直管道上时，取压口位置可在取压装置平面上任意选择。节流装置安装在水平或倾斜的主管道内取压口位置。
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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/sqv－体积流量m3/sd/d－直径比无量纲流体的密度kg/m3可膨胀性系数无量纲孔板流量计结构节流件：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、锥形入口孔板等取压装置：环室、取压法兰、夹持环、导压管等连接法兰(国家标准、各种标准及其它设计部门的法兰)、紧固件。测量管。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。充满管道的流体，当它们流经管道内的节流装置时，流束将在节流装置的节流件处形成局部收缩，从而使流速增加。[2]孔板流量▲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。▲孔板计算采用国际标准与加工▲应用范围广，全部单相流皆可测量，部分混相流亦可应用。▲标准型节流装置无须实流校准，即可投用。▲一体型孔板安装更简单，无须引压管，可直接接差压变送器和压力变送器。
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2、孔板流量计公式来源：
根据单位质量能量守恒方程有:p1ρ1+12v21+gZ1=p2ρ2+12v22+gZ2(1)流动连续性方程:v2S1ρ1=v2S2ρ2式中:p1、p2分别为截面Ⅰ－Ⅰ和截面Ⅱ－Ⅱ处的压力，
Pa;v1、v2分别为截面Ⅰ－Ⅰ和截面Ⅱ－Ⅱ处的平均流速，
m/s;ρ1、ρ2分别为截面Ⅰ－Ⅰ和截面Ⅱ－Ⅱ处流体的密度，
kg/m3;S1为管道的截面积，
m2;S2为流体收缩到***小处的截面积，
m2;S0为孔板中心圆孔面积，
m2;g为重力加速度，
m/s2。对于不可压缩流体，
ρ1=ρ2=C(常数)。对于可压缩流体，暂设ρ为常数，推导出流量方程后，再引入膨胀系数。因此，由式(1)可得:p1－p2+12(ρ1v21－ρ2v22)+g(ρ1Z1－ρ2Z2)=0;ρ1v1S1=ρ2v2S2;ρ1=ρ2=ρ;μ=S2S0=d2D2;Z1－Z2=0。所以:p1－p2=12(ρ2v22－ρ1v21);v1=v2μm12ρ(v22－v21)=p1－p2v22－v21=2(p1－p2)ρv2=11－μ2槡m22(p1－p2)槡ρ流体通过截面Ⅱ－Ⅱ的流量为:Q=v2S2=v2μS0Q=μS01－μ2槡m22(p1－p2)槡ρ式中:a为孔板结构特性系数，
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孔板是过程流量检测仪表的一种节流装置，由于其具有悠久的应用历史，在使用中建立了完善的设计、计算、规格、选型数据库表并形成了标准规范。工程设计中孔板作为一种标准的节流元件得到广泛的应用，是工程人员进行流量检测设计的首选方案。
孔板流量计测量原理
孔板用于过程流量检测，是基于流体力学中的理想流体传输特性而制造出来的节流元件。
理想流体伯努利方程：Z1+P1/ρ1g+V12/2g=Z2+P2/ρ2g+V22/2g+hf
Z1、Z2是节流元件前后取压点距离基准平台的垂直高度所产生的压力水头；
P1、P2是节流元件前后管线内介质的静压力；
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1、使安装和维护更加简单；
2、减少装配部件的数量，使硬件连接；
3、成本降低；4、快捷的安装系统；
5、快捷插入和拔出；
6、密封驱动系统能够避免损坏元件；
7、能够分别应用于多个探头的安装；
8、全部安装不超过1小时。
应用介质：
HC-LGW型威力巴流量计（氯气流量计）的使用范围及其广泛，它大量用于各种气体、液体和蒸汽的测量，以下为典型应用介质：
1、气体/液体/蒸汽；
2、天然气/冷却水/饱和蒸汽；
3、压缩空气/锅炉水/过热蒸汽；
4、燃气/除盐水；
5、气体碳氢化合物/液体碳氢化合物；
6、热空气/低温液体；
7、发生炉气体/导热液体。
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5、抽放瓦斯量有较大变化时，孔板流量计的大小应根据流量大小更换相应的孔板。
二、孔板流量计的计算方式
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m/s
－直径比d/D无量纲
流体的密度Kg/m
孔板流量计均采用精密机床加工完成，密封良好，产品内部所有零件均采用优质原材料构成，工作性能优异
(孔板流量计直径比的计算过程)

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