孔板流量计管径参数设置

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1、匀速管流量计测量原理：匀速管流量传感器探头上开设有按一定规则排列的多对取压孔（一般为3对），分别测量管道轴线上流体每点的压力，在其前部(迎流方向)测得流体的多点全压力即高压平均值P1(包括每点的动压力又称速度压力和静压力的平均值)；低压区的取压孔在其侧壁测得流体多点静压力平均即低压平均值P2。P1-P2=△P，故△P反映了流体平均速度压力，即平均流速的大小，以此可推算出流体的流量。
2、孔板流量计测量原理：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。将压力差通过差压变送器转化为流量。
(孔板流量计管径参数设置)

一、孔板流量计概述
孔板流量计是将标准孔板与多参量差压变送器(或差压变送、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。孔板流量计节流装置包括环室孔板，喷嘴等。节流装置(孔板流量计)是集流量、温度、压力检测功能于一体，功能强，结构紧凑，操作简单，使用方便。四川惠科达仪表生产的孔板流量计节流装置与差压变送器配套使用，可测量液体、蒸汽、气体的流量，孔板流量计广泛应用于石油、化工、冶金、电力、轻工等行业。
二、孔板流量计产品组成
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。
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涡街流量计同样具有局限性，也有其适用范围，因此何种工况选用涡街流量计，选用哪一类的涡街流量计，选用多大口径都是需要重点研究的课题。下面本文根据已经投产的某油气生产平台实际工况（表1）进行了流量仪表的初步选型。
由表1中的工艺参数可知，管道介质为生产水。它由原油处理系统的生产污水经过斜板除油器除掉浮油后产生。除掉浮油后的生产污水进入溶气式气浮进一步去除污水中的小油滴。首先从管道尺寸考虑，由于管道尺寸为8*25.4=203.2mm，超出靶式流量计（15~50mm）和科氏流量计（150~200mm）的常用测量管道尺寸范围，排除靶式、浮子流量计和科氏流量计；从压损方面考虑，排除孔板流量计（压损：20~50kPaG）；从安装方式方面考虑，排除浮子流量计（需要垂直安装）；容积式、超声式、电磁式、涡街流量计满足上述要求。最后从购置考虑，由于涡街流量计的购置、安装、运行、维护费用较低的特点，因此在此选择涡街流量计作为初步选型仪表。
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连接方式：法兰连接和焊接连接。
孔板流量计安装与调试方法
一、孔板流量计安装基本要求：
(1)对于新设管路系统，必须先经扫线后再安装标准孔板，以防管内杂物堵塞或损伤标准孔板。
(2)安装前应仔细核对标准孔板的编号、位号、规格是否与管道情况、流量范围等参数相符。在取压口附近标有“+”的一端应与流体上游管段联接，标有“—”的一端应与流体下游管段联接。
(3)标准孔板的中心线应当与管道中心线同轴。
二、孔板流量计的安装对管道的要求：
(1)孔板流量计安装时应配有一段测量管，至少保持前10DN、后5DN的等径直管段，以提高测量精度。
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直径比β 孔板上游侧（入口） 孔板下游侧（出口） 渐缩管在1.5D到3D的长度内由2D变为D 渐扩管在D到2D的长度内由0.5D变为D 全孔球阀或闸阀全开 对称突缩管 温度计套管或插口直径小于0.03D 前面全部阻流件类型和密度计套管 A B A B A B A B A B A B 0.20 5 5 16 8 12 6 30 15 5 3 4 2 0.40 5 5 16 8 12 6 30 15 5 3 6 3 0.50 6 5 18 9 12 6 30 15 5 3 6 3 0.60 9 5 22 11 14 7 30 15 5 3 7 3.5 0.67 12 6 27 14 18 9 30 15 5 3 7 3.5 0.75 22 11 38 19 24 12 30 15 5 3 8 4
孔板流量计在恶劣的安装条件下，可能的话采用流量调整器。温度计套管的安装不会变更其上游侧的较小直管段长度。
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所以工况状态下气体的体积流量计算公式为：
设：p3、Q3、T3为常温状态（一个标准大气压，20℃）下的压力、体积、温度；则：p3=p0=101325Pa；T3=273+20=293K。
又因：ρ0=（1－0.00446C）×1.293
设：k=60.677ad2，则：
上述各式中：Q为常温状态下管道内气体体积流量，m3/min；△p为孔板流量计测出的压差，Pa；C为瓦斯浓度；p为管道内气体的绝对压力，Pa；T为管道内气体的绝对温度，K；k为实际孔板流量特性系数；a为孔板结构特性系数，可查《采矿工程设计手册》中表8－7－69得到；d为孔板中心圆孔直径，m；b为瓦斯浓度校正系数；δp为压力校正系数；δt为温度校正系数。
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新表或停用一段时间后重新启用的标准孔板，投用前应检查引压管路有无堵塞或泄漏，对液体介质应在引压管路内充满清洁的水或其他导压液体，注意排放管路内混进的气体，对气体介质应注意排放管路内积液。投运前打开“三阀组”中的平衡阀，关严正负取压管路上的阀门，检查、校正差压变送器的零点，一定注意“零点”是在正负压力腔完全等压(即差压等于0)时，核查调整差压变送器。在流体流动状态下即使全开“平衡阀”，只要不关严正负取压管路上的取压阀门，也不能核查零点。因为平衡阀本身有阻力，不能完全平衡正负压力腔的压力，即达不到“零差压”状态。测量脏污流体流量时，一定要配置沉降器或隔离器。注意导压流体的进口、出口及排污口的位置如何合理选择，以达到排污目的。测量腐蚀性流体流量时，一定要选用合适的隔离器，根据介质比重选用合适的隔离液，并注意合理选择隔离液与被测流体的入口。
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