孔板流量計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn) 常見(jiàn)問(wèn)題解決辦法
孔板流量計(jì)是差壓式流量計(jì)的其中一種,是在介質(zhì)流動(dòng)的管道上裝有一個(gè)節(jié)流裝置,其內(nèi)裝有一個(gè)孔板,中心開(kāi)有一個(gè)圓孔,其孔徑比管道內(nèi)徑小,在孔板前介質(zhì)穩(wěn)定的向前流動(dòng),介質(zhì)流過(guò)孔板時(shí)由于孔徑變小,截面積收縮,使穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)被打亂,因而流速將發(fā)生變化,速度加快,介質(zhì)的靜壓隨之降低,于是在孔板前后產(chǎn)生壓力降落,即差壓(孔板前截面大的地方壓力大,通過(guò)孔板截面小的地方壓力?。?。差壓的大小和介質(zhì)流量有確定的數(shù)值關(guān)系,即流量大時(shí),差壓就大,流量小時(shí),差壓就小。流量與差壓的平方根成正比。
在進(jìn)入孔板流量計(jì)的氣體必須先通過(guò)氣液分離器、過(guò)濾器。
(1)把測(cè)量管裝在對(duì)消除脈動(dòng)來(lái)說(shuō)較為有利的位置,例如裝在調(diào)壓閥的入口或遠(yuǎn)離脈動(dòng)源處。
(2)為了減少脈動(dòng)幅度,可在脈動(dòng)源和測(cè)量管之間的管線(xiàn)上加裝一個(gè)容器, 或者設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)的脈動(dòng)衰減器。 把節(jié)流閥或限流器裝在脈動(dòng)源和測(cè)量管之間是減少脈動(dòng)的zui有效方法,但是這種方法壓力下降過(guò)大,除非條件許可,否則不宜采用。
(3)在差壓仍然保持較高的操作前提下,可用較小的測(cè)量管,而孔板開(kāi)孔直徑基本不變。
(4)在孔板流量計(jì)前、后取壓管出口處分別加裝一個(gè)具有一定容積的氣液分離器,使進(jìn)入孔板流量計(jì)的差、靜壓信號(hào)達(dá)到先氣液分離及緩沖后再進(jìn)入計(jì)量裝置。
(5)導(dǎo)壓管路上的上、下游導(dǎo)壓閥應(yīng)選用大通徑的球型閥。
(6)為了防止導(dǎo)壓管的凍堵,必須對(duì)導(dǎo)壓管路進(jìn)行保溫,并增加加熱補(bǔ)償保溫措施。
(7)對(duì)于因下游波動(dòng)源而引起計(jì)量點(diǎn)氣流脈動(dòng)的情況,可通過(guò)調(diào)整孔板流量計(jì)下游側(cè)閥門(mén)的閥位,使計(jì)量點(diǎn)氣流脈動(dòng)幅度減小。
試驗(yàn)證明,采用關(guān)小計(jì)量管下游閥的方法來(lái)控制氣流的脈動(dòng),效果是十分明顯的,此方法在實(shí)際使用時(shí),必須在確保安全生產(chǎn)的情況下進(jìn)行。
1、反常數(shù)據(jù)的處理問(wèn)題
任何系統(tǒng)都有能夠呈現(xiàn)毛病,能夠呈現(xiàn)一些反常的無(wú)理數(shù)據(jù)。所以為了保護(hù)交易兩邊的利益,對(duì)可能出現(xiàn)的異常數(shù)據(jù)問(wèn)題在設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮數(shù)據(jù)的審慎可修改性,從而避免異常數(shù)據(jù)一旦出現(xiàn)并參與累積計(jì)算,造成計(jì)量數(shù)據(jù)的混亂。對(duì)能夠呈現(xiàn)的反常數(shù)據(jù)問(wèn)題在設(shè)計(jì)時(shí)要充分思索數(shù)據(jù)的審慎可修改性,然后防止反常數(shù)據(jù)一旦呈現(xiàn)并參加累積核算,構(gòu)成計(jì)量數(shù)據(jù)的紊亂。
2、節(jié)流裝置帶來(lái)的誤差
(1)孔板流量計(jì)在流體較為干凈、流經(jīng)節(jié)流裝置前直管段比較理想(遠(yuǎn)大于10倍圓管直徑)、流體處于紊流狀態(tài)(雷諾數(shù)大于4000)時(shí),其準(zhǔn)確度可達(dá)0.75級(jí)。但由于氣質(zhì)、計(jì)量直管段沒(méi)有達(dá)到要求,孔板產(chǎn)生誤差的因素有:孔板人口銳角損傷;液體及固體污物堆積在孔板表面,使孔板表面粗糙度改變,大大增加測(cè)量誤差。
依據(jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用過(guò)的孔板所作丈量計(jì)算,孔板流量計(jì)在剛開(kāi)始投用時(shí),準(zhǔn)確度可達(dá)1%,接連運(yùn)轉(zhuǎn)3月后,其丈量準(zhǔn)確度僅到達(dá)3%乃至更低。
(2)量程比的問(wèn)題。
量程比(3:1)是孔板流量計(jì)***大的缺憾。雖然如今已有寬量程比的變送器,但在關(guān)于霎時(shí)流量改變規(guī)劃很大,流量低于***大流量的30%時(shí),由于節(jié)省式丈量方法緣由,計(jì)量的精度將大幅度下降。所以,為了進(jìn)步量程比,可以思索使用變送器寬量程的特色,運(yùn)用軟件的方法完成量程的主動(dòng)調(diào)整(軟保護(hù)),然后擴(kuò)展量程比,進(jìn)步丈量的有用規(guī)劃,包管計(jì)量的準(zhǔn)確性。
3、操作界面和進(jìn)程數(shù)據(jù)的使用問(wèn)題
由于天然氣運(yùn)送的接連性、動(dòng)態(tài)性、霎時(shí)的不確定性以及不行再現(xiàn)等特色,實(shí)時(shí)地進(jìn)行數(shù)據(jù)剖析,對(duì)數(shù)據(jù)構(gòu)成的全進(jìn)程進(jìn)行有用的監(jiān)控和保管,有利于數(shù)據(jù)反常的剖析和操控,是數(shù)據(jù)管理中重要的一環(huán)。
孔板流量計(jì)的原理
在管道內(nèi)安裝上孔板或噴咀等節(jié)流件, 由于節(jié)流件的孔徑小于管道內(nèi)徑, 當(dāng)流體流經(jīng)節(jié)流件時(shí), 流速截面突然收縮,流速放慢。 節(jié)流件后端流體的靜壓力降低, 于是在節(jié)流件前后發(fā)生靜壓力差(差與流見(jiàn)圖 1) , 該靜壓力過(guò)的流體流量之間有確定的數(shù)值關(guān)系, 契合Q=K. △ P 。 用差壓變送器(或差壓計(jì)) 測(cè)量節(jié)流件前后的差壓, 實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的測(cè)量。
孔板流量計(jì)安裝
壓力感應(yīng)孔 – 通過(guò)感應(yīng)管(也稱(chēng)作脈沖管)銜接孔板的上下游壓力孔和差壓變送器。zui常用的壓力感應(yīng)孔位置有:
從法蘭(或孔板安裝件)取壓。這是較為多見(jiàn)的一種取壓方式,但是當(dāng)取壓口在管道底部時(shí)需要特別注意,因?yàn)樵诘撞坑心軌驎?huì)梗塞。
孔板前1倍管徑,后0.5倍管徑取壓。這種辦法相對(duì)困難一些,但是更準(zhǔn)確,因?yàn)椴顗旱膠ui大值在流體的收縮斷面處,即0.5倍管徑處。
角接取壓 – 在口徑較小的孔板上通常采用這種辦法。因?yàn)榭臻g的限制,在法蘭上加工取壓孔很困難。
角接取壓法一般用于管道直徑小于等于DN50的場(chǎng)所。
差壓變送器發(fā)生的信號(hào)可以輸出至流量顯示儀,或許與溫度和壓力信號(hào)一起輸入流量計(jì)算機(jī),這樣可以對(duì)流體的密度停止補(bǔ)償。
管道 – 在孔板下游的zui小直管段要求為5倍管徑,以增加由于管道效應(yīng)引起的流速散布變化。
孔板流量計(jì)的結(jié)構(gòu)
孔板流量計(jì),通過(guò)在管道中插進(jìn)一塊開(kāi)有小孔的節(jié)流元件來(lái)限制活動(dòng)??装逋ǔ1环Q(chēng)為一次元件。
為了測(cè)量流體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的差壓,在孔板的上下游開(kāi)有壓力感應(yīng)孔,壓力感應(yīng)孔與二次儀表(差壓變送器)相連。差壓變送器產(chǎn)生的信號(hào)可以輸出至流量顯示儀,或者與溫度和壓力信號(hào)一起輸入流量計(jì)算機(jī),這樣可以對(duì)流體的密度進(jìn)行補(bǔ)償。
對(duì)于計(jì)量蒸汽的水平管道,水(冷凝水)可能會(huì)在孔板的上游積聚。為了防止這一現(xiàn)象,孔板的底部可以開(kāi)一個(gè)排水小孔。當(dāng)然,當(dāng)孔板的外形確定后,在計(jì)算流量時(shí),必須考慮排水小孔的影響。
孔板流量計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)
孔板流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn):
簡(jiǎn)單結(jié)實(shí);精度高;成本低;假如計(jì)算、制造加工和安裝契合ISO 5167,無(wú)須額定的標(biāo)定和再檢定。
孔板流量計(jì)的缺點(diǎn):
由于流量和差壓的平方根成比例關(guān)系,量程比限制為4:1及5:1。
由于水錘的作用,孔板能夠會(huì)變形。假如設(shè)計(jì)或安裝不當(dāng)甚至?xí)H艿馈?/p>
孔板的直角邊緣在臨時(shí)運(yùn)行后能夠會(huì)磨損,特別是用在濕潤(rùn)骯臟的蒸汽上。這些會(huì)改動(dòng)孔板的特性,并且會(huì)影響精度。因此,為了保證孔板的重復(fù)性和精度,必須對(duì)孔板停止周期反省和改換。
孔板流量計(jì)系統(tǒng)的安裝長(zhǎng)度要求較高,為了保證精度,必須保證上下游至少有10倍和5倍管徑的直管段。
相關(guān)差壓式流量計(jì):
V錐流量計(jì),平衡流量計(jì),彎管流量計(jì),噴嘴流量計(jì),阿牛巴流量計(jì)。