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教你如何正确对孔板流量计进行选型
发布日期:2018/10/12 9:34:02
孔板流量计是测量流量的差压发生装置,配合各种差压计或差压变送器可测量管道中各种流体的流量。孔板流量计节流装置包括环室孔板,喷嘴等。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、轻工等部门。 孔板流量计选型须知:
 1、介质(不能对流量计造成腐蚀、是否会堵引压孔、是否为水气两相流、长期使用是否存在结垢物影响)。
 2、流量范围(孔板一般量程比在一比六之内吧,反推口径是否合理。)
 3、耐压等级。
 4、准确度要求。
 5、相应配套仪表的选择(如差变准确度、量程、是否需要配压补或温压补。要的话配套的仪表要求)
 6、是否有输出信号要求。
 7、是否有压降要求。
 8、现场防护等级要求。
 9、现场安装条件是否合理。 孔板流量计选型表
天然气作为一种优质能源和化工原料,它燃烧完全,单位发热量大,燃烧后产物对环境影响小;它洁净,质优,成本较低,可用它生产多种精细化工产品和高附加值产品,以上特性是它深受用户青睐的原因,其计量也越来越被人们重视。从目前国内天然气流量计的使用情况来看,孔板流量计是目前使用范围广一种。
1. 孔板流量计的优缺点。要了解孔板流量计的,我们应该先要清楚一个孔板流量计系统的组成及工作原理。孔板流量计有可称为差压式流量计,主要是由一次检测部件(节流部件)和二次显示仪表(差压变送器)以及相配套的压力、温度补偿装置所组成的。
孔板流量计的工作原理是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,见节流装置原理图:
孔板流量计是目前国内天然气流量计量系统中应用为广泛的。它主要的优点是结构简单,易于复制、性能相对稳定可靠,价格低廉且无需实流校准,安装即可投用,后期维护费用较低。另外,它的应用范围广,包括全部单相流体(液、气、蒸汽)、部分混相流,一般生产过程的管径、工作状态( 温度、压力) 皆可以应用;并且检测部件和显示仪表可以分开生产,便与专业化规模生产,从而降低产品价格,更加有利于孔板流量计的普及和应用。
孔板流量计能够在国内比较广泛的应用,性能相对稳定,价格低廉,有较高的性价比是主要因素。但在使用过程中的缺点也很明显。
其中为重要的一点度问题,孔板流量计测量介质流量的准确度和很多参数有关,以天然气流量计算公式为例
Q n =A h *α 0 *γ re *b k *F r *ε*d 2 *F g *F a *F z *F t *
Q n ——标准状态下气体体积流量
A h —— 常数,一般为8. 6856
α 0 特定流量系数
γ re —— 测量管内壁流量修正系数
b k ——孔板入口边缘锐利度修正系数
F r ——雷诺数修正系数
ε——气体膨胀系数
d ——孔板实测开孔口径
F g ——天然气相对密度修正系数
F a ——孔板热膨胀修正系数
F z ——超压缩系数
F t ——温度修正系数
从以上公式我们不难看出,终流量值受很多参数的影响,比较重要的如流量系数、雷诺系数、气体膨胀系数等,只有这些系数均为恒定值,才能达到差压和流量之间的恒定对应关系。尤其是其中的流量系数,是一个影响因素复杂,变化范围大的重要系数。流量系数和取压点位置、雷诺系数、管道粗糙度、孔板开孔截面积与管道截面积比值、孔板入口边缘尖锐度都有关系。终导致孔板流量计的测量度在流量计中只能属于中等水平,并且由于实际生产过程中这些因素错综复杂的影响,度难于有所提升,逐渐不能适应国内越来越市场化、规范化、高精度的天然气流量计量结算要求。
其他方面,孔板流量计对天然气的洁净度有较高的要求,长期使用后可能产生腐蚀、磨损、结垢、脏污,精度难以保证,需拆下清洗、检验确认合格后才能继续使用。其次是使用孔板流量计的管道内介质压力损失较大,会增加较高的附加生产费用; 在安装方面,由于孔板流量计对前后直管段的要求较高,在管径较大的工况下使用不容易满足。另外,一般的孔板流量计都是采用法兰夹持式连接,长期使用维护后容易产生跑、冒、滴、漏的问题,增加了维护工作量。
2. 孔板流量计的安装。
节流装置的安装应在两段具有等直径的圆形横截面的直管段之间,也就是我们常说的流量计的前后直管段,在此中间,除了取压孔、测温孔外,无其他障碍和连接支管。这是为了保证管道内天然气流速的均匀,不会因外部的原因造成流动不稳定,从而造成流量的波动及误差。前后直管段要求一般要满足前10D后4D(D为管道内直径),见图1。
孔板流量计的安装还需要注意几个问题:
2. 1直线度:这个一般要求的是通过目测的方式检查节流装置与前后直管段是否处于同一管道中心线上。
2. 2焊缝的内管壁平整:孔板流量计对前后直管段的管内清洁度有较高的要求。在管道与节流装置配对法兰焊接的过程中,应确保管道内壁没有因焊接造成的凸起。因此,在实际施工中,层焊缝多采用氩弧焊接,并在焊接中进行充压保护。
2. 3管道圆度:这个是一个在施工中容易忽略的问题。管道可能在运输、搬运、吊装的过程中产生挤压变形,这种管道作为孔板流量计的前后直管段,就可能造成误差。因此,应对管道进行检查,确认无肉眼可识别的凹陷或变形。
2. 4压力及温度点:压力点应安装在孔板流量计的前直管段的主管或差压变送器正压侧取压管上;而温度点在孔板下游侧直管段外测得,它与孔板之间的距离可等于或大于5D,但不得超过15D;
2. 5节流装置取压口的方向。
在测量液体介质时
2. 6内孔板的安装应该在管道吹扫完成后安装;以上的安装注意事项都是为了程度上确保孔板流量计的测量准确度,减少因安装失误造成的误差。