環形孔板流量計

本專利產品――環形孔板適用于各種流體（氣體、蒸汽、液體）介質，例如：飽和蒸汽、過熱蒸汽、壓縮空氣、各種煤氣、燃爐廢氣、冷卻水、重油、渣油、燃料油、冷凝液、各種腐蝕性化工溶液等，它除了具有標準孔板的結構簡單、牢固、安裝使用方便等特點以外，還具有以下優點：

（1）更適合測量飽和蒸汽、過熱蒸汽以及煤氣、冷卻水等臟污流體

（2）更容易適應高溫、高壓流體的流量測量

（3）比圓缺孔板、偏心孔板工作更可靠，測量更精確

（4）以較低的成本制成耐腐蝕型，測量腐蝕性流體的流量

（5）由于本產品外部形狀簡單，容易制成夾套保溫型

（6）采用均壓環結構，減少了測量誤差來源

（7）要求較低的前后直管段

（8）采用一體型結構形式，減少管線敷設

（9）采用帶遠傳膜盒的差壓變送器，可以測量諸如煤粉、渣油等臟污流體的流量

二、使用條件及技術參數：

（1）公稱通徑（mm）:50～2600(更大的通徑可協商訂貨)

（2）公稱壓力（MPa）:≤42

（3）可測流體的雷諾數（Re_D）范圍：

普通型：4×10³～1×10⁷；高粘度型：1×10³～1×10⁵（標定）

（4）精確度（流出系數的不確定度）：

實流標定：±1％，±1.5％；抽樣標定：±2.5％

（5）連接方式：

法蘭連接；焊接連接

三、工作原理與結構

（1）原理

本產品――環形孔板節流裝置和普通的標準孔板一樣，依據的基本原理是流體連續性方程和伯努利方程。把環形孔板安裝在圓管中，當流體流經節流裝置時，其上、下游側之間就會產生壓力差（見圖15），根據伯努利方程，經推導可得到流量基本方程式

式中：q_m：………流體的質量流量（Kg/h）

           C：………流出系數

          ε：………流體經過節流裝置后的流束膨脹系數（對液體ε＝1）

          β：………徑比(β=d/D，d：環形孔板的等效孔徑（mm），D：管道內徑（mm）)

          D：………測量管的內徑（工作狀態下）（mm）

△P：………節流裝置上、下游取壓口側取的差壓值（KPa）

         ρ₁：………流體（在節流裝置上游側條件下）的密度（Kg/m3）

經過正確設計計算制造出來的測流板在流體中形成阻擋，當流量為q_m時產生的差壓為△P，利用差壓變送器將差壓值△P轉變成標準電流信號，再經過顯示儀表或數據處理系統，顯示出流體的流量或總量。

（2）結構

本專利產品――環形孔板節流裝置的基本原理與標準孔板基本相同，但結構相差甚遠。環形孔板本身自帶一段測量管。在測量管中部固定一塊同軸的圓板――測流板，此板的支承筋在（十支架）與取壓口相互錯開，所以下游支承筋對流體的流動的阻擋作用可以忽略不計，而測流板的上游沒有任何阻擋，可以讓上游流速分布完全軸對稱，有利于幾何相似和動力相似，提高測量精度。圖(17)為帶均壓環的煤氣專用型，可用于上游流速分布不規則的場合（例如距離局部阻力件――彎頭、閥門等不太遠），同一橫截面上均布的4個取壓口分別感受全截面上的流體靜壓，由于流速分布的不對稱產生的不一致的靜壓引至均壓環內，在其內腔均勻化，之后引出至差壓變送器，就可以得到近似真實的差壓值，減弱上游局部阻力形成的速度分布畸變對精度的影響。圖(18)夾套保溫型的外套（在殼體外周）內通入蒸汽（保溫）或冷卻液（降溫），可用于粘稠狀的流體（不致使流體粘附到測量管、測流板上）或易汽化揮發的液體（不致使流體在測流板下游方向因靜壓的突然下降而汽化）。

當測量煤氣、循環水等臟污流體時，圖(17)所示帶均壓環的專用型就有突出的優點：流體中含的雜質不但不會堆積在測流板的正面和背面，而且在流體雜質較多、已經粘附在取壓口周圍時降低了同時堵塞、取不出差壓的可能性――四個取壓口使同時堵塞的幾率大大下降，定期從排污口處泄放，即可防堵。

當測量渣油、排污水、煤粉等高濁度流體時，不考慮雙相流引起的測量難度，以適當的精度解決此難題的辦法是采用帶遠傳膜盒的差壓變送器測量靜壓力差，可以比楔形流量計的測量精度更高，是標準孔板、圓缺孔板等不可比擬的。

當空間結構限制或現場敷設取壓管線不方便時可采用一體型環形孔板流量計。它具有：安裝簡單，結構緊湊，維護量少。配用智能差壓變送器，可借助“手操器”方便進行量程調整，減少空間操作；采用數字通訊方式，可將量程范圍擴大。

(3) 連接方式和連接尺寸

環形孔板節流裝置常用的連接方式有兩種：法蘭連接和焊接連接。

法蘭連接時需要將配對法蘭焊接在管道上。本公司除按照機械部標準、國家標準或電力部標準、石油部標準外還可以按美國、日本、德國等國外標準設計制造法蘭，滿足各類用戶的需要。部分規格的連接尺寸見表(1)

表(1) 連接尺寸（連接法蘭兩側面之間的開檔長度）