環(huán)形孔板流量計

本專利產(chǎn)品――環(huán)形孔板適用于各種流體（氣體、蒸汽、液體）介質(zhì)，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(biāo)準(zhǔn)孔板的結(jié)構(gòu)簡單、牢固、安裝使用方便等特點(diǎn)以外，還具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（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(yīng)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(chǎn)品外部形狀簡單，容易制成夾套保溫型

（6）采用均壓環(huán)結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)形式，減少管線敷設(shè)

（9）采用帶遠(yuǎn)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(shù)參數(shù)：

（1）公稱通徑（mm）:50～2600(更大的通徑可協(xié)商訂貨)

（2）公稱壓力（MPa）:≤42

（3）可測流體的雷諾數(shù)（Re_D）范圍：

普通型：4×10³～1×10⁷；高粘度型：1×10³～1×10⁵（標(biāo)定）

（4）精確度（流出系數(shù)的不確定度）：

實(shí)流標(biāo)定：±1％，±1.5％；抽樣標(biāo)定：±2.5％

（5）連接方式：

法蘭連接；焊接連接

三、工作原理與結(jié)構(gòu)

（1）原理

本產(chǎn)品――環(huán)形孔板節(jié)流裝置和普通的標(biāo)準(zhǔn)孔板一樣，依據(jù)的基本原理是流體連續(xù)性方程和伯努利方程。把環(huán)形孔板安裝在圓管中，當(dāng)流體流經(jīng)節(jié)流裝置時，其上、下游側(cè)之間就會產(chǎn)生壓力差（見圖15），根據(jù)伯努利方程，經(jīng)推導(dǎo)可得到流量基本方程式

式中：q_m：………流體的質(zhì)量流量（Kg/h）

           C：………流出系數(shù)

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

          β：………徑比(β=d/D，d：環(huán)形孔板的等效孔徑（mm），D：管道內(nèi)徑（mm）)

          D：………測量管的內(nèi)徑（工作狀態(tài)下）（mm）

△P：………節(jié)流裝置上、下游取壓口側(cè)取的差壓值（KPa）

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

經(jīng)過正確設(shè)計計算制造出來的測流板在流體中形成阻擋，當(dāng)流量為q_m時產(chǎn)生的差壓為△P，利用差壓變送器將差壓值△P轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)電流信號，再經(jīng)過顯示儀表或數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，顯示出流體的流量或總量。

（2）結(jié)構(gòu)

本專利產(chǎn)品――環(huán)形孔板節(jié)流裝置的基本原理與標(biāo)準(zhǔn)孔板基本相同，但結(jié)構(gòu)相差甚遠(yuǎn)。環(huán)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(huán)的煤氣專用型，可用于上游流速分布不規(guī)則的場合（例如距離局部阻力件――彎頭、閥門等不太遠(yuǎn)），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(chǎn)生的不一致的靜壓引至均壓環(huán)內(nèi)，在其內(nèi)腔均勻化，之后引出至差壓變送器，就可以得到近似真實(shí)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(nèi)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(fā)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(dāng)測量煤氣、循環(huán)水等臟污流體時，圖(17)所示帶均壓環(huán)的專用型就有突出的優(yōu)點(diǎn)：流體中含的雜質(zhì)不但不會堆積在測流板的正面和背面，而且在流體雜質(zhì)較多、已經(jīng)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(dāng)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(dāng)?shù)木冉鉀Q此難題的辦法是采用帶遠(yuǎn)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(biāo)準(zhǔn)孔板、圓缺孔板等不可比擬的。

當(dāng)空間結(jié)構(gòu)限制或現(xiàn)場敷設(shè)取壓管線不方便時可采用一體型環(huán)形孔板流量計。它具有：安裝簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，維護(hù)量少。配用智能差壓變送器，可借助“手操器”方便進(jìn)行量程調(diào)整，減少空間操作；采用數(shù)字通訊方式，可將量程范圍擴(kuò)大。

(3) 連接方式和連接尺寸

環(huán)形孔板節(jié)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(jī)械部標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)或電力部標(biāo)準(zhǔn)、石油部標(biāo)準(zhǔn)外還可以按美國、日本、德國等國外標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計制造法蘭，滿足各類用戶的需要。部分規(guī)格的連接尺寸見表(1)

表(1) 連接尺寸（連接法蘭兩側(cè)面之間的開檔長度）