孔板流量計(jì)和限流孔板的區(qū)別
功能用途
孔板流量計(jì)的主要功能是精確測量流體流量,廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、供熱、供水等眾多需要實(shí)時(shí)監(jiān)測流量數(shù)據(jù)以進(jìn)行過程控制和測量的領(lǐng)域。例如在化工生產(chǎn)中,需精準(zhǔn)掌控原料和產(chǎn)品的流量,以保障化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行及產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定,孔板流量計(jì)便能提供可靠的流量信息。
限流孔板主要用于限制流體流量或降低流體壓力。在工藝物料需降壓且對降壓精度要求不高的場合,如一些簡單的流體輸送系統(tǒng)中,可利用限流孔板實(shí)現(xiàn)降壓;當(dāng)管道中閥門上下游需較大壓降,為減少流體對閥門的沖蝕,若經(jīng)孔板節(jié)流不會(huì)產(chǎn)生氣相,可在閥門上游串聯(lián)限流孔板;在流體需要小流量且連續(xù)流通的地方,像泵的沖洗管道、熱備用泵的旁路管道(低流量保護(hù)管道)、分析取樣管等,限流孔板可確保小流量的穩(wěn)定供應(yīng) 。
工作原理
孔板流量計(jì)基于伯努利方程和流動(dòng)連續(xù)性方程工作。當(dāng)流體流經(jīng)管道內(nèi)的孔板時(shí),流束在孔板處局部收縮,流速增加,靜壓力降低,從而在孔板上下游兩側(cè)產(chǎn)生靜壓力差。該壓力差與流量存在特定函數(shù)關(guān)系,流量越大,壓差越大。通過導(dǎo)壓管將差壓信號傳送給差壓變送器,轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號,再經(jīng)流量顯示儀顯示出管道內(nèi)的瞬時(shí)和累積流量 。
限流孔板同樣基于流體通過孔板產(chǎn)生壓降的原理。流體通過限流孔板時(shí),流量隨孔板前后壓力降的增大而增大。但當(dāng)壓力降超過某一臨界值時(shí),流體通過孔板縮孔處的流速達(dá)到音速,此時(shí)流量保持恒定,不再隨壓差增加而增大 。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
孔板流量計(jì)一般由標(biāo)準(zhǔn)孔板、取壓裝置、連接法蘭等構(gòu)成,常與多參數(shù)差壓變送器(或差壓變送器、溫度變送器及壓力變送器)配套使用。其節(jié)流裝置結(jié)構(gòu)牢固,為保證測量精度,對孔板的加工精度和安裝要求較高 。
限流孔板結(jié)構(gòu)相對簡單,通常由一塊帶有特定孔徑的板件組成。其外形較為多樣,既可以是單孔單板,也可以是多孔單板或多板(俗稱 “糖葫蘆串”)。材質(zhì)選擇廣泛,可依據(jù)流體和工藝條件選用金屬或耐腐蝕材料 。
壓力損失
孔板流量計(jì)為保證流量測量的準(zhǔn)確性,在設(shè)計(jì)上會(huì)盡量減小不必要的壓力損失,但由于其工作原理,仍會(huì)產(chǎn)生一定壓損,一般壓損范圍從幾百 KPa 到幾 MPa 。
限流孔板為實(shí)現(xiàn)限流目的,流體通過時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大壓力降,不過在一些特定應(yīng)用場景中,如對壓力損失不太敏感的場合,這種較大的壓損是可接受的 。
安裝與連接
孔板流量計(jì)通過法蘭夾住安裝在管道中,同時(shí)還需連接取壓管線,以便測量孔板前后的壓差,安裝過程相對復(fù)雜,對安裝位置和直管段長度有嚴(yán)格要求,一般要求節(jié)流件前有較長的直管段(如 10D,D 為管道內(nèi)徑),以確保流體在節(jié)流件前形成充分發(fā)展的紊流速度分布 。
限流孔板在單板時(shí),通過法蘭夾住安裝在管道系統(tǒng)中;若是多板結(jié)構(gòu),則直接與管道焊接。它無需額外的取壓管線,安裝相對簡便 。
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
孔板流量計(jì)遵循如 GB2426 等側(cè)重于測量準(zhǔn)確性的國家標(biāo)準(zhǔn),這些標(biāo)準(zhǔn)對其設(shè)計(jì)參數(shù)、安裝要求及流量測量方法等方面進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)范 。
限流孔板遵循 HG/T 20570 等相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),主要從工藝系統(tǒng)工程角度對其應(yīng)用、安裝位置及技術(shù)要求等方面作出規(guī)定 。