和順達節(jié)流裝置說明(含環(huán)形孔板)[應用知識]

1、節(jié) 流 裝 置 使 用 說 明 書目 錄1.產(chǎn)品用途和適用范圍 12.工作原理與結構、參數(shù) 12.1原理 12.2 結構和參數(shù) 22.2.1 標準孔板 22.2.2 環(huán)形孔板 72.2.3 噴嘴 122.2.4 經(jīng)典(古典)文丘里管 152.2.5 文丘里噴嘴 162.2.6 四分之一圓孔板(噴嘴) 162.2.7 錐形入口孔板 172.2.8 圓缺孔板 172.2.9 偏心孔板 172.2.10 楔形流量計182.2.11 一體形節(jié)流式流量計182.2.12 低壓損流量管192.2.13 V型錐流量計 192.2.14 矩形文丘里管202.2.15 限流孔板202.2.16 內(nèi)藏孔板212.

2、2.17 音速噴嘴(臨界流文丘里噴嘴) 213.安 裝243.1 基本要求243.2 對管道的要求253.3 對取壓引出管路的要求263.4 節(jié)流裝置與差壓變送器的管路連接方式274.操作及維護304.1 操 作304.2 維 護304.3現(xiàn)場儲存及存放 305.開箱驗貨31附表：1. 產(chǎn)品型號及編碼 322. 產(chǎn)品訂貨咨詢單 33節(jié)流裝置使用說明書1. 產(chǎn)品用途和適用范圍1.1特點 在石油、化工、冶金、電力、輕工、輕紡、科研、軍工等行業(yè)的生產(chǎn)過程中，至今仍大量地使用著各種類型的節(jié)流裝置進行流體流量的測量、控制和調(diào)節(jié)。雖然近年來出現(xiàn)了電磁流量計、旋渦流量計等新式儀表，但由于節(jié)流裝置具有結構簡單

3、、牢固、工作可靠、性能穩(wěn)定、精確度適中、價格低廉等優(yōu)點，使得其用量仍占絕對優(yōu)勢。節(jié)流裝置的配套儀表差壓變送器將節(jié)流裝置產(chǎn)生的差壓轉變成電流標準信號（420mAD.C），而差壓變送器的規(guī)格、品種很豐富，可以適應各類用戶需要。特別是新近出現(xiàn)的智能型差壓變送器與節(jié)流裝置做成一體化，不僅給安裝帶來了很大方便和效益，用戶不用敷設安裝管線，并且可以實現(xiàn)溫度、壓力的自動補償、故障診斷、量程范圍非常寬、現(xiàn)場量程調(diào)整、與上位機通信等功能，更加擴大了節(jié)流裝置的適用范圍。 節(jié)流裝置包括標準孔板、標準噴嘴、長徑噴嘴、經(jīng)典文丘里管、文丘里噴嘴、環(huán)形孔板、四分之一圓噴嘴（四分之一圓孔板）、錐型入口孔板、圓缺孔板、偏心孔板

4、、雙重孔板、低壓損流量管、矩形文丘里管、V型錐流量計、楔形流量計、內(nèi)藏孔板、限流孔板等，當流體的雷諾數(shù)較低或含有雜質(zhì)時，可選用非標準節(jié)流裝置。1.2 節(jié)流裝置應滿足下列流體條件1.2.1流體必須充滿管道，并且流動是連續(xù)的。1.2.2流體必須是牛頓流體（例如普通的水、酸、堿溶液、過熱蒸汽、各類氣體、干飽和蒸汽），流體在節(jié)流裝置附近不應發(fā)生相態(tài)變化（由液態(tài)變氣態(tài)或反之）；流體應當是單相的（氣相或液相）或者可以看作是單相的【例如氣體流中有不超過2%（質(zhì)量成分）均勻分散的固體微粒、液體流中有不超過5%（體積成分）均勻分散的氣泡】。1.2.3流體在流經(jīng)節(jié)流裝置前，其流束必須與管道軸線平行，不得有旋轉流或

5、偏心流，不得是脈動流或臨界流。2. 工作原理與結構、參數(shù)2.1 原理將節(jié)流裝置安裝在圓管中，當流體流經(jīng)節(jié)流裝置時，其上、下游側之間就會產(chǎn)生壓力差，根據(jù)伯努利方程，經(jīng)推導可得到流量基本方程式： . .（1）式中：qm：流體的質(zhì)量流量（Kg/h） C：流出系數(shù) ：流體經(jīng)過節(jié)流裝置后的流束膨脹系數(shù)（對液體1） ：徑比(=d/D，d：孔板的孔徑（mm），D：管道內(nèi)徑（mm）)D：測量管道的內(nèi)徑（工作狀態(tài)下）（mm） P：節(jié)流裝置上、下游取壓口側取的差壓值（KPa） 1：流體（在節(jié)流裝置上游側條件下）的密度（Kg/m3）利用差壓變送器將差壓值P轉變成標準電流信號，再經(jīng)過顯示儀表或數(shù)據(jù)處理裝置，顯示出流體

6、的流量或總量。2.2 結構和參數(shù) 他們的原理基本相同，但結構各異，以下是較常應用的幾種節(jié)流裝置的結構和參數(shù)。2.2.1 標準孔板：這是一類規(guī)格最多的標準節(jié)流裝置。廣泛使用在各種流體特別是氣體流量測量中，孔板的結構因公稱壓力、公稱通徑、取壓方式的不同而不同。標準孔板按常用取壓方式可分為角接取壓（包括環(huán)室取壓和單獨鉆孔取壓兩種）、法蘭取壓、徑距取壓（D和D/2取壓）三種類型。其設計、制造均符合ISO5167或GBT2624的規(guī)定，并按國標JJG64094進行檢定。以上三種取壓方式和取壓位置如圖所示：圖 取壓方式和取壓位置示意簡圖1.徑距取壓(D、D/2取壓) 2.法蘭取壓 3. 角接（環(huán)室）取壓角

7、接取壓使用條件：d12.5mm，DN：50 mm1600 mm，=0.200.75a. 環(huán)室取壓（DN400）；對于公稱壓力PN2.5MPa的結構見圖；對于公稱壓力PN6.3MPa的結構見圖；對于公稱壓力PN10MPa的結構見圖；對于公稱壓力PN20MPa的結構見圖；1.平焊法蘭 2.墊片 3.正環(huán)室 6.墊片 8.負環(huán)室 9.螺母 11.標準孔板 12.雙頭螺栓圖 環(huán)室取壓標準孔板結構與安裝示意圖（DN400，PN2.5MPa）1.對焊法蘭 2. 雙頭螺栓 3.墊圈 4.墊片 5.正環(huán)室 6. 墊片 7. 標準孔板 8.負環(huán)室 9.螺母 圖 環(huán)室取壓標準孔板結構與安裝示意圖（DN400，PN

8、6.3MPa） 1.環(huán)室法蘭2. 取壓管3. 標準孔板4. 環(huán)室法蘭5. 取壓管 6. 雙頭螺栓7.螺母8.墊圈9. 墊片10. 墊片圖 環(huán)室取壓標準孔板結構與安裝示意圖（DN400，PN10MPa）1.前環(huán)室 2. 取壓管 3. 標準孔板 4. 取壓管 5. 后環(huán)室圖 環(huán)室取壓標準孔板結構與安裝示意圖（DN250，PN32MPa）b. 單獨鉆孔取壓（DN不受限制）；對于DN1600，公稱壓力PN2.5MPa的結構見圖；對于DN400，公稱壓力PN6.3MPa的結構見圖；對于DN200，公稱壓力PN32MPa的結構見圖；1.螺栓或螺柱 2. 墊片 3. 標準孔板 4. 法蘭 5. 螺母、墊圈

9、6. 管道圖 單獨鉆孔取壓標準孔板結構與安裝示意圖（DN1600，PN2.5MPa）1. 前直管段 2. 正取壓法蘭3. 正取壓管 4.墊片5.標準孔板 6. 墊片 7.負取壓法蘭 8.負取壓管 9.后直管段圖 單獨鉆孔取壓標準孔板結構與安裝示意圖（DN400，PN6.3MPa）圖 單獨鉆孔取壓標準孔板結構與安裝示意圖(高壓透鏡孔板)（DN200，PN32MPa）法蘭取壓法蘭取壓比角接取壓具有裝配簡單、安裝方便、容易排除取壓口處的臟污等優(yōu)點。廣泛用于煉油、化工等行業(yè)各種介質(zhì)的流量測量，控制和調(diào)節(jié)。一般推薦采用法蘭取壓。法蘭取壓方式的使用條件：d12.5mm，DN：50 mm1000 mm，=0

10、.200.75因公稱壓力的不同而采取以下幾種結構：DN1000，PN2.5MPa的結構見圖；DN500，PN4MPa的結構見圖；DN400，PN10MPa的結構見圖；DN250，PN32MPa的結構見圖；3241. 平焊法蘭 2. 墊片 3. 標準孔板 4.雙頭螺柱 5. 螺母圖 法蘭取壓標準孔板結構與安裝示意圖（DN1000，PN2.5MPa）圖 法蘭取壓標準孔板結構與安裝示意圖（DN500，PN4MPa）圖 法蘭取壓標準孔板結構與安裝示意圖（DN400，PN10MPa）圖 法蘭取壓標準孔板結構與安裝示意圖（DN250，PN32MPa）徑距取壓徑距取壓與上述兩種取壓方式相比，運用較少。用戶選

11、用時最好訂購帶前后直管段和取壓裝置的成套孔板，這樣安裝將非常方便。徑距取壓方式的使用條件：d12.5mm，DN：50 mm1600 mm，=0.200.75其結構與安裝示意圖請看圖、圖：圖 徑距取壓標準孔板結構與安裝示意圖（DN1600，PN2.5MPa）圖 徑距取壓標準孔板結構與安裝示意圖（DN500，PN4MPa）2.2.2 環(huán)形孔板一、產(chǎn)品用途和適用范圍 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，它除了具有標準孔板的結構簡單、牢固、安裝使用方便等特點以外，還具

12、有以下優(yōu)點：（1）更適合測量飽和蒸汽、過熱蒸汽以及煤氣、冷卻水等臟污流體輸送水蒸汽的管路往往有鐵銹等雜質(zhì)，煤氣、冷卻水管路含有的雜質(zhì)更多。由于雜質(zhì)流速低于主體流速而靠近管內(nèi)壁流動，若使用標準孔板測量其流量，因這種孔板中間流通、周邊阻擋，使雜質(zhì)在孔板上下游兩測沉淀堆積，不但影響了流體通過孔板時的流速分布、進而影響測量精度，而且堵塞處于滯流區(qū)的取壓孔，影響正常工作；而本產(chǎn)品中間阻擋、周邊流通的結構形式使雜質(zhì)暢通無阻，既不影響流量也不易堵塞處于暢流區(qū)的取壓孔，從而提高了測量精度和工作可靠性，減輕了儀表工人的維護工作量。另一方面，水蒸汽管路免不了停汽，蒸汽冷凝成水，對于標準孔板“中間流通、周邊阻擋”的

13、結構使冷凝水積聚在孔板的兩側（孔板上的“疏水孔”小而易堵塞，起不了作用），通汽時，蒸汽必須把孔板前后的積水夾帶完，才能在孔板前后產(chǎn)生正確的靜壓差，這個過程可達數(shù)十分鐘，由此產(chǎn)生明顯的測量誤差，特別是頻繁停汽的時侯，誤差能達到50以上。而對于本產(chǎn)品環(huán)形孔板“周邊流通、中間阻擋”的特殊結構，使停汽時蒸汽形成的冷凝水及時流走，再次通汽時蒸汽很快在孔板前后產(chǎn)生正確的靜壓差，不會因停汽而產(chǎn)生附加誤差。因此，可以說本產(chǎn)品比標準孔板更適合測量飽和蒸汽、過熱蒸汽，特別是時常停汽的場合。（2）更容易適應高溫、高壓流體的流量測量高溫流體，例如：蒸汽、燃氣、高溫空氣或燃料油等，采用普通孔板時，孔板周邊被固定在環(huán)室或

14、法蘭的槽內(nèi)，往往孔板（用不銹鋼材質(zhì)）的溫度膨脹系數(shù)大于槽（用碳鋼材質(zhì)）的溫度膨脹系數(shù)，常溫下裝配的孔板在高溫下工作，孔板的膨脹量大于槽的膨脹量，而孔板外周被限制死，多余的膨脹量只有靠孔板內(nèi)孔的變形（形成喇叭口）容納，孔板內(nèi)孔形狀破壞，顯著改變了流出系數(shù)，從而影響測量精度。普通孔板的兩側面同時起著密封作用，測量高壓流體時對孔板的密封面要求高，有時還要采用透鏡墊式孔板，使這種節(jié)流裝置的價格成倍提高，每次檢修時更換密封件，使維修費用大為增加，增大了用戶的負擔。而本專利產(chǎn)品環(huán)形孔板測量高溫流體，測流板周邊呈自由狀態(tài)，溫度膨脹僅改變了外形尺寸（且可精確計算出來），不改變邊緣尖銳度和形狀，因此不改變流出系

15、數(shù)，不影響測量精度。測量高壓流體時，因測流板在管道內(nèi)部，與靜壓力的高低無關，加工成本不高；僅需要考慮的是管子、法蘭尺寸、材質(zhì)和焊接處焊接形式，因此不會顯著提高產(chǎn)品價格，用于高壓的環(huán)形孔板價格低于同規(guī)格的高壓標準孔板價格。（3）比圓缺孔板、偏心孔板工作更可靠，測量更精確過去人們常用圓缺孔板、偏心孔板測量臟污流體，這種孔板不能減少取壓孔堵塞的可能性，而且因加工精度不高、不易做到幾何相似等原因，測量精確度不高。而環(huán)形孔板不但不易堵塞取壓孔，而且因幾何形狀簡單，可以精密加工和裝配，容易提高測量精確度。由此可見，本產(chǎn)品完全可以取代圓缺孔板、偏心孔板。（4）以較低的成本制成耐腐蝕型，測量腐蝕性流體的流量由

16、于本產(chǎn)品結構的特殊性，能夠采用耐腐蝕性能力強的材料（如塑料），成本低，適應的溫度、壓力范圍寬，在某些流量變化范圍不大于4倍的場合，選用電磁流量計價格太高，可選用本產(chǎn)品的耐腐蝕型環(huán)形孔板。（5）由于本產(chǎn)品外部形狀簡單，容易制成夾套保溫型在夾套內(nèi)通蒸汽，可以防止被測流體（如重油、渣油等）在測量管段內(nèi)凝結或粘附；通以冷卻液，可防止易汽化的液體在流經(jīng)測流板時形成汽液兩相流（例如液氨）。在結構方面比金屬管轉子流量計簡單、價格低、規(guī)格多。（6）采用均壓環(huán)結構，減少了測量誤差來源引至差壓變送器的是在測流板上、下游處取壓管橫截面的靜壓平均值，減弱了上游局部阻力形成的速度分布畸變對精度的影響，實際精度更接近基本

17、精度。（7）要求較低的前后直管段節(jié)流件（環(huán)形孔板）本身有一段測量管，比起標準孔板直接與工藝管道焊接、焊渣很易突入管內(nèi)或兩者有接臺產(chǎn)生擾動旋渦，要好一些，一般情況下前3DN后2DN就可滿足測量要求，若上游有90°彎頭或半開的閥門，還應至少保持前5DN、后3DN的等徑直管段，以提高測量精度。上世紀30年代美國學者Howell首先提出，60年代英國國家工程實驗室（NEL）對其進行一些實驗，實驗數(shù)據(jù)表明在嚴重的旋轉流作用下標準孔板流出系數(shù)變化達25%，而環(huán)形孔板變化小于1%，這說明環(huán)形孔板無需長的直管段，可以在惡劣的管道條件下工作，這是除了它能夠在臟污的氣體介質(zhì)中工作之外的又一大優(yōu)點。（8）

18、采用一體型結構形式，減少管線敷設一體型環(huán)形孔板流量計是一種將環(huán)形孔板節(jié)流裝置和差壓變送器配套組成一體的流量計。它不僅給安裝帶來了很大方便和效益，用戶不用敷設安裝管線，并且不易出現(xiàn)故障：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(diào)整，采用數(shù)字通訊方式，可將量程范圍擴大到1：13。注意在安裝時如測量介質(zhì)為氣體則表頭朝上安裝，如測量介質(zhì)為液體和蒸汽，則表頭超下安裝。（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(shù)：（1）公稱通徑（mm）:502600(更大的通徑可協(xié)商訂貨)（2）公稱壓力（MPa）:42（3）可測流體的

19、雷諾數(shù)（ReD）范圍：普通型：4×1031×107；高粘度型：1×1031×105（標定）（4）精確度（流出系數(shù)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(chǎn)品環(huán)形孔板節(jié)流裝置和普通的標準孔板一樣，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，當流體流經(jīng)節(jié)流裝置時，其上、下游側之間就會產(chǎn)生壓力差（見圖15），根據(jù)伯努利方程，經(jīng)推導可得到流量基本方程式： . .（2）圖(15)環(huán)形孔板工作原理圖式中：qm：流體的質(zhì)量流量（Kg/

20、h） C：流出系數(shù) ：流體經(jīng)過節(jié)流裝置后的流束膨脹系數(shù)（對液體1） ：徑比(=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、下游取壓口側取的差壓值（KPa） 1：流體（在節(jié)流裝置上游側條件下）的密度（Kg/m3）經(jīng)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qm時產(chǎn)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(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）結構本專利產(chǎn)品環(huán)形孔板節(jié)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(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

21、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），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

22、），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：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?shù)木冉鉀Q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

23、。（見圖(20)臟污流體型）當空間結構限制或現(xiàn)場敷設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(diào)整，減少空間操作；采用數(shù)字通訊方式，可將量程范圍擴大。圖(16)圖(21)分別展示了六種結構形式1、本體法蘭 2、測量管3、取壓管 4、均壓環(huán)5、引壓管 6、測流板7、支撐件 8、排污堵頭1、本體法蘭 2、測量管3、取壓管 4、測流板5、支撐件圖(16) 普通型 圖(17) 帶均壓環(huán)形的煤氣專用型圖(18) 夾套保溫型圖(19) 高壓型圖(20) 臟污流體型 圖(21) 一體型(3) 連接方式和連接尺寸環(huán)形孔板節(jié)

24、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(guī)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）公稱通徑DN5080100150200250300350400450L（mm）220270300380460520600700800850公稱通徑DN50060070080090010001100120013001400L（mm）900110012001400150016001800190021002200公

25、稱通徑DN1500160017001800190020002100220024002600L（mm）24002600270028003000320033003400360040002.2.3 噴嘴：與孔板相比，噴嘴的壓力損失較少，因而節(jié)約能源，比較堅固耐用，適合高溫高壓流體。廣泛使用在電力、化工等行業(yè)的蒸汽流量測量中。本公司經(jīng)常生產(chǎn)的有ISA1932噴嘴（俗稱標準噴嘴）、長徑噴嘴。其設計制造均符合國際標準ISO5167或國家標準GB/T2624的規(guī)定。ISA1932噴嘴（標準噴嘴）標準噴嘴采用角接取壓（環(huán)室取壓和單獨鉆孔取壓兩種）標準噴嘴外型及取壓方式如圖(22)所示：標準噴嘴與標準孔板相比，

26、壓力損失小，耐高溫、高壓、性能穩(wěn)定、壽命長。噴嘴是由垂直軸線的入口平面部分A，圓弧形曲面B和C的收縮部分和圓筒形喉部E以及為防止邊緣損傷所需要的保護槽F組成。使用條件：DN：50500；：0.30.8；ReD：2×104107流出系數(shù)的不確定度±0.8%±1.2%因使用壓力和溫度的不同，常用的結構見圖(23)圖(27)：1.前環(huán)室 2.標準噴嘴 3.墊片 4.緊固螺母 5.墊圈 6.后環(huán)室 7.墊片 8.法蘭 9.雙頭螺栓 10.管道圖(23) 角接(環(huán)室)取壓標準噴嘴結構與安裝示意圖（DN400，PN2.5MPa）1. 螺栓 2.墊片 3.標準噴嘴 4.法蘭 5

27、.螺母 6. 管道圖(24) 角接(單獨鉆孔)取壓標準噴嘴結構與安裝示意圖（DN500，PN2.5MPa）圖(25) 角接(環(huán)室)取壓標準噴嘴結構與安裝示意圖（DN400，PN10MPa）1.前直管段 2.正取壓法蘭 3.正取壓管4.墊 5.標準噴嘴6. 墊片7.負取壓法蘭8.負取壓管9.后直管段圖(26) 角接(單獨鉆孔)取壓標準噴嘴結構與安裝示意圖（DN500，PN10MPa）1.前取壓環(huán)室 2.取壓管 3.噴嘴 4.取壓管 5.后取壓環(huán)室圖(27) 角接(環(huán)室)取壓焊接結構標準噴嘴結構與安裝示意圖（DN250，PN32MPa）(2) 渭南高新區(qū)和順達機電有限責任公司生產(chǎn)的長徑噴嘴長徑噴嘴

28、符合國際標準ISO5167或國家標準GB/T2624的規(guī)定。是標準節(jié)流裝置的一種，其內(nèi)廓曲線是橢圓的一部分。使用條件:DN：50600; ：0.20.8；ReD：104107流出系數(shù)的不確定度±2% 長徑噴嘴采用徑距取壓(D和D/2),其結構一般采用圖(28)所示管段式結構,不易泄露,耐高溫。較耐磨蝕，常用于高溫高壓流體（如過熱蒸汽、鍋爐主蒸汽、化工溶液等）。廣泛應用在電力行業(yè)主蒸汽、核電力行業(yè)主給水等高溫高壓流體的流量測量。圖(28) 長徑噴嘴結構示意圖DN50600， PN42MPa 2.2.4 經(jīng)典（古典）文丘里管 圖(29) 經(jīng)典文丘里管結構示意圖 標準文丘里管用于測量封閉管

29、道中單相穩(wěn)定流體（液體、氣體或蒸汽）的體積流量。按ISO5167及GB/T2624標準設計制造。在所有標準節(jié)流裝置中它所要求的上、下游直管段最短，且壓力損失最小，性能穩(wěn)定、維護方便。主要技術參數(shù)見表(2)：文丘里管類型公稱通徑DN（mm）孔徑比（=d/D）雷諾數(shù)ReD材質(zhì)具有“粗鑄”收縮段的經(jīng)典文丘里管1008000.30.752×1052×106鑄鐵或銅具有機械加工收縮段的經(jīng)典文丘里管502500.40.752×1052×106碳鋼或不銹鋼具有粗焊鐵板收縮段的經(jīng)典文丘里管20026000.40.72×1052×106碳鋼或不銹鋼當測

30、量臟污介質(zhì)的流量時，可采用均壓環(huán)結構：在同一取壓口斷面均布48個取壓口，壓力匯總在均壓環(huán)內(nèi)之后由引壓管傳至差壓變送器。堵塞的可能性更小而且可以定期從排污口排放雜質(zhì)，清除取壓口處的堆積物。2.2.5 文丘里噴嘴文丘里噴嘴按GB/T2624制造，分兩種不同的結構形式和廓形，流出系數(shù)穩(wěn)定，精確度高、復現(xiàn)性好。圖(30) 文丘里噴嘴外形圖使用條件:DN：65500; ：0.3160.775；ReD：1.5×1052×106流出系數(shù)的不確定度±(1.21.6)%其結構和安裝示意圖如圖(31)所示圖(31) 文丘里噴嘴結構和安裝示意圖2.2.6 四分之一圓孔板，也稱四分之一圓

31、噴嘴，雖不屬于標準節(jié)流裝置，但符合英國標準BS1042。如圖(32)所示。其特點是孔板的入口邊緣形式是圓的四分之一?？梢圆捎媒墙尤汉头ㄌm取壓。整體結構形式與標準孔板相同，看圖(33)。主要用于低雷諾數(shù)流體的流量測量。使用條件： DN：25500; ：0.2450.6 ；ReD ：ReDminReD105； ReDmin ：2503250(與有關，d/D)；精確度(不確定度)：±2±2.5 圖(32) 四分之一圓孔板圖(33) 四分之一圓孔板結構安裝示意圖2.2.7 錐形入口孔板：基本上采用的是倒用的標準孔板。采用角接取壓，整體結構與標準孔板相同。按照英國標準BS1042的

32、規(guī)定設計制造。特別適用于低雷諾數(shù)流體的流量測量。圖(34) 錐形入口孔板使用條件：DN：25500；d6； ：0.10.316 ；ReD ：2502×105（d/D）；精確度（不確定度）：±22.2.8 圓缺孔板，結構如圖(35)所示：圖(35) 圓缺孔板取壓方式：法蘭取壓使用條件：DN：100350；：0.30.8 ；ReD 80DN精確度（不確定度）：±2±2.5%2.2.9 偏心孔板，結構如圖(36)所示：1.孔板開孔 2.管道內(nèi)徑 3.孔板開孔另一位置 4.孔板外徑圖(36) 偏心孔板取壓方式：角接取壓。使用條件：DN：1001000；：0.46

33、0.84 ；ReD ：2×1052106（d/D）精確度（不確定度）：±1（0.75）；±2（0.75）偏心孔板和圓缺孔板適用于測量濕蒸汽、發(fā)生爐煤氣、焦爐煤氣、高爐煤氣、混合煤氣、煙道煤氣、含水油點、含固體顆粒的液體及夾帶空氣的液體等。偏心孔板精度優(yōu)于圓缺孔板，但低于標準銳角孔板，故建議選用帶一段直管段或與法蘭連接的上、下游直管段的結構形式。偏心孔板和圓缺孔板只適于安裝在水平或傾斜管道上，不能在垂直管道上使用。如被測流體中含有固體顆粒時，開口或缺口應置于下方；如液體中有氣體析出時，開口或缺口應置于上方；取壓口處在圓缺口（圓缺孔板）或偏心開孔和管道相切點的對面（偏

34、心孔板）。偏心孔板和圓缺孔板的測量的一般要求與安裝要求可參考標準孔板。2.2.10 楔形流量計楔形流量計的檢測件是楔形孔板（見圖37），它是一塊V形的節(jié)流件，它的圓滑頂角朝下。由于它特殊的結構形式，它具有以下特點：1.可用于粘滯性流體的流量測量，粘度可高達500mPa·s。2.適用于含懸浮顆粒的液固混合物。3.雷諾數(shù)使用范圍寬廣，可適用于極低的雷諾數(shù)（ReD=300），而雷諾數(shù)上限可達106以上。使用條件：25mmDN400mm，PN6.4MPa，t200； 精確度（不確定度）：1.0級（實流標定）、1.5級、2.0級、2.5級。1.高壓取壓口 2.低壓取壓口 3.被測管道 4.楔形

35、孔板 5.法蘭圖(37) 楔形流量計2.2.11 一體型節(jié)流式流量計一體型節(jié)流式流量計按國際標準ISO5167及國家標準GBT2624規(guī)定進行設計，是一種將節(jié)流裝置（標準孔板、噴嘴、環(huán)形孔板等）和差壓變送器配套組成一體的寬量程比流量計。它不僅給安裝帶來了很大方便和效益，用戶不用敷設安裝管線，安裝簡單，并且不易出現(xiàn)故障，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(diào)整，采用數(shù)字通訊方式，可將量程范圍擴大到113?？蓮V泛用于化工、冶金、電力、熱力等計量測試工程中。采用可靠性高的整體化孔板進行流量測量，用于檢測蒸汽（飽和、過熱蒸汽），氣體（壓縮空氣、煤氣等各種氣體）及冷、熱水

36、、工業(yè)廢水等液體的流量測量。注意在安裝時如測量介質(zhì)為氣體則表頭超上安裝，如測量介質(zhì)為液體和蒸汽，則表頭超下安裝。結構簡圖如圖(38)圖(38) 一體型節(jié)流式流量計結構與安裝示意圖使用條件：50mmDN1000mm，PN10MPa， t300；2.2.12 低壓損流量管結構簡圖如圖(39)，又稱短式文丘里管。它把孔板和文丘里管的優(yōu)點結合起來，既有孔板測量差壓較大，便于提高流量測量精度的優(yōu)點，又有文丘里管壓力損失小，節(jié)約能源的優(yōu)點。與經(jīng)典文丘里管相比：軸向長度L與直徑D的比值較小，安裝尺寸短，便于運輸和安裝，在同樣的流量下，差壓值較大，而在同樣的差壓下，壓力損失較小，節(jié)約能源。其工作原理與一般節(jié)流

37、裝置相同。使用條件：150mmD3000mm，PN：0.252.5MPa精確度（不確定度）：±1.5%（實流標定） 圖(39) 低壓損流量管外形簡圖2.2.13 V型錐流量計V型錐流量計是以一個同軸安裝在測量管內(nèi)的尖圓錐體為節(jié)流件的新型差壓式流量測量裝置，它是一種基于文丘里管測量原理，并集經(jīng)典文丘里管、環(huán)形孔板和耐磨孔板優(yōu)點于一體的新型節(jié)流裝置。結構簡圖如圖(40)使用條件：0.450.85；DN：151200mm；PN：0.2520MPa；ReD：5×1031×107 由于V型錐流量計采用特殊的結構形式，它具有以下特點：1.上、下游直管段要求較短：上游直管段長度

38、為0D3D，（在閥的下游安裝要求3D）、下游直管段長度為0D1D。2.精確度：±0.5%；重復性是0.1%；量程比達到15:1。3.耐臟污、壓損小。4.具有流動調(diào)整和對流體的混合作用。5.安裝方便是進行技術改造的理想的流量計；6.免維護或維護的工作量很小。圖(40) V型錐流量計結構簡圖2.2.14 矩形文丘里管送風管路常采用矩形管（用薄鐵板鉚焊成），為了測量風量（如電廠吸風、送風、加熱爐送風）可采用矩形文丘里管。根據(jù)收縮管的結構分為單面收縮型和雙面收縮型兩種。結構簡圖如圖(41)所示：特點：1.結構輕巧，便于運輸，還可以在現(xiàn)場組裝。2.制做容易，成本低（與經(jīng)典文丘里管相比較）。3.

39、壓力損失小，節(jié)約能源。使用條件：入口當量直徑（相當于公稱通徑）（mm）：D=1.131200W：矩形管道的寬(mm)； H：矩形管道的高(mm)精確度（不確定度）：±5% 圖(41) 矩形文丘里管結構簡圖2.2.15 限流孔板限流孔板用于流體輸送過程中的減壓、限流，不需要像標準孔板那樣檢測差壓信號。只是利用銳孔板壓力損失大的特點達到減壓限流的目的。限流孔板分為單板和多板組合兩種：單板又分為單孔和多孔兩種；多板組合又稱為限流孔板組，它又分為單孔孔板組和多孔孔板組兩種。其結構與安裝可參照標準孔板。它具有以下特點：1.結構簡單、耐用，工作可靠。2.在管道內(nèi)徑一定的條件下，喉部開口愈小，流速

40、愈高，減壓限流效果愈明顯。使用條件：1.公稱通徑（mm）：105002.公稱壓力（MPa）：403.減壓能力：每片孔板可降2MPa左右，可采用多片組合成孔板組，整體減壓能力不受限制。圖(42) 限流孔板2.2.16 內(nèi)藏孔板這一類孔板是將孔板與測量管做成一體，一般用于小管徑（DN50mm），所以又稱小管徑孔板。當DN50mm時，屬于標準孔板，可以按國際標準設計ISO5167制造；DN50mm時，屬于非標準孔板，其流出系數(shù)可按Stolz公式計算，當精度要求在2.5%以上時，建議實際標定。特點： 1.結構緊湊，牢固耐用，工作可靠。 2.可以測小流量，現(xiàn)場安裝方便。3.要求配制一段直管段（前5D、后

41、2D需精密加工）。使用條件：1.公稱通徑（mm）：1550 2.公稱壓力（MPa）：6.3 3.精確度（不確定度）：2.5圖(43) 內(nèi)藏孔板2.2.17 音速噴嘴(臨界流文丘里噴嘴)渭南高新區(qū)和順達機電有限責任公司生產(chǎn)的音速噴嘴是臨界流文丘里噴嘴的俗稱。近年來，臨界流文丘里噴嘴在氣體流量測量中已成為一個重要的工具，它以簡單、可靠、精確度高著稱。它具有結構簡單，堅固耐用，流動損失小，性能穩(wěn)定，工作可靠等優(yōu)點，近幾年來得到了迅速的發(fā)展。目前，國內(nèi)外普遍認為，在解決高壓、高流率的氣體流量的傳遞標準方面，它比其他測量方法具有絕對優(yōu)勢，因而被廣泛地直接應用于氣體流量的測量、氣體流量的限制及氣體流量計的

42、標定系統(tǒng)中。一、工作原理當氣流處于亞音速時，文丘里噴嘴喉部的氣體流速將隨節(jié)流壓力比（出口壓力P1與上游滯止壓力P0之比）的減小而增大，當節(jié)流壓力比小到一定值時，喉部流速達到最大流速當?shù)貤l件下的音速，即達到“臨界流”。此時如果繼續(xù)減小節(jié)流壓力比，流速（流量）將保持不變，也就是說，當節(jié)流壓力比小到一定值以后（對于空氣此值是0.528），流速（流量）不再受下游壓力影響，達到一個穩(wěn)定值。 流量公式： (3)式中：qm:質(zhì)量流量 Kg/s;A*:文丘里噴嘴喉部面積 m2;C:流出系數(shù)； C*:臨界流函數(shù)（實際流體，一維等熵流）；P0:文丘里噴嘴入口處絕對滯止壓力 Pa;T0:文丘里噴嘴入口處滯止溫度 K

43、;R:通用氣體常數(shù),R=8314.4J/(k mol·K);M:氣體的千摩爾質(zhì)量(分子量) /K·mol.二、結構、特點及其參數(shù)（1）結構、特點根據(jù)ISO9300標準，臨界流文丘里噴嘴有兩種結構形式：圓環(huán)形喉部文丘里噴嘴和圓筒形喉部文丘里噴嘴。a.圓環(huán)形喉部文丘里噴嘴（見圖44），其入口收縮段為喇叭形曲面，該曲面延伸到最小斷面處（喉部），與下游圓錐形擴散段相切。因此，喉部沒有長度，如同一個圓環(huán)。圖(44) 圓環(huán)形喉部文丘里噴嘴b.圓筒形喉部文丘里噴嘴（見圖45），其入口收縮段為半徑等于喉部直徑的14圓，并于喉部相切，喉部是一個圓筒，下游與圓錐形擴散段平滑連接。圖(45) 圓

44、筒形喉部文丘里噴嘴(2)技術參數(shù)DN：6500mm; PN：0.2516Mpa； 精確度（流出系數(shù)的不確定度）：±（0.10.2）。三、安裝要求一次裝置的安裝系統(tǒng)簡圖見圖(46)所示。 圖(46) 一次裝置的安裝系統(tǒng)簡圖重要提示：臨界流文丘里噴嘴與工藝管路的連接形式一般有焊接和法蘭連接兩種形式。如果是法蘭連接這種結構，務必注意：首先選擇兩段與工藝管路相同的短管，長度在100500mm之間，把管端面修整平,分別與兩個法蘭（見圖47）焊接牢固。然后把這一段帶管子的臨界流文丘里噴嘴與工藝管路對焊。嚴防密封墊燒壞。圖(47) 音速噴嘴安裝示意圖(1)文丘里噴嘴上游有兩種安裝形式：上游側為大空

45、間和上游側為圓形截面管道。如果上游為圓形截面管道，又是新設管路系統(tǒng)，必須先經(jīng)掃線后再安裝臨界流文丘里噴嘴，以防管內(nèi)雜物堵塞或損傷文丘里噴嘴。(2)上游管道的軸線應與文丘里噴嘴軸線同軸，它們的不同軸度應在±0.02D以內(nèi)，上游3D長度內(nèi)的管道的圓度小于0.01D，管道內(nèi)壁粗糙度小于104D，上游管道直徑應大于4d，對于下游管道沒有嚴格的要求。(3)由圖(46)可知，在文丘里噴嘴的上游側設置有壓力和溫度的測量點，它是流量測量的主要信號。壓力取壓口的設置的技術要求可參照標準節(jié)流裝置的取壓裝置部分。溫度檢測件的直徑應注意不會干擾壓力以及流量的測量。但要注意，所測得的溫度應能代表噴嘴入口處的滯

46、止溫度。下游距出口小于0.5D處應設置壓力測量點，靠它鑒別流動是否保持臨界流狀態(tài)。(4)上游側壓力測量點的上游側1D以外可以設置排污孔，用于管道中污物的排放，排污孔和取壓孔的位置應在不同的平面，排污孔孔徑小于0.06D，在流量計工作時不應開通排污孔。(5)若上游側為大空間，應在檢測件的軸向或入口平面上5d距離內(nèi)沒有障礙物。四、應用(1)直接用來測量氣體的流量：研究表明，對中等壓力與中等溫度的范圍，喉部雷諾數(shù)不小于1×105，其計算出的流量偏差一般不會超過±1.5。如所用的溫度和壓力的測量儀表的精度足夠高，測得的氣體流量偏差一般可控制在±0.7以內(nèi)。(2)用作為高壓

47、大流量標定系統(tǒng)中的標準測量儀：先進國家為了開發(fā)天然氣和其它氣體工業(yè)，近年來建立了不少高壓大流量氣體流量計的標定系統(tǒng)。這種系統(tǒng)通常用文丘里噴嘴作為標準測量儀來標定其他各種工業(yè)用氣體流量計。此系統(tǒng)結構簡單、造價低、使用方便、效率高。(3)用文丘里噴嘴改進鐘罩式流量校驗系統(tǒng)：鐘罩系統(tǒng)是廣泛應用的一種空氣流量校驗系統(tǒng)，結構比較簡單，造價較低。(4)作限流用：因其流速在喉部達到音速后，后壓力不再隨前壓力的改變而變化，系統(tǒng)穩(wěn)定。3. 安裝重要提示：節(jié)流裝置與工藝管線連接形式一般為焊接和法蘭連接，不論何種結構，請務必注意：首先選擇兩段與工藝管路相同的短管，長度可以在100-500mm之間，把管端面修整平，分

48、別插入節(jié)流裝置前后的兩個法蘭內(nèi)孔焊接牢固或自帶的兩只法蘭對焊牢固，然后把這一段帶管子的節(jié)流裝置與工藝管路對焊。有密封墊的嚴防密封墊燒壞。3.1 基本要求1）對新設管路系統(tǒng)，須先經(jīng)掃線后再安裝節(jié)流裝置，以防管內(nèi)雜物堵塞或損傷節(jié)流件。2）安裝前應仔細核對節(jié)流裝置的型號，規(guī)格是否與管道情況、流量范圍等參數(shù)相符。在取壓口附近標有“+”的一端應與流體上游管路聯(lián)接，標有“-”的一端應與流體下游管路聯(lián)接。3）節(jié)流裝置的中心線應與管道中心線同軸，其不同軸度不得大于0.015D（ ），其中D為管道內(nèi)徑，為孔徑比。 4）取壓口的位置原則上應當能保證（在測量氣體介質(zhì)流量時）自動疏水或（在測量液體介質(zhì)流量時）自動排氣

49、，即測液體時，取壓口在下方45°以內(nèi)選擇，測氣體時，取壓口在上方45°以內(nèi)選擇，測含雜質(zhì)的氣體流量應當接近垂直方向。具體取壓口位置見圖(48)圖(48) 取壓口位置安裝示意圖3.2 對管道的要求1）節(jié)流裝置應裝在兩段直的等截面的管道之間，建議上游直管段為10DN和下游直管段為5DN。且在距節(jié)流裝置上游端面至少 2DN的長度范圍內(nèi)，上下游直管段的直徑與平均內(nèi)徑D的差異應不大于0.3%。2）節(jié)流裝置附近（包括前后直管段），介質(zhì)必須充滿管道；若需安裝隔離閥，則應選用閘閥而且在運行中全開；若需安裝調(diào)節(jié)閥，則應將調(diào)節(jié)閥安裝在下游5DN管段之后。表（3） 孔板上游直管段內(nèi)表面粗糙度上限

50、值孔徑比0.30.320.340.360.380.400.450.500.600.75104K/D25.018.112.910.08.37.15.64.94.24.0K值為等效絕對粗糙度表（4）孔板和噴嘴上下游直管段最小長度如下表：直徑比上游側阻流件形式和最短直管段長度節(jié)流件下游側最小直管段長度單個90o彎頭或三通（只有一個支管流出）在同一平面上兩個或多個90o彎頭在不同平面上兩個或多個90o彎頭漸縮管（在1.53D長度內(nèi)由2D變?yōu)镈）漸擴管(在12長度內(nèi)由0.5D變?yōu)镈)球閥或閘閥全開截止閥、閘閥、球閥全開球閥或閘閥全開截止0.2010(6)14(7)34(17)516(8)12(6)18(9)4(2)0.2510(6)14(7)34(17)516(8)12(6)18(9)4(2)0.3010(6)16(8)34(17)516(8)12(6)18(9)5(2.5)0.3512(6)16(8)36(18)516(8)12(6)18(9)5(2.5)0.4014(7)18(9)36(18)516(8)12(6)20(1