節(jié)流裝置是在充滿管道的流體流經(jīng)管道內(nèi)的一種流裝置,流束將在節(jié)流處形成局部收縮,從而使流速增加,靜壓力降低,于是在節(jié)流件前后產(chǎn)生了靜壓力差(或稱節(jié)流式流量計)。
一、節(jié)流裝置分類
節(jié)流裝置作為流量計中最重要的一個分支,它分為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置和非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置兩大類。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置有:標(biāo)準(zhǔn)孔板,ISA標(biāo)準(zhǔn)噴嘴,長頸噴嘴,經(jīng)典文丘里管和文丘里噴嘴;[1] 非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置有:環(huán)形孔板,四分之一圓噴嘴,四分之一圓孔板,錐形入口孔板,圓缺孔板,偏心孔板,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[1] 。
二、 產(chǎn)品用途和適用范圍1. 特點
在石油、化工、冶金、電力、輕工、輕紡、科研、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(jìn)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(jié)構(gòu)簡單、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(zhuǎn)變成電流標(biāo)準(zhǔn)信號(4~20mAD.C),而差壓變送器的規(guī)格、品種很豐富,可以適應(yīng)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(shè)安裝管線,并且可以實現(xiàn)溫度、壓力的自動補(bǔ)償、故障診斷、量程范圍非常寬、現(xiàn)場量程調(diào)整、與上位機(jī)通信等功能,更加擴(kuò)大了節(jié)流裝置的適用范圍。
節(jié)流裝置包括標(biāo)準(zhǔn)孔板、標(biāo)準(zhǔn)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、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(dāng)流體的雷諾數(shù)較低或含有雜質(zhì)時,可選用非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置。
2 2. . 節(jié)流裝置應(yīng)滿足下列流體條件
2.1 流體必須充滿管道,并且流動是連續(xù)的。
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(yīng)發(fā)生相態(tài)變化(由液態(tài)變氣態(tài)或反之);流體應(yīng)當(dāng)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】。
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(zhuǎn)流或偏心流,不得是脈動流或臨界流。
將節(jié)流裝置安裝在圓管中,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,根據(jù)伯努利方程,經(jīng)推導(dǎo)可得到流量基本方程式:

三、用途
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)處理裝置,顯示出流體的流量或總量。
節(jié)流式流量計是一種典型的差壓式流量計.是目前工業(yè)生產(chǎn)中用來測量氣體、液體和蒸氣流量的的一種流量儀表.據(jù)調(diào)查統(tǒng)計,在煉鋼廠、煉油廠等工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中所使用的流量計有(70—80)%左右是節(jié)流式流量計.在整個工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中,節(jié)流式流量計也占流節(jié)流裝置量儀表總數(shù)的一半以上.節(jié)流式流量計所以得到如此廣泛的應(yīng)用,主要是因為它具有以下兩個非常突出的優(yōu)點:
①結(jié)構(gòu)簡單,安裝方便,工作可靠,
成本低,又具有一定準(zhǔn)確度.能滿足工程測量的需要。
②有很長的使用歷史,有豐富的、可靠的實驗數(shù)據(jù),設(shè)計加工已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化.只要按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計加工的節(jié)流式流量計,不需要進(jìn)行實際標(biāo)定,也能在已知的不確定度范圍內(nèi)進(jìn)行流量
四、使用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置時,流體的性質(zhì)和狀態(tài)必須滿足下列條件:
①流體必須充滿管道和節(jié)流裝置,并連續(xù)地流經(jīng)管道.
②流體必須是牛頓流體,即在物理上和熱力學(xué)上是均勻的、單相的,或者可以認(rèn)為是單相的,包括混合氣體,溶液和分散性粒子小于o.1 m的膠體.在氣體中有不大于2%(質(zhì)量成分)均勻分散的固體微粒,或液體中有不大于5%(體積成分)均勻分散的氣泡,也可認(rèn)為是單相流體.但其密度應(yīng)取平均密度.
③流體流經(jīng)節(jié)流件時不發(fā)生相交.
④流體流量不隨時間變化或變化非常緩慢.
⑤流體在流經(jīng)節(jié)流件以前,流束是平行于管道軸線的無旋流。
標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置不適用于動流和臨界流的流量測量。
五 、操作與維護(hù)
5.1 操作
1)節(jié)流裝置必須與差壓變送器配套使用,才能得知流量。為了便于在現(xiàn)場調(diào)整零點,必須在差壓變送器的引壓管處加裝“三閥組”,使用方法見變送器的說明書。
2)為了測知真實流量的差壓值,除了正確的敷設(shè)取壓管路外,還需使取壓管路內(nèi)的導(dǎo)壓介質(zhì)(傳遞流體的靜壓值)保持單相(液相或氣相)狀態(tài),即測液體介質(zhì)流量,必須是取壓管路內(nèi)充滿液體,不得混入氣體;測氣體介質(zhì)流量時,必須使管路內(nèi)充滿氣體,不得凝結(jié)液體。為此可加設(shè)集氣器或沉降器,收集液體中的氣體(定期排放)或氣體中的液體(定期清除)。
3)節(jié)流裝置的設(shè)計參數(shù)是否與實際參數(shù)相符,直接關(guān)系到測量精度。節(jié)流裝置投入使用時,測得的參數(shù)如果處于設(shè)計參數(shù)范圍內(nèi),測量精度一般不會超過設(shè)計計算精度;但是如果測得的參數(shù)遠(yuǎn)離設(shè)計參數(shù)范圍(假定節(jié)流裝置及差壓變送器選型、制造、安裝均符合要求)則有可能是提供設(shè)計參數(shù)有誤,應(yīng)更改設(shè)計參數(shù),重新設(shè)計計算節(jié)流裝置。
4)使用中工藝條件的變化導(dǎo)致流體參數(shù)改變,應(yīng)當(dāng)采用溫度、壓力的自動跟蹤補(bǔ)償,否則會帶來測量誤差。
目前市場上已經(jīng)出現(xiàn)多種型式的智能化流量顯示儀,可輸入介質(zhì)溫度、壓力、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的介質(zhì)密度、壓縮系數(shù)、流量系數(shù)(流出系數(shù))等,保證節(jié)流裝置的準(zhǔn)確測量。
5.2 維護(hù)
節(jié)流裝置的工作性比較可靠,常見的故障是取壓口堵塞、引壓管堵塞或泄漏,應(yīng)當(dāng)經(jīng)常清洗或吹洗取壓口、引壓管及緊固各密封連接處。當(dāng)環(huán)境溫度低于 0℃時,應(yīng)將取壓管包扎保溫層或敷設(shè)伴熱管路。測量高溫介質(zhì)時應(yīng)加裝冷凝器或隔離器,防止高溫介質(zhì)進(jìn)入差壓變送器的測壓容器。
5.3 現(xiàn)場儲存及存放
儀表存放地點應(yīng)具備下列條件:
a) 防雨防潮
b) 無機(jī)械震動,并避免沖擊。
c) 溫度范圍:-10℃~+55℃
d) 濕度不大于 80%
e) 避免露天存放
六、 開箱驗貨:
在對所購廈門宏控自動化儀表有限公司的儀表開箱驗貨前,請仔細(xì)查看包裝物是否有破損、撬拆、摔跌痕跡,如有可疑且造成內(nèi)裝物品損壞,請速通知本公司及承運人!開箱時請小心,不要劃傷節(jié)流件或其它部件。
開箱后請先找到隨機(jī)文件中的《裝箱清單》并對比貴方的定貨合同,逐件核查,如發(fā)現(xiàn)錯發(fā)﹑缺失或損壞請速通知本公司。根據(jù)隨機(jī)資料中的《節(jié)流裝置設(shè)計計算書》確認(rèn)您的儀表系統(tǒng)配置,并據(jù)此安裝、接線、使用。驗貨完畢請妥善保管隨機(jī)資料
七、選型
安裝要求/Installation requirements------------------------------------------------◆◆ |
1.孔板安裝前應(yīng)仔細(xì)核對標(biāo)準(zhǔn)孔板的編號、位號、規(guī)格是否與管道情況、流量范圍等參數(shù)相符。 2.新設(shè)管路系統(tǒng),必須先經(jīng)沖洗、掃線后再安裝孔板,以防管內(nèi)雜物堵塞或損傷孔板。 3.孔板的中心應(yīng)當(dāng)與管道中心同軸,同軸度誤差不得超過±[0.015*(1/β)-0.015]。并且節(jié)流端平面應(yīng)當(dāng)與管道的垂直,誤差不得超過±1°。 4. 孔板安裝時,墊片夾緊后不得突入管道內(nèi)壁。 5. 孔板安裝處必須嚴(yán)密,不允許有泄漏現(xiàn)象。安裝后,進(jìn)行試壓。 6. 孔板流量計前后若需安裝閥門,選閘閥且在運行中全開;調(diào)節(jié)閥則應(yīng)在下游5DN之后的管路中。 7. 測量液體流量時引壓管水平段應(yīng)在同一水平面內(nèi)。若是在垂直管道上安裝節(jié)流件,引壓短管之間相距一定的距離(垂線方向),這對差壓變送器的零點有影響,應(yīng)通過“零點遷移”來校正。 8. 引壓管路內(nèi)必須始終保持單相流體狀態(tài)。被測流體是氣體時,引壓管路(包括差壓計的壓力腔)內(nèi)全部是氣相;被測流體是液體時,引壓管路內(nèi)全部是液相,不能有氣泡。 9. 節(jié)流裝置上、下游側(cè)要保證一定長度的直管段,具體要求見下表: |
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安裝示意圖 | 1.夾持式安裝示意圖(圖4) | 
| 圖4 夾持式安裝示意圖 | 1-節(jié)流裝置;2-閥門;3-差壓計 | 2.管段式安裝示意圖(圖5) |  | 圖5 管段式安裝示意圖 | 1-節(jié)流裝置;2-閥門;3-差壓計 | 搬運要求 | ●防止運輸及搬運途中損傷儀表,在現(xiàn)場安裝之前,請保持本產(chǎn)品出場時的包裝狀態(tài)。 | ●安裝時,拒絕穿過孔板節(jié)流孔進(jìn)行吊裝,避免碰傷孔板芯。 | ●在需要長時間儲存時,請注意一下幾點: | (1)、存放在不受沖擊及震動的地方。 (2)、存放環(huán)境放在常溫干燥。 (3)、盡量保持在本產(chǎn)品出廠時的包裝狀態(tài)下進(jìn)行存放。 | 常見故障及解決辦法/Common failures and solutions-------------------------------◆◆ | 故障現(xiàn)象 | 產(chǎn)生原因 | 解決方案 | 無差壓信號輸出 | 高低壓閥門未打開 | 打開高低壓閥門 | 平衡閥未旋緊 | 旋緊平衡閥 | 差壓信號輸出過小 | 差壓量程不匹配 | 調(diào)整變送器量程 | 高壓引壓管泄漏 | 查找并排除泄漏 | 差壓信號輸出過大 | 低壓引壓管堵塞 | 清理引壓管 | 差壓量程不匹配 | 調(diào)整變送器量程 |
| 附件/attachment------------------------------------------------------------------◆◆ | 自帶附件 工字型三閥組 可選附件 配對法蘭及螺栓墊片、隔離器。 可選相關(guān)商品 壓力變送器、溫度變送器、流量計積算儀、智能差壓變送器、多參量差壓變送器。 |
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