限流孔板流量計

ZYY-LG限流孔板流量計的原理

限流孔板可以作為流量測量元件用來測量流量，也可以作為節(jié)流元件用來限定流量和降低壓力。當(dāng)孔板前后存在一定壓差，流體流經(jīng)孔板，對于一定的孔徑，流經(jīng)孔板的流量隨著壓差增大而增大。但當(dāng)壓差超過某一數(shù)值(稱為臨界壓差)時，流體通過孔板縮孔處的流速達(dá)到音速(并不是介質(zhì)流經(jīng)限流孔板的流速都達(dá)到音速，對氣體來說經(jīng)孔板的極限速度是音速，但限流孔板的原理是在給定孔板前后壓差和孔徑的情況下，不管液體還是氣體流經(jīng)該孔板的流量有一上限值)這時，無論壓差如何增加，只要孔板上游的壓力保持一定，流經(jīng)孔板的流量將維持在一定數(shù)值而不再增加。限流孔板就是根據(jù)這一原理來限定流體的流量和降低壓力的。
 限流孔板按孔板上開孔數(shù)量分為單孔板和多孔板；按孔板數(shù)量可分為單級和多級。

ZYY-LG限流孔板流量計使用范圍：
    1、管道通徑：DN10～DN1000（mm)
    2、工作壓力：0.6～32.0（MPa）
    3、孔徑比：0.05≤β≤0.70
     計可用于限制流體的流量或降低流體的壓力。限流孔板是按HG/T20570 -1995進行設(shè)計制造，按JJG640-94進行檢定。無需實流標(biāo)定。適用于：
    （1）工藝物料需要降壓且精度要求不高。
    （2）在管道中閥門上、下游需要有較大壓降時，為減少流體對閥門的沖蝕，當(dāng)經(jīng)孔板節(jié)流不會產(chǎn)生氣相時，可在閥門上游串聯(lián)孔板。
    （3）流體需要小流量且連續(xù)流通的地方，如泵的沖洗管道、熱備用泵的旁路管道（低流量保護管道）、分析取樣管等場所。
    （4）需要降壓以減少噪聲或磨損的地方，如放空系統(tǒng)。

選型要點：
⑴   氣體、蒸汽
為了避免使用限流孔板的管路出現(xiàn)噎塞流，限流孔板后壓力（P2）不能小于板前壓力（P1）的55%，即P2≥0.55P1，因此當(dāng)P2<0.55P1時，不能用單級，要選擇多級，其級數(shù)要保證每級后壓力大于孔板前壓力的55%。

計算方法
1、單板孔板
   1.1氣體、蒸汽
      氣體、蒸汽的單板孔板按式(3.1-1)計算：

式中 W——流體的重量流量，kg/h；
     C——孔板流量系數(shù)，由Re和do/D值查圖6.1；
     do——孔板孔徑，m；
     D——管道內(nèi)徑，m；
     P1——孔板前壓力，Pa；
     P2——孔板后壓力或臨界限流壓力，取其大者，Pa；
     M——分子量；
     Z——壓縮系數(shù)，根據(jù)流體對比壓力(Pr)對比溫度Tr查氣體壓縮系數(shù)圖求取；
     T——孔板前流體溫度，K；
     K——絕熱指數(shù)，k=Cp/Cv；
     CP——流體定壓比熱容，kJ/(kg·K)；
     CV——流體定容比熱容， kJ/(kg·K)。
     
   1.2 臨界限流壓力(Pc)的推薦值
      飽和蒸汽：Pc=0.58P1
      過熱蒸汽及多原子氣體：Pc=0.55P1
     空氣及雙原子氣體：Pc=0.53P1
     上述三式中P1為孔板前的壓力。
 

  b、液體
    液體的單板孔板按式(3.1-2)計算：

     式中 Q——工作狀態(tài)下體積流量，m3/h；
     C——孔板流量系數(shù)，由Re值和d0/D查圖6.1求取；
     do——孔板孔徑，m；
     △P——通過孔板的壓降，Pa；
     r——工作狀態(tài)下的相對密度，(與4℃水的密度相比)。

2、 多板孔板
  2.1 氣體、蒸汽
 先計算出孔板總數(shù)及每塊孔板前后的壓力(見下圖)

以過熱蒸汽為例：
P/ 1=0.55P1
P/ 2=0.55P/ 1 
„„
P2=0.55P/ n-1
P2=(0.55)nP1
n=lg(P2/P1)/lg0.55  
 =-3.85lg(P2/P1) 
n圓整為整數(shù)后重新分配各板前后壓力，按式(3.2-2)求取某一板的板后壓力：

式中   n——總板數(shù)；
P1——多板孔板*塊板板前壓力，Pa；
P2——多板孔板zui后一塊板板后壓力，Pa；
Pm'——多板孔板中第m塊板板后壓力，Pa；

2.2根據(jù)每塊孔板前后壓力，計算出每塊孔板孔徑，計算方法同單板孔板。同樣n圓整為整數(shù)后，重新分配各板前后壓力。
 液體
 先計算孔板總數(shù)(n)及每塊孔板前后的壓力
按式(3.2-3)計算出n，然后圓整為整數(shù)，再按每塊孔板上壓降相等，以整數(shù)(n)來平均分配每板前后壓力：
n=(P1-P2)/（2.5*10的6次方）                （3.2-3）
式中n、P1、P2定義同前。

 計算每塊孔板孔徑，計算方法同單板孔板計算法。

3、氣-液兩相流先分別按氣-液流量用各自公式計算出dL和dv，然后以下式求出兩相流孔板孔徑：

式中   d——兩相流孔板孔徑，m；
       dL——液相孔板孔徑，m；
       dV——氣相孔板孔徑，m；

4 、限流作用的孔板計算
按式(3.1-1)或式(3.1-2)或式(3.3)計算孔板的孔徑(d0)，然后根據(jù)d0/D值和k值由表6.2查臨界流率壓力比(rc)，當(dāng)每塊孔板前后壓力比P2/P1≤rc時，可使流體流量限制在一定數(shù)值，說明計算出的d0有效，否則需改變壓降或調(diào)整管道的管徑，再重新計算，直到滿足要求為止。

5、孔板厚度計算
當(dāng)流體溫度小于375℃時

當(dāng)流體溫度大于375℃時