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概述及工作原理 充满管道的流体，当它们流经管道内的节流装置时，流速将在节流装置的节流件处形成局部收缩，从而使流速增加，静压力降低，于是在节流件前后便产生了压力降，即压差，介质流动的流量越大，在节流件前后产生的压差就越大，所以可以通过测量压差来衡量流体流量的大小。这种测量方法是以能量守衡定律和流动连续性定律为基准的。但是，压差的大小不仅决定于流量，而且还与其它许多因素有关，例如，当节流装置型式或管道内流动介质的物理性质如密度、粘度等不同时，在同样大小的流量下产生的压差也是不同的。 节流装置是测量流量的差压发生装置，配合各种差压计或差压变送器可测量管道中各种流体的流量：节流装置包括环室孔板、喷嘴、经典文丘里管等。 节流装置是与差压变送器配套使用，可测量液体、蒸汽、气体的流量，它广泛应用于石油、化工、冶金、电力、轻工等部门。 ●主要技术规范 ▲主要技术特性 1、角接取压标准孔板，适用于管径50mm至1000mm以上。雷诺数Red的范围为5×103—107。直径比为β（为0.22至0.80）。 角接取压标准孔板的最小雷诺数Red min推荐值。
如角接取压标准孔板在上表所列的最小雷诺数以上使用时，由于流量变化所引起的流量系数变化与实际值相比不超过0.5%。 2、角接取压标准喷嘴：适用于管径为50mm至500mm之间，雷诺数Red范围为2×104—2×106之间，直径比β（为0.32至0.80范围内）。、 角接取压标准喷嘴的最小雷诺数Red min推荐值
如角接取压标准喷嘴在上表所列的最小雷诺数以上使用时，由于流量变化所引起的流量系数变化与实际值相比不超过0.5%。 ●孔板
▲工作原理
       被测介质流经各种节流装置时，其流速特性和压力分布情况是类似的，右图表明被 测介质流经孔板时的流速特性和压力分布情
况。 对于水平管道，不可压缩性流体，在 A—A，B—B面上伯努利方程式为：
+KV1 + =KV22
+ξ …………① 在A—A，B—B面上连续性方程为： F1V1=μF0V2 …………② 由①、②式得：
V2= × （P11-P21）
P1-P2 是实测得的差压
∴V2= × （P1-P2）
∴Q= ×F0× （P1-P2）
令α=
∴Q=αF0× （P1-P2） 也就是： M=αF0× αρ（P1-P2） …………节流装置理论方程
以上式中可以看出流量系数α与μ、j、KV1、 KV2、m、ξ等有关，目前流量系数尚不能用数学求解，一般都是用实验方法求解。 上图及式中：A—A面流体尚未受节流件影响，B—B面流体收缩到最小处。C—C面流体压力完全恢复处。 F1——管道横截面积（m2） F0——孔板开孔面积（m2）
m= 截面比
u = 流速的收缩系数
F2——流速收缩最小截面积（m2） ρ——流体密度（Kg/m3） V1——A—A面上平均流速（m/s） V2——B—B面上平均流速（m/s） P11——A—A面上绝对压力（N/m2） P21——B—B面上绝对压力（N/m2） KV1——A—A面上流速分布不均系数 KV2——B—B面上流速分布不均系数 ξ——A—A，B—B面区间流体阴力系数 Q——体积流速（m3/s） M——质量流速（Kg/s）
Q=0.01253α·ε·d2· 或： M=0.01252α·ε·d2· △P·r
其中：0.01252=3600×10-6 × × 2g
式中：α——流量系数 d——孔板开孔直径（mm） r——被测介质在工作情况下的密度（Kg/m3） ε——被测介质的膨胀校正系数 △P——测得的压差（MPa） g=9.80665m/s2
▲取压方式 对同一形式的节流装置，当采用的取压方式不同时，其流量系数也是不同的，目前就孔板而言，取压方式大致有五种。如下图：
·A—A1角接取压，这种方式的上、下游取压截面位于孔板前、后端面处，即环室孔板或单板钻孔孔板。 ·B—B1法兰取压，不管管道的直径大小，法兰取压法的上下取压截面均位于距孔板两侧相应端面25.4mm。
·E—E1径距取压，上游取压截面与孔板前端面距离为D，下游取压截面距孔板前端面距离 D。 ·F—F1管接取压（亦称损失压降法），上游取压截面距孔板前端面2.5D，下游取压截面与孔板后端面距离为8D。
▲结构 标准孔板，双孔板是由孔板和环室等部分组成。圆缺孔板和DN＞400毫米的标准孔板没有环室。 特点：标准孔板的应用最广，结构简单，准确性高，安装方便，除压力损失比文丘利管和喷嘴稍大之外，其余性能均可代替喷嘴和文丘利管。双孔板用于低雷诺数的情况，圆缺孔板用在测量煤气等比较脏污的介质。 ▲上、下游最小直管段长度 流体在圆管中流动时有多种形态.从流体动力学的角度来看，有层流和紊流之分，对节流装置而言，只有圆管内流体的流动为对称流，非旋转流，并在节流件前（孔板或喷嘴前端面）1D处形成充分发展的紊流状态时，才能保证流体在节流上产生的差压与通过节流件的流量之间有确定的数值关系。因此新的节流装置国家标准中规定了前、后直管段长度与管径之间的数量关系。具体参数见下表：
注：1、在用单孔导压时，孔板或喷嘴两端这直线距离应较环室导压装置之直六距离增加一倍。 2、当图中所示之直管段长缩短一倍时，所引起的误差为±0.5%（当m＜0.45时）。
▲附加装置 ·FL型冷凝器——是测量蒸汽流量的附件。 容器内冲冷凝液，装在流量仪表和节流装置之间，以免蒸汽直接进入仪表。 ·FP型平衡器——测量液位用的附件。 测量开口容器或低压容器的液位时，采用FP—64A型单层平衡器。 测量水鼓水位时，采用FP—64B型双层平衡器，测量范围为30KPa或5KPa。 ·FG型隔离器——是测量腐蚀性液体或气体流量用的附件。 被测介质的比重小于隔离液，采用FG—64A型。 被测介质的比重大于隔离液，采用FG—64B型。 隔离器装置于仪表和节流件之间，在隔离器及其后的导压管内注入保护液，使被测液体或气体不致腐蚀仪表。 ·集气管及沉降器——有释放气体或液体作用的附件。 集气器，被测液体有气泡时，集气器放在导压管的最高点，作放气用。 沉降器，被测气体有湿度（即有液体成分时）沉降器放在导压管最低点，作放液体用。
●节流装置与差压计的连接
▲安装要求 ·安装地点应便于读数、使用和维护。 ·安装环境见差压技术参数。 ·仪表测量部分下方有一段管子，其上有两个M8的螺钉，将它套在φ60的管子上，将螺钉拧紧。 ·节流装置和仪表之间的导压管内径通常为10～12毫米，而在测量低压介质流量时，内径不应小于20毫米，管道弯曲处必须圆弧过渡。 ·节流装置和仪表之间的导压管长度，为了避免反应迟缓，最大长度不应超过50米，并应铺设在便于维护的地方。 ·为了不在导压管中聚集气体或水分，导压管最好保持垂直，否则应与水平线的倾斜度不小于1:10，全产管路应保证密封良好，无渗漏现象，并保证不受热源影响又不致冻结。 ·仪表位置应安置端正，避免倾斜，否则会产生测量误差，对于φ200波纹管测量部分，安装时应保证其装置中的水平珠的中间部分。
●安装
▲节流装置的配套 每项订货供给节流装置部分，不包括安装用法兰，测量70°C以上的水或蒸汽时，每套节流装置带冷凝器一套；若需其余附加装置（法兰、测量管等），须在咨询书中申明节流装置的外径尺寸，按机标（JB75-59）选定。 ▲安装的基本要求 ·节流装置的中心必须在管道的轴心线上，允差0.015D，其端面与管道轴心线垂直，角度误差不大于1°。
Δ= 当m≥0.3时， Δ不超出±0.5%
其中m=（ ）2 D—管道内径 d—节流装置孔直径 D’—管道平均内径 ·节流装置可以安装在水平、倾斜、垂直的位置上，但必须是直线管道，且满足前后直管段长度要求。 ·节流装置前后的管道内壁应光滑平整、无凸出的垫圈，粗糙的焊缝等影响介质流动的因素。 ·测量节流装置前介质的温度时，温度计的使用不能引起流场的破坏，温度计插入管道内的深度应在0.5D左右，其套管至节流装置端面的距离L应根据温度计直径d’来选定： d’≤0.04D 则L≥5D 0.13D≤d’≤0.18D 则L≥30D 若介质流经节流装置时其温度变化很小，可在节流装置后L≥5D 测量。 ·安装时必须注意连接处和垫圈的气迷性，并且节流装置的方向一定要与流速的方向相同。 ·安装节流装置的管道选择，必须是流体充满整个管道的截面，且流过的介质应该是单向的，液体内所含的气体或固体，只能在溶解状态下；蒸汽应该是过热的，蒸汽中不含水滴。上述条件对测量接近沸点的液体和接近饱和状态的蒸汽就更具有特别重要的意义。
●长径喷嘴 组合式经距取压长径喷嘴流量装置是测量流量的差压发生装置，配合各种差压变送器，可测量圆管中各种流体流量，尤其适用于测量充满圆管的高温、高压的液体。
▲性能与用途 ·本装置适用于测量充满圆管的高温高压液体（特别使用于6—360MW汽轮发电机组的主蒸汽管道）。 ·使用条件： 管道内径：50mm≤D≤630mm 直径比：0.20≤β≤0.80 雷诺数：104≤Red≤107 相对粗糙度：K/D≤10×10-4 ·流出系数C，流量系数α，流速膨胀系数ε。
·本装置不能逆向运行 ·最小雷诺数推荐值
▲规格与结构
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▲主要产品品种规格
·本装置包括测量管、喷嘴、取压接管、支承换、销子及铭牌。 ·测量管总长度为6D（前4D，后2D）。 ·测量管取压接管的材料为12Cr1Mov，喷嘴支承环的材料为1G18Ni9Ti，特殊材料订货时面议。 ·建议采用高比值长径管（我厂一直都采用高比值），如果采用低比值长径喷嘴，建议β大于0.32，因为β太小，损失太大（可改变变送器量程即可）。如果一定采用β小于0.3125的低比值长径喷嘴，则下游取压孔不能超过喷嘴出口边缘。
●经典文丘里管 经典文丘里管 由入口圆筒段A、圆锥收缩段B、圆筒形喉部C和圆锥扩散段E组成，如下图所示。根据不同的加工方法，有以下结构形式：①具有粗铸收缩段的；②具有机械加工收缩段的；③具有铁板焊接收缩段的 经典文丘里管 ■节流装置与差压计的连接 ▲安装要求 ·安装地点应便于读数、使用和维护。 ·安装环境见差压技术参数。 ·仪表测量部分下方有一段管子，其上有两个M8的螺钉，将它套在φ60的管子上，将螺钉拧紧。 ·节流装置和仪表之间的导压管内径通常为10～12毫米，而在测量低压介质流量时，内径不应小于20毫米，管道弯曲处必须圆弧过渡。 ·节流装置和仪表之间的导压管长度，为了避免反应迟缓，最大长度不应超过50米，并应铺设在便于维护的地方。 ·为了不在导压管中聚集气体或水分，导压管最好保持垂直，否则应与水平线的倾斜度不小于1:10，全产管路应保证密封良好，无渗漏现象，并保证不受热源影响又不致冻结。 ·仪表位置应安置端正，避免倾斜，否则会产生测量误差，对于φ200波纹管测量部分，安装时应保证其装置中的水平珠的中间部分。
型号规格
注：对于法兰配合平面结构，若用户未指定标准，均采用JB81-59或JB82-59、JB78-59法兰标准，也可根据用户需求采用ISO、GB、DG等标准。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
