环形孔板流量计

本专利产品――环形孔板适用于各种流体（气体、蒸汽、液体）介质，例如：饱和蒸汽、过热蒸汽、压缩空气、各种煤气、燃炉废气、冷却水、重油、渣油、燃料油、冷凝液、各种腐蚀性化工溶液等，它除了具有标准孔板的结构简单、牢固、安装使用方便等特点以外，还具有以下优点：

（1）更适合测量饱和蒸汽、过热蒸汽以及煤气、冷却水等脏污流体

（2）更容易适应高温、高压流体的流量测量

（3）比圆缺孔板、偏心孔板工作更可靠，测量更精确

（4）以较低的成本制成耐腐蚀型，测量腐蚀性流体的流量

（5）由于本产品外部形状简单，容易制成夹套保温型

（6）采用均压环结构，减少了测量误差来源

（7）要求较低的前后直管段

（8）采用一体型结构形式，减少管线敷设

（9）采用带远传膜盒的差压变送器，可以测量诸如煤粉、渣油等脏污流体的流量

二、使用条件及技术参数：

（1）公称通径（mm）:50～2600(更大的通径可协商订货)

（2）公称压力（MPa）:≤42

（3）可测流体的雷诺数（Re_D）范围：

普通型：4×10³～1×10⁷；高粘度型：1×10³～1×10⁵（标定）

（4）精确度（流出系数的不确定度）：

实流标定：±1％，±1.5％；抽样标定：±2.5％

（5）连接方式：

法兰连接；焊接连接

三、工作原理与结构

（1）原理

本产品――环形孔板节流装置和普通的标准孔板一样，依据的基本原理是流体连续性方程和伯努利方程。把环形孔板安装在圆管中，当流体流经节流装置时，其上、下游侧之间就会产生压力差，根据伯努利方程，经推导可得到流量基本方程式

式中：q_m：………流体的质量流量（Kg/h）

           C：………流出系数

          ε：………流体经过节流装置后的流束膨胀系数（对液体ε＝1）

          β：………径比(β=d/D，d：环形孔板的等效孔径（mm），D：管道内径（mm）)

          D：………测量管的内径（工作状态下）（mm）

△P：………节流装置上、下游取压口侧取的差压值（KPa）

         ρ₁：………流体（在节流装置上游侧条件下）的密度（Kg/m3）

经过正确设计计算制造出来的测流板在流体中形成阻挡，当流量为q_m时产生的差压为△P，利用差压变送器将差压值△P转变成标准电流信号，再经过显示仪表或数据处理系统，显示出流体的流量或总量。

（2）结构

本专利产品――环形孔板节流装置的基本原理与标准孔板基本相同，但结构相差甚远。环形孔板本身自带一段测量管。在测量管中部固定一块同轴的圆板――测流板，此板的支承筋在（十支架）与取压口相互错开，所以下游支承筋对流体的流动的阻挡作用可以忽略不计，而测流板的上游没有任何阻挡，可以让上游流速分布完全轴对称，有利于几何相似和动力相似，提高测量精度。图(17)为带均压环的煤气专用型，可用于上游流速分布不规则的场合（例如距离局部阻力件――弯头、阀门等不太远），同一横截面上均布的4个取压口分别感受全截面上的流体静压，由于流速分布的不对称产生的不一致的静压引至均压环内，在其内腔均匀化，之后引出至差压变送器，就可以得到近似真实的差压值，减弱上游局部阻力形成的速度分布畸变对精度的影响。图(18)夹套保温型的外套（在壳体外周）内通入蒸汽（保温）或冷却液（降温），可用于粘稠状的流体（不致使流体粘附到测量管、测流板上）或易汽化挥发的液体（不致使流体在测流板下游方向因静压的突然下降而汽化）。

当测量煤气、循环水等脏污流体时，图(17)所示带均压环的专用型就有突出的优点：流体中含的杂质不但不会堆积在测流板的正面和背面，而且在流体杂质较多、已经粘附在取压口周围时降低了同时堵塞、取不出差压的可能性――四个取压口使同时堵塞的几率大大下降，定期从排污口处泄放，即可防堵。

当测量渣油、排污水、煤粉等高浊度流体时，不考虑双相流引起的测量难度，以适当的精度解决此难题的办法是采用带远传膜盒的差压变送器测量静压力差，可以比楔形流量计的测量精度更高，是标准孔板、圆缺孔板等不可比拟的。

当空间结构限制或现场敷设取压管线不方便时可采用一体型环形孔板流量计。它具有：安装简单，结构紧凑，维护量少。配用智能差压变送器，可借助“手操器”方便进行量程调整，减少空间操作；采用数字通讯方式，可将量程范围扩大。

(3) 连接方式和连接尺寸

环形孔板节流装置常用的连接方式有两种：法兰连接和焊接连接。

法兰连接时需要将配对法兰焊接在管道上。本公司除按照机械部标准、国家标准或电力部标准、石油部标准外还可以按美国、日本、德国等国外标准设计制造法兰，满足各类用户的需要。部分规格的连接尺寸见表(1)

表(1) 连接尺寸（连接法兰两侧面之间的开档长度）