節(jié)流裝置又稱為差壓式流量計,是由一次檢測件(節(jié)流件)和二次裝置(差壓變送器和流量顯示儀)組成廣泛應(yīng)用于氣體.蒸汽和液體的流量測量.具有結(jié)構(gòu)簡單,維修方便,性能穩(wěn)定,使用可靠等特點。
標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計符合國際標(biāo)準(zhǔn)或國際標(biāo)準(zhǔn),是節(jié)流裝置中的結(jié)構(gòu)簡單,應(yīng)用廣泛,適應(yīng)性的一種??装骞?jié)流裝置是標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件可不需標(biāo)定直接依照國家標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)。
標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計產(chǎn)品特點
機構(gòu)簡單。工作可靠,性能穩(wěn)定。
不需要標(biāo)定,對大口徑管道流量測量,省去標(biāo)定費。
精確度適中,適用于工藝流程的流量控制和調(diào)節(jié)。
能確保精度的量程范圍一般為3~4,不適合測量范圍太大的場合。
孔板制造及安裝
采用孔板流量計時,對孔板加工的技術(shù)要求十分嚴(yán)格,必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)或部頒標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定,否則,會給天然氣流量測量結(jié)果帶來誤差。
(1)孔板偏心:實驗表明,孔板偏心引起的計量誤差一般在2%以內(nèi),孔徑比β值愈高,偏心率影響愈大,所以,應(yīng)避免采用β值高的孔板。
(2)孔板彎曲:由于安裝或維修不當(dāng),使孔板發(fā)生彎曲或變形,導(dǎo)致流量測量誤差較大。在法蘭取壓的孔板上進行測試結(jié)果,孔板彎曲產(chǎn)生的最大誤差約為3.5%。
(3)節(jié)流裝置內(nèi)突出物:節(jié)流裝置中伸入管內(nèi)的墊片、焊縫等也會使流量測量產(chǎn)生一定的誤差,誤差大小與突出物的位置、孔板與突出物的距離以及突出高度有關(guān)。試驗證明,當(dāng)β=0.7,突出物體位于孔板上游2倍管徑處時,產(chǎn)生的誤差最大;若突出物位于上游孔板處,誤差為16%~50%,若將突出物位于孔板下游時,對計量準(zhǔn)確度的影響要小些。
提高孔板流量計計量準(zhǔn)確度途徑
(1)管道要求:國家標(biāo)準(zhǔn)對計量管長度、直管、圓度和內(nèi)表面粗糙度等都有嚴(yán)格的技術(shù)要求。當(dāng)計量管最小長度不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求時,會給流量測量結(jié)果帶來偏差,其大小與孔徑比β和雷諾數(shù)有關(guān),所以必須在孔板前面的直管上安裝整流器,才能保證計量準(zhǔn)確度。
(2)安裝要求:孔板入口端面必須與管道軸線垂直,其偏差不能超過1度。安裝孔板時要注意裝入管道的方向,嚴(yán)禁反裝,必須符合標(biāo)準(zhǔn)對不同軸度公差的要求。法蘭、孔板與取壓裝置之間的密封墊片厚度不得大于0.03D。墊片的安裝不得突入直管段內(nèi)或取壓裝置內(nèi)腔,不得擋住取壓口及引起取壓位置的改變。新建站場必須在管道吹掃并運行幾天后,再將孔板安裝到節(jié)流裝置上,以免孔板被氣體中的液、固體雜質(zhì)損傷或污染。
其他方面的要求:
直管段要求:安裝時要滿足至少按流向前10D后5D,D指孔板的工稱直徑,如DN500的,即孔板流入方向為5000mm,流出方向為2500mm。
1.氣體取壓口在管道上部;液體取壓口在側(cè)面一下但不要在正下方,沉積顆粒會堵著取壓口的;蒸汽的話取壓口在管道側(cè)面;
2.孔板方向不要弄錯了,標(biāo)“+”的為正向,“-”為負向,“+”是迎著流體過來的方向。
3.正負取壓口引出的導(dǎo)壓管在任何情況下都要保持平行;
4.孔板一般都要配合差壓變送器用的,導(dǎo)壓管與差壓變送器連接時要注意正負壓不要裝反,“H”為正,“L”為負;
5.測氣體的話差壓裝置建議放在管道上方,液體的話放在管道下部,測蒸汽嘛如果有配冷凝罐的話,應(yīng)當(dāng)保持冷凝罐在同一水平面高度上。
脈動流對孔板流量計測量精度的影響
(1)脈動流的起因。管道中氣體的流速和壓力發(fā)生突然變化,造成脈動流,它能引起差壓的波動,使記錄曲線變成一個寬帶。
天然氣井若為氣水同產(chǎn),這些井的計量差壓均發(fā)生波動;
長輸管道或氣田管道積液造成計量差壓波動;
天然氣壓縮機的使用使計量差壓發(fā)生波動;
氣井之間的壓力干擾造成的差壓波動;
用戶用氣不均衡,氣量在瞬間發(fā)生急劇變化,供氣調(diào)壓閥突然開大或關(guān)小也會導(dǎo)致差壓波動。
(2)儀表抑制脈動流的方法。
消除或遠離脈動源:采取控水采氣;采用高效分離器,加強氣水分離;對積存在計量管段、導(dǎo)壓管、流量計高低壓波紋管室中及管道中的凝析液應(yīng)及時吹掃或清管。
控制孔板流量計計量管段下流閥:實踐證明,控制下流閥對各類脈動源引起的差壓波動都有抑制作用。
加裝緩沖罐:可在測量管段前加裝緩沖罐,可儲存和釋放氣體的能量,有效地平抑各種脈動源引起的差壓波動,也可設(shè)置專門的脈動衰減器。
提高差壓和孔徑比β:對于同一條計量管道,若要提高差壓,就要降低孔板直徑,使孔徑比β降低,為了使孔板流量計的差壓和孔徑終都提高,必須相應(yīng)減小計量管管徑。
在流體流量測量中孔板流量計是較為普遍的流量計,首次使用孔板流量計的企業(yè)中有很多對孔板流量計如何安裝、調(diào)試還比較生疏,下面小編對孔板流量計的安裝要求及如何調(diào)試做簡要的闡述,希望對大家有所幫助。
孔板流量計安裝管道條件:
1、節(jié)流件前后的直管段必須是直的,不得有肉眼可見的彎曲。
2、安裝節(jié)流件用得直管段應(yīng)該是光滑的,如不光滑,流量系數(shù)應(yīng)乘以粗糙度修正稀疏。
3、為保證流體的流動在節(jié)流件前1D出形成充分發(fā)展的紊流速度分布,而且使這種分布成均勻的軸對稱形,所以:
1)直管段必須是圓的,而且對節(jié)流件前2D范圍,其圓度要求其甚為嚴(yán)格,并且有一定的圓度指標(biāo)。具體衡量方法:
(A)節(jié)流件前OD,D/2,D,2D4個垂直管截面上,以大至相等的角距離至少分別測量4個管道內(nèi)徑單測值,取平均值D。任意內(nèi)徑單測量值與平均值之差不得超過±0.3%
(B)在節(jié)流件后,在OD和2D位置用上述方法測得8個內(nèi)徑單測值,任意單測值與D比較,其最大偏差不得超過±2%
2)節(jié)流件前后要求一段足夠長的直管段,這段足夠長的直管段和節(jié)流件前的局部阻力件形式有關(guān)和直徑比β有關(guān)。
(3)節(jié)流件上游側(cè)第一阻力件和第二阻力件之間的直管段長度可按第二阻力件的形式和β=0.7(不論實際β值是多少)取所列數(shù)值的1/2
4、節(jié)流件上游側(cè)為敞開空間或直徑≥2D大容器時,則敞開空間或大容器與節(jié)流件之間的直管長不得小于30D(15D)。若節(jié)流件和敞開空間或大容器之間尚有其它局部阻力件時,則除在節(jié)流件與局部阻力件之間設(shè)有附合規(guī)定的最小直管段長1外,從敞開空間到節(jié)流件之間的直管段總長也不得小于30D(15D)。
5、接上信號線、電源線
6、開啟進口、出口閥門,進出口閥門開度要一致
7、打開不銹鋼三閥組的平衡閥,緩慢開啟孔板的高低壓端的閥門,待流體通過流量計后關(guān)閉不銹鋼三閥組平衡閥即可。
孔板流量計測量系統(tǒng)一般由節(jié)流裝置(標(biāo)準(zhǔn)孔板)差壓變送器及數(shù)據(jù)處理器(開方積算器或計算機)組成??装辶髁坑嬙谔烊粴庥嬃糠矫姹粡V泛的采用。
孔板流量計測量原理:
流速將在節(jié)流件處形成局部收縮,因而流速增加,靜壓力降低,于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了壓差。流體流量愈大,產(chǎn)生的壓差愈大,這樣可依據(jù)壓差來衡量流量的大小。這種測量方法是以流動連續(xù)性方程(質(zhì)量守恒定律)和伯努利方程(能量守恒定律)為基礎(chǔ)的。壓差的大小不僅與流量還與其他許多因素有關(guān),例如當(dāng)節(jié)流裝置形式或管道內(nèi)流體的物理性質(zhì)(密度、粘度)不同時,在同樣大小的流量下產(chǎn)生的壓差也是不同的。以伯努利方程式和流體流動的連續(xù)性方程式為依據(jù)。
孔板流量計的主要特點:
(1)適用于較大口徑管道的計量(目前口徑大于DN600的流量計一般只能選用孔板)。
(2)無可動部件,耐用。
(3)應(yīng)用歷史悠久,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定比較全。
(4)制造相對容易,價格便宜。