圖1 孔板節(jié)流裝置的組成
流線將在節(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。這種計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)，天然氣流量計算公式為：
根據(jù)氣體易壓縮、密度差異大、受溫度影響特點，得出天然氣流量計量的實用公式是：
其中:Q n為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體體積流量;A h為常數(shù),標(biāo)況下為0.008686;α.. 為特定流量系數(shù); γre為計量管內(nèi)壁流量修正系數(shù);b k為孔板(0) 入口邊緣銳利度修正系數(shù);F r為雷諾數(shù)修正系數(shù);ε為氣體膨脹系數(shù);d為孔板在20℃下實測的開孔口徑;F a為孔板熱膨脹修正系數(shù);F 為天然氣相對密度修正系數(shù);F z為超壓縮系數(shù);F t為流體流(g) 動溫度修正系數(shù); P1為孔板上游側(cè)絕對壓力;h w為氣體流過孔板時的差壓。
(3)流量積算部分之間的誤差，當(dāng)溫度、壓力、差壓、組分等數(shù)據(jù)傳到流量積算器后，積算器結(jié)合已經(jīng)輸入的節(jié)流裝置基本信息計算流量，積算器所安裝的計量標(biāo)準(zhǔn)程序主要有SY/T 6143標(biāo)準(zhǔn)、AGA3標(biāo)準(zhǔn)、ISO 5167標(biāo)準(zhǔn)，在計量參數(shù)一致的情況下，通過幾個標(biāo)準(zhǔn)換算出的中間參數(shù)和最終的計量結(jié)果不超過萬分之一。
孔板流量計屬于計量儀表中的老祖輩，因其具有價格低廉，使用安裝方便的特點得了廣大客戶的青睞。因此本身原理和制作工藝的限制，在使用工況環(huán)境變惡劣以后會出現(xiàn)變形的情況，下面小編針對這一現(xiàn)像，給大家做分析說明，供參考：
一、孔板變形的原因分析
孔板變形是由于受熱膨脹后，孔板外徑與環(huán)室之間的間隙消失，孔板繼續(xù)膨脹時由于無法向外徑方向擴(kuò)大，于是在孔板兩邊差壓的作用下，產(chǎn)生出口側(cè)凸出的變形。對發(fā)生孔板變形的現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查時，常常會發(fā)現(xiàn)相關(guān)聯(lián)的線索。
1.同節(jié)流裝置處絕熱保溫不佳有關(guān)。保溫良好的節(jié)流裝置未出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象。
2.同天氣有關(guān)。節(jié)流裝置本來無泄漏現(xiàn)象，由于天氣暴冷，西北風(fēng)勁吹，引起正負(fù)環(huán)室結(jié)合處泄漏。
3.同正負(fù)環(huán)室結(jié)合處泄漏有關(guān)。無法用旋緊螺栓的方法消除泄漏，于是拆下節(jié)流裝置更換密封墊片，然后發(fā)現(xiàn)孔板變形。
將上述相關(guān)線索聯(lián)系起來可對孔板變形原因作出推理分析。節(jié)流裝置設(shè)計計算時，孔板外徑與環(huán)室配合處的間隙留得足夠大是假定孔板和環(huán)室溫度相同，但實際上不可能相同，孔板被環(huán)室包圍著，而且有高溫流體為其提供熱量，所以溫度高，得到充分膨脹。而環(huán)室內(nèi)圓與流體接觸，但外圓與大氣接觸，加上外部環(huán)境溫度等因素，使其溫度下降得很低，從而導(dǎo)致預(yù)留的間隙不夠用，引起孔板變形。
孔板變形與正負(fù)環(huán)室處泄漏相關(guān)聯(lián)，如果不是因為密封墊片損壞造成泄漏，就是因為孔板變形后導(dǎo)致正負(fù)環(huán)室之間的間隙增大，密封墊片與環(huán)室之間出現(xiàn)縫隙。
二、孔板變形的解決方法
在找到了孔板變形的根本原因之后，預(yù)防孔板變形就有了簡單而有效的方法，即設(shè)計計算時，考慮到環(huán)室的溫度可能比孔板低得多的實際情況，合理計算間隙。計算時環(huán)室外圓處溫度不應(yīng)高于100℃。因此，在客戶選型的時候要和廠家充分溝通，把所有不良因素都考慮進(jìn)去。
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