孔板流量计又称为差压式流量计,是由一次检测件(节流件)和二次装置(差压变送器和流量显示仪)组成,广泛应用于石油、化工、冶金、电力、供热、供水等领域的过程控制和测量。
孔板流量计机构组成:
1.节流件:标准孔板、标准喷嘴、长径喷嘴、1/4圆孔板、双重孔板、偏心孔板、圆缺孔板、锥形入口孔板等
2.取压装置:环室、取压法兰、夹持环、导压管等
3.连接法兰(国家标准、各种标准及其它设计部门的法兰)、紧固件
4.测量管
孔板流量计安装要求:
节流装置的安装和适用于下列管段和管件有关:节流件上游侧第一阻力件、第二阻力件,节流件下右侧第一阻力件,从节流件上游第二阻力件到下游第一阻力件之间的管段以及差压讯号管路等。
在实际过程中往往会把孔板流量计装反,那如何判定是否装反了呢?首先要搞清楚流量和孔板的前后压差成一定的比例关系,一般都是差压越大,流量越大,为了测量准确,才有孔板的倒角,以加大差压,而孔板装反,则差压减小,当然流量显示就变小了,因流量孔板的内边是45度的斜刀口,所以也被称为锐孔板。设置刀口的目的是要让气体到孔板处能迅速减压提高流速然后再迅速释放,以增大孔板前后的压差。
然后根据此压差来计算流量,其是用伯努利方程来计算的。在孔板后会出现一缩脉,此处气体的流速最大而压力最小,就是根据缩脉处的压力和孔板前的压差来计算。因此如果是装反的就不能达到迅速减压也就是孔板前后压差会减小,而流量与前后压差是成正比的,所以显示会偏小。
孔板流量计在投入运行时,应准确操纵位于它上部的三阀组。第一步,先打开平衡阀,然后打开正压阀和负压阀,最后封闭平衡阀,以避免压力单相过载损坏差压变送器的传感器,拆卸差压变送器时也应先打开平衡阀,后封闭正压阀和负压阀。
孔板流量计导压系统及前后管道应定期排污,新装引压导管需排污勤一点(约1个星期排一次),往后时间可长一点,注意定期的仪表检修。
当工作条件改动或孔板流量计开孔直角入口边沿的锐利度和垂直度、孔板端面平行度、光亮度等参数超差时,应实时对孔板进行修正和予以更换。引压管中应保持冷凝水,以防蒸汽进入变送器正负压容室,惹起计量偏差。当变送器因误操纵,而遭到单向工作压力时,应尽快使高低压室无压力,并调解零点,使输出电流变化不大于0.1mA。差压变送器容室“O”形密封圈拆装时,必须驱除密封槽内渣滓,并用清洗剂光滑。变送器、表现仪表应定期校验。
通常孔板流量计的测量准确度都能够满足国家标准的要求,但在实际使用过程中,由于节流装置的设计、制造、安装和使用不符合要求等原因,影响了流量的测量准确度。和顺达流量计的专家通过对孔板节流装置测量原理、安装要求、仪表选择等因素的分析,发现了提高计量精准度的途径。
一、提高计量准确度途径
(1)管道要求:国家标准对计量管长度、直管、圆度和内表面粗糙度等都有严格的技术要求。当计量管最小长度不能满足标准要求时,会给流量测量结果带来偏差,其大小与孔径比β和雷诺数有关,所以必须在孔板前面的直管上安装整流器,才能保证计量准确度。
(2)安装要求:孔板入口端面必须与管道轴线垂直,其偏差不能超过1度。安装孔板时要注意装入管道的方向,严禁反装,必须符合标准对不同轴度公差的要求。法兰、孔板与取压装置之间的密封垫片厚度不得大于0.03D。垫片的安装不得突入直管段内或取压装置内腔,不得挡住取压口及引起取压位置的改变。新建站场必须在管道吹扫并运行几天后,再将孔板安装到节流装置上,以免孔板被气体中的液、固体杂质损伤或污染。
二、仪表选择方面
要正确选择与使用差压计,差压计量程过大,流量较小,差压计工作在30%以下,会大大降低流量测量准确度,当计量流量减小后,要及时更换差压计的量程弹簧或孔板规格,否则,差压误差会成倍增加。
在选择仪表差压值时,既要考虑孔径比β,又要使经过孔板压力损失后的压力能满足生产需要。法兰取压β值应在0.15~0.7之间,这样既可保证计量准确度,又可以减少压力损失。
三、脉动流的影响
(1)脉动流的起因。管道中气体的流速和压力发生突然变化,造成脉动流,它能引起差压的波动,使记录曲线变成一个宽带。
①天然气井若为气水同产,这些井的计量差压均发生波动;
②长输管道或气田管道积液造成计量差压波动;
③天然气压缩机的使用使计量差压发生波动;
④气井之间的压力干扰造成的差压波动;
⑤用户用气不均衡,气量在瞬间发生急剧变化,供气调压阀突然开大或关小也会导致差压波动。
(2)抑制脉动流的方法。
①消除或远离脉动源:采取控水采气;采用高效分离器,加强气水分离;对积存在计量管段、导压管、流量计高低压波纹管室中及管道中的凝析液应及时吹扫或清管。
②控制计量管段下流阀:实践证明,控制下流阀对各类脉动源引起的差压波动都有抑制作用。
③加装缓冲罐:可在测量管段前加装缓冲罐,可储存和释放气体的能量,有效地平抑各种脉动源引起的差压波动,也可设置专门的脉动衰减器。
④提高差压和孔径比β:对于同一条计量管道,若要提高差压,就要降低孔板直径,使孔径比β降低,为了使差压和孔径终都提高,必须相应减小计量管管径。
⑤安装调压阀:在测量点前入口处加装调压阀,稳定输出压力,可有效地减少脉动现象对计量准确度的影响。
影响孔板流量计测量准确度的根本原因是节流装置的几何形状和流动状态是否偏离设计标准。因此,在实际使用中,应严格按照设计要求定期对节流装置、孔板、双波纹差压计进行检查和调校,这样才能减少计量误差,确保计量准确度。如果您有流量计方面的需求可以联系生产厂家。
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