管路限流孔板的计算
限流孔板作为节流元件，由于具有结构简单、易加工、制造成本低、安装方便等优点，在满足工艺要求的前提下，使用限流孔板代替调节阀来限定流量或降低压力，将会大大地降低投资和操作维修费用。
特点
1．可以限定流量。
2．可以降低压力。
3．可同时限流降压。
流体为气体时，如果只是为了限定流量，对下游的压力没有要求，单段限流孔板即可满足要求。但如果在限定流量的同时还要限制孔板下游侧压力，单段限流孔板就满足不了这一要求，因为单段限流孔板不大可能在限定流量的同时还限制下游的压力，这时就应采用多段限流孔板来实现。
工作原理
孔板可以作为节流元件用来限定流量和降低压力。当孔板前后存在一定压差，流体流经孔板，对于一定的孔径，流经孔板的流量随着压差增大而增大。但当压差超过某一数值(称为临界压差)时，流体通过孔板缩孔处的流速达到音速，这时，无论压差如何增加，流经孔板的流量将维持在一定数值而不再增加。限流孔板就是根据这一原理来限定流体的流量和降低压力的。
规格
DN10～1000
目的：化工厂、石油化工厂装置管路的限流孔板设置在管道上，用于限制流体的流量或降低流体的压力。
使用范围：管路的限流孔板应用于以下几个方面：
限流孔板为一同心锐孔板，用于限制流体的流量或降低流体的压力。流体通过孔板就会产生压力降，通过孔板的流量则随压力降的增大而增大。但当压力降超过一定数值，即超过临界压力降时，不论出口压力如何降低，流量将维持一定的数值而不再增加。限流孔板就是根据这个原理用来限制流体的流量或降低流体的压力。
1．工艺物料需要降压且精度要求不高。
2．在管道中阀门上、下游需要有较大压降时，为减少流体对阀门的冲蚀，当经孔板节流不会产生气相时，可在阀门上游串联孔板。
3．流体需要小流量且连续流通的地方，如泵的冲洗管道、热备用泵的旁路管道（低流量保护管道）、分析取样管等场所。
4．需要降压以减少噪声或磨损的地方，如放空系统。
（《工艺系统工程设计技术规定》HG/T20570.15-1995）
分类及选型要点
1． 分类
限流孔板按孔板上开孔数分为单孔板和多孔板；按板数可分为单板和多板。
2． 选型要点
1》气体、蒸汽
为了避免使用限流孔板的管路出现噎塞流，限流孔板后压力（P 2）不能小于板前压力（P 1）的55%，即P 2≥0.55P 1，因此当P 2<0.55P 1时，不能用单板，要选择多板，其板数要保证每
板后压力大于板前压力的55%。
2》液体
A ．当液体压降小于或等于2.5MPa 时，选择单板孔板。
B ．当液体压降大于2.5MPa 时，选择多板孔板，且使每块孔板的压降小于2.5MPa 。
C ．孔数的确定
管道公称直径小于或等于150mm 的管路，通常采用单孔孔板；大于150mm 时，采用多孔孔板。多孔孔板的孔径（d o ），一般可选用12.5mm,20mm,25mm,40mm 。
在计算多孔孔板时，首先按单孔孔板求出孔径d ），然后求取选用的多孔孔板的孔数（N ）。
22/o d d N =
式中
N ——多孔限流孔板的孔数，个；
d ——单孔限流孔板的孔径，m ；
d o ——多孔限流孔板的孔径，m ；
3 计算方法
1 单板孔板
1 》 气体、蒸汽
气体、蒸汽的单板孔板按式(3.1-1)计算： W C d P M
ZT k k P P P P k k k =???--??????+43780211212211.()()()() (3.1-1)
式中
W ——流体的重量流量，kg/h ；
C ——孔板流量系数，由Re 和d 0/
D 值查图6.1；
d o ——孔板孔径，m ；
D ——管道内径，m ；
P 1——孔板前压力，Pa ；
P 2——孔板后压力或临界限流压力，取其大者，Pa ；
M ——分子量；
Z ——压缩系数，根据流体对比压力(P r )对比温度T r 查气体压缩系数图求取；
T ——孔板前流体温度，K ；
K ——绝热指数，k =C p /C v ；
C P ——流体定压比热容，kJ/(kg ·K)；
C V ——流体定容比热容， kJ/(kg ·K)。
临界限流压力(P c )的推荐值
饱和蒸汽：P c =0.58P 1
过热蒸汽及多原子气体：P c =0.55P 1
空气及双原子气体：P c =0.53P 1
上述三式中P 1为孔板前的压力。
2》 液体
液体的单板孔板按式(3.1-2)计算：
Q C d P =??1284502.?γ (3.1-2)
式中
Q ——工作状态下体积流量，m 3/h ；
C ——孔板流量系数，由Re 值和d 0/
D 查图6.1求取；
d o ——孔板孔径，m ；
△P ——通过孔板的压降，Pa ；
γ——工作状态下的相对密度，(与4℃水的密度相比)。
2. 多板孔板
1》 气体、蒸汽
先计算出孔板总数及每块孔板前后的压力(见下图)
以过热蒸汽为例：
P /
1=0.55P 1
P /
2=0.55P /1
……
P 2=0.55P /n-1
P 2=(0.55)n P 1
n=lg(P 2/P 1)/lg0.55
=-3.85lg(P 2/P 1) (3.2-1)
n 圆整为整数后重新分配各板前后压力，按式(3.2-2)求取某一板的板后压力： ()P P P P m n m '
/'
/=?-2111 (3.2-2) 式中 n ——总板数；
P 1——多板孔板第一块板板前压力，Pa ；
P 2——多板孔板最后一块板板后压力，Pa ；
P m '——多板孔板中第m 块板板后压力，Pa ；
根据每块孔板前后压力，计算出每块孔板孔径，计算方法同单板孔板。同样n 圆整为整数后，重新分配各板前后压力。
2 》 液体
A ． 先计算孔板总数(n)及每块孔板前后的压力
按式(3.2-3)计算出n ，然后圆整为整数，再按每块孔板上压降相等，以整数(n)来平均分配每板前后压力：
n P P =-?12
62510. (3.2-3)
式中n 、P 1、P 2定义同前。
B ． 计算每块孔板孔径，计算方法同单板孔板计算法。
3》 气-液两相流
先分别按气-液流量用各自公式计算出d L 和d v ，然后以下式求出两相流孔板孔径： d
d d L v =+22 (3.3) 式中
d ——两相流孔板孔径，m ；
d L ——液相孔板孔径，m ；
d V ——气相孔板孔径，m ；
3. 限流作用的孔板计算
按式(3.1-1)或式(3.1-2)或式(3.3)计算孔板的孔径(d 0)，然后根据d 0/D 值和k 值由表
6.2查临界流率压力比(γc )，当每块孔板前后压力比P 2/P 1≤γc 时，可使流体流量限制在一定
数值，说明计算出的d 0有效，否则需改变压降或调整管道的管径，再重新计算，直到满足
要求为止。
4. 孔板厚度计算
当流体温度小于375℃时 ?P D
H ?=6
.31 当流体温度大于375℃时 σ?P D
H ?=
式中
H ——孔板厚度，毫米；
△P ——孔板压降，公斤/厘米2； D ——管子内径，毫米；
σ——允许应力，公斤/厘米2；
?——挠度系数。钢材的挠度系数按公式8-5进行计算；
m m m
m 1
lg 1225.11312.06188.0---=? （8-5）
式中 m ——锐孔面积与管子截面积之比。当已知D d
值时，可从表3-1直接查出?值。
表3-1挠度系数?
4 计算实例
1. 有一股尾气经孔板降压后去燃料气管网，气体组成如下：
1.305?10-5mPa ·s ，降压后气体绝对压力为
2.0MPa ，降压前管子内径D =38.1mm ，计算限流孔板尺寸。
按式(3.2-1)计算所需孔板数
总板数 n=-3.85lg (P 2/P 1)
=-3.85lg (2.0/10.3)
=2.74
取 n = 3
再按式(3.2-2)计算：
MPa P MPa P MPa P P P P P m m 00.245.3)3.10/0.2(45.396.5)
3.10/0.2(96.53.10)3.10/0.2()
/(3
/133/1
23/1
1 13/11
2 =======- 按式(3.1-1)计算第一块孔板：
孔径
d W C P M ZT k k P P P P k k k 02
121221143781=
???? ???-?? ????? ???-?? ?????????
??+./ 已知： P=10.3?106Pa
W=3466kg/h
M=11.0
T=330K
计算Z 和k 值
混合气体：T c =71.66K ，P c =2.16MPa
取混合气体：k=1.4
对比温度：T r =330/71.66=4.6
对比压力：P r =10.3/2.16=4.77
根据P r 、T r 查气体压缩系数图得Z=1.08
质量流速：G=3466/(3600?0.785?0.03812)=844.9kg/m 2
·s
粘度：μ=1.305?10-5mPa ·s ，D=0.0381m
R ...e ==??-D G μ003818449
130510
5 =?25106.
d C d C
02621424140253466437810310
111083301404596103596103908710=?????? ????? ????? ???-?? ???????????=?-/........../... 设C=0.60，求得d 0=12.3mm
取d 0=12.5mm ，d 0/D=12.5/38.1=0.328
由图6.1查得C=0.601≈0.60，这说明求得的d 0=12.5mm 有效。
第二块板：
对比压力P r =5.96/2.16=2.76
假定T r 不变，根据P r 、T r 查气体压缩系数图，查得Z=1.04；k=1.4
为简化计算，假定气体粘度不变，则Re=2.5?106
将有关数据代入求取d 02
的公式中得到 d C d C
02621424140243466437859610
111043301404345596345596154110=?????? ????? ????? ???-?? ???????????=?-/........../... 设C=0.61，得d 0=0.01589m ，取d 0=16mm ，d 0/D=0.42
查图6.1：Re=2.5?106
d 0/D=0.42
得C=0.61，这说明取d 0=16mm 有效。
第三块板：
对比压力P r =3.45/2.16=1.597
假定T r 不变，根据P r 、T r 查气体压缩系数图，得气体压缩系数Z=1.0；取k=1.4。
假定气体粘度不变，则Re=2.5?106
d C 0262142414346643783451011133014042034520345=?????? ????? ????? ???-?? ???????????/...........
求得d 0=2.61?10-4/C
设C=0.63，d 0=0.02035m
取d 0=20mm ，d 0/D=0.525
查图6.1：Re=2.5?106，d 0/D=0.525
得C=0.63，这说明取d 0=20mm 有效。
采用限流孔板降压计算
例。已知某脱碳溶液，流量为1150m 3/h ，采用限流孔板降压，降压前绝对压力为P 1=2.06MPa ，降压后绝对压力为P 2=0.74MPa ，管道内径为D =509mm ，溶液温度t =110℃，粘
度为0.56?10-3mPa ·s ，相对密度γ=1.24，求此限流孔板孔径：
解：?P=2.06-0.74=1.32MPa ＜2.5MPa
因此选用单板限流孔板。
溶液质量流速G(kg/m 2·s)为： G kg m s =???=?=??=?-11501240
360007850509
19477050919477
0561017710
2236.../R ....e
采用式(3.1-2)： Q C d P C d d C
=??=???=?-128451150
12845132101248681002026023...../?γ
设C=0.595则d 0=0.12m d 0/D=0.12/0.509=0.2358
由图6.1查得C=0.595，C 值选取合适，这说明d 0=0.12m 有效(单孔、单板)。
若选用多孔孔板，取孔径为0.02m ，则总孔数为：N=(0.12)2/(0.02)2=36个。
附图和附表
1．限流孔板的流量系数
/D关系见图6.1所示。
限流孔板的流量系数(C)与Re、d
图6.1 限流孔板C－Re－d0/D关系图
2．临界流率压力比( c)与流体绝热指数(k)及孔板孔径(d0)和管道内直径(D)的关系表。
符号说明
C——孔板流量系数，由Re和d
/D值查图6.1；
C
P
——流体定压比热容，kJ/(kg·k)；
C
V
——流体定容比热容，kJ/(kg·k)；
D——管道内径，m；
d——单孔限流孔板的孔径，m；
两相流孔板孔径，m；
d
L
——液相孔板孔径，m；
d
V
——气相孔板孔径，m；
d
O
——多孔限流孔板的孔径，m；
孔板孔径，m；
N——多孔限流孔板的孔数，个；
n——总板数；
M——分子量；
△P——通过孔板的压降，Pa；
P
1
——孔板前压力，Pa；
多板孔板第一块板板前压力，Pa；
P
2
——孔板板后压力或临界限流压力，取其大者，Pa；
多板孔板最后一块板板后压力，Pa；
'
m
P——多板孔板中第m块板板后压力，Pa；
Q——工作状态下体积流量，m3/h；
W——流体的重量流量，kg/h；
Z——压缩系数，根据流体对比压力(P
r )对比温度(T
r
)查气体压缩系数图求取；
T——孔板前流体温度，K；
k——绝热指数，k=C
p /C
v
；
——工作状态下的相对密度，(与4℃水的密度相比)；
管路限流孔板的设计方法
表1 流量系数及膨胀系数
图5膨胀系数算图（临界流动时）
[例1]一个用蒸汽的设备，水蒸汽流率为72公斤/时，新蒸汽压力为36公斤/厘米2（表），蒸汽出口压力为11.5公斤/厘米2，蒸汽管径为D N20，管子表号为G30。计算限流孔板
解：按公式1
验算：
[例2]加氢精制装置的含氢气由水洗塔出来后，经过孔板降压，去燃料气管网。含氢气的组成如下：
气体流率480公斤/时，气体出水洗塔的压力为75公斤/厘米2（绝），温度为38℃，降压后压力为5公斤/厘米2（绝），降压前含氢气管线为D c25，管子表号为G80。计算限流孔板
解：按公式1计算
计算气体的ρ：气体的分子量为
在标准状态下气体条件下的流率
换算为操作条件下的流率
式中Z——压缩系数，由气体的临界温度T c，临界压力P c求得。计算如下：
对比温度
对比压力
压缩系数
验算
气体的绝热系数如下：
[例2]加氢精制装置中精制油（汽油、柴油的混合油）由高压分离器去低压分离器，压力由75公斤/厘米2（绝）降为10公斤/厘米2
（绝）温度为38℃，流率为54.4吨/时，精制油比重d 2为0.7985，管子为D N 100，管子表号为G80计算限流孔板
附录C 限流孔板计算 限流孔板计算见《限流孔板计算表》，计算说明如下： 1 输入数据 介质相态：根据介质情况填写相应字母。 G—气体 L—气体 G/L—气体/液体 正常流量：根据物料和热量平衡数据表填写。 孔板前流体正常温度：根据物料和热量平衡数据表填写孔板前流体正常温度。 计算临界限流压力的公式选择说明：根据流体情况填写相应数字。 1—饱和蒸汽 2—过热蒸汽及多原子气体 3—空气及双原子气体 孔板流量系数：由本附录“限流孔板C-Re-d /D关系图”查取。 孔板作用：根据孔板作用填写相应数字：1－降压作用 2－限流作用 孔数：根据情况填写相应数字：1－单孔 2－多孔 板数：根据情况填写相应数字： 1－单板 2－多板 2 计算数据 孔板前压力 孔板前压力（P 1 ）根据管道压力降计算结果填写。 2.2 孔板后压力 a. 气体、蒸汽：根据管道压力降计算得出的孔板后压力（P 2 ）、计算的临界限流压力（Pc），取两者中的较大值。推荐的临界限流压力值计算如下： 饱和蒸汽：Pc= 过热蒸汽及多原子气体：Pc= 空气及双原子气体：Pc= b.液体：根据压力降计算结果填写。 2.3 孔板压差 孔板压差为ΔP= P 1-P 2 ，式中： ΔP—通过孔板的压降，MPa P 1 —孔板前压力，MPa(A) P 2 —孔板后压力，MPa(A)
2.4 计算孔径 a. 气体、蒸汽单板孔板 ]1)())[(1)(( 1078.43122 126120k k P P P P k k ZT M P C W d k +--????= 式中： W —流体流量，kg/h C —孔板流量系数 d 0—孔板孔径，m D —管道内径，m P 1—孔板前压力，MPa （A ） P 2—孔板后压力，MPa （A ） M —分子量 Z —压缩系数。 T —孔板前流体温度，K k —绝热指数，k=Cp/Cv Cp —流体定压热容，kJ/(kg ·K) Cv —流体定容热容，kJ/(kg ·K) b. 液体单板孔板 1000 /1045.1286 20γ??? ?= P C Q d 式中： Q —液体流量，m 3/h ΔP —通过孔板的压降，MPa γ—液体密度，kg/m 3 c.气-液两相流孔板 分别按气、液流量用各自公式计算气相和液相孔板孔径，然后按下式计算两相流孔板孔径： 2 2V L d d d += 式中： d —两相流孔板孔径，m d L —液相孔板孔径，m d V —气相孔板孔径，m
限流孔板计算表编制说明 1范围 本标准规定了限流孔板计算表的格式和填写要求，以及限流孔板的计算方法，适用于工程设计。 2引用标准 HG／T 20570.15—95 《管路的限流孔板》 3限流孔板的使用场所 限流孔板适用于以下几个方面： 3.1工艺物料需要降压且精度要求不高。 3.2在管道中阀门上、下游需要有较大压降时，为减少流体对阀门的冲蚀，当经孔板节流不会产生气相时，可在阀门上游串联孔板。 流体需要小流量且连续流通的地方，如泵的冲洗管道、热备用泵的旁路管道(低流量保护管道)、离心泵出口返回贮槽(罐)的旁路管、分析取样管等场所。 4限流孔板计算表填写 限流孔板计算表的格式见附表1，计算表应注明工程名称和装置名称。 4.1限流孔板位号 由系统专业提出并填写。 4.2PID图号 根据PID图填写。 4.3管道号 根据限流孔板所在的管道号填写。 4.4管道类别 根据限流孔板所在的管道填写。 4.5介质 根据工艺专业提供的工艺数据填写。 4.6流量 根据工艺专业提供的工艺数据填写。 4.7孔板流量系数 由系统专业根据Re和d。／D值查附图(附图1)填写。
4.8液体密度 根据工艺专业提供的工艺数据填写。 4.9分子量 根据工艺专业提供的工艺数据填写。 4.10压缩系数 由系统专业根据流体对比压力、对比温度查气体压缩系数图求取 4.11孔板前温度 根据工艺专业提供的工艺数据填写。 4.12绝热指数 根据工艺专业提供的工艺数据填写。 4.13粘度 根据工艺专业提供的工艺数据填写。 4.14板数 见5.2中说明。 4.15孔板允许压差 见5.2中说明。 4.16孔板前绝压 见5.2中说明。 4.17孔板后绝压 见5.2中说明。 4.18开孔数 见5.1中说明。 4.19计算孔径 见5.3中说明。 4.20选用孔径 由系统专业按计算的孔径圆整后填写。 5限流孔板的计算 5.1限流孔板孔数的计算 5.1.1管道公称直径小于或等于150m时，通常采用单孔孔板；大于150m时，采用多孔板。
限流孔板的计算 一、D-1101手动放空限流孔板FO-1134（气体） 1、计算孔板锐孔直径 827.2d G =式中：G —— 通过喷嘴的流量，kg/h ；本算例G =104186 kg/h K ——气体绝热系数；本算例K = 1.606 P 1—— 喷嘴前压力，MPa （a ）；本算例P 1= 7.3MPa （a ） ρ1 —— 喷嘴前气体密度，kg/m 3；本算例ρ = 67.71 kg/m 3 d —— 锐孔直径，mm ； 则：锐孔直径 1 111)12(827.2ρP K K G d K K -++= 71 .673.7)1606.12(606.1827.2104186 1606.11606.1??+=-+ = 48.07mm 经圆整：取锐孔直径d = 48mm(60mm) 2、计算孔板厚度 当流体温度< 375℃时，?P D H ?=6 .31 式中：H —— 孔板厚度，mm ； p ?—— 孔板前后的压力降，kg/cm 2； 本算例p ? = （7.3-0.3）× 10.197 = 71.379kg/cm 2 (62.20171kg/cm 2) D —— 管子内径，mm ；本算例D = 89-5.5×2 = 243mm(78 mm) ? —— 挠度系数。本算例d/D = 45/78 = 0.576，查表8-15为0.5436。（0.3033） 则：孔板厚度 5436.0379.716 .31243?=H = 47.90mm （5.90447mm ） 孔板厚度一般不应超过0.1D ，但此处用作降压孔板，厚度超过此值是允许的。
二、阻泡剂添加管道AW-1114上的限流孔板FO-1115（液体） 1、锐孔孔径计算 式中：q —— 流体的重量流率，kg/h ；本算例q =1000 kg/h α —— 流量系数，查《工艺管道安装手册（老）》； ε —— 膨胀系数，对于液体及不压缩流体ε = 1； d —— 锐孔直径，mm ； ρ —— 操作条件下流体密度，kg/m 3；本算例ρ = 978 kg/m 3 p ?—— 孔板前后的压力降，kg/cm 2。 本算例p ? = 0.1×10.197 = 1.0197kg/cm 2 则：锐孔直径 ?P =ραε252.1q d 本算例管子内径D = 34-4.5×2 = 25〈 50mm ，则对于液体α = 0.61，ε = 1 0197.1978161.0252.11000 ????=d = 6.44mm 2、计算孔板厚度 当流体温度< 375℃时，?P D H ?=6 .31 式中：H —— 孔板厚度，mm ； p ?—— 孔板前后的压力降，kg/cm 2； 本算例p ? = 0.1×10.197 = 1.0197kg/cm 2 D —— 管子内径，mm ；本算例D = 34-4.5×2 = 25mm ? —— 挠度系数。 本算例d/D = 6.44/25 = 0.2576，查表8-15为0.5052。 则：孔板厚度 5052.00197.16 .3125?=H = 0. 57mm
I 第一种 管路限流孔板的设置 1. 总则 目的 化工厂、石油化工厂装置管路的限流孔板设置在管道上，用于限制流体的流量或降低流体的压力。 范围 管路的限流孔板应用于以下几个方面： 限流孔板为一同心锐孔板，用于限制流体的流量或降低流体的压力。流体通过孔板就会产生压力降，通过孔板的流量则随压力降的增大而增大。但当压力降超过一定数值，即超过临界压力降时，不论出口压力如何降低，流量将维持一定的数值而不再增加。限流孔板就是根据这个原理用来限制流体的流量或降低流体的压力。 1.2.1工艺物料需要降压且精度要求不高。 1.2.2在管道中阀门上、下游需要有较大压降时，为减少流体对阀门的冲蚀，当经孔板节流不会产生气相时，可在阀门上游串联孔板。 1.2.3流体需要小流量且连续流通的地方，如泵的冲洗管道、热备用泵的旁路管道（低流量保护管道）、分析取样管等场所。 1.2.4需要降压以减少噪声或磨损的地方，如放空系统。 编制依据： 化学工程学会《工艺系统工程设计技术规定》HG/第15篇管路限流孔板设置。 *本规定除注明外，压力均为绝对压力。 2 分类及选型要点 分类 限流孔板按孔板上开孔数分为单孔板和多孔板；按板数可分为单板和多板。 选型要点 2.2.1气体、蒸汽 为了避免使用限流孔板的管路出现噎塞流，限流孔板后压力（P 2）不能小于板前压力（P 1）的55%，即P 2≥，因此当P 2<时，不能用单板，要选择多板，其板数要保证每板后压力大于板前压力的55%。 2.2.2液体 2.2.2.1当液体压降小于或等于时，选择单板孔板。 2.2.2.2当液体压降大于时，选择多板孔板，且使每块孔板的压降小于。 孔数的确定 2.3.1管道公称直径小于或等于150mm 的管路，通常采用单孔孔板；大于150mm 时，采用多孔孔板。 2.3.2多孔孔板的孔径（d o ），一般可选用12.5mm,20mm,25mm,40mm 。 在计算多孔孔板时，首先按单孔孔板求出孔径（d ），然后按式（）求取选用的多孔孔板的孔数（N ）。 22/o d d N （） 式中 N ——多孔限流孔板的孔数，个； d ——单孔限流孔板的孔径，m ； d o ——多孔限流孔板的孔径，m ；
限流孔板计算表编制说明PS323-03 限流孔板计算表编制说明 1范围 本标准规定了限流孔板计算表的格式和填写要求，以及限流孔板的计算方法，适用于工程设计。 2引用标准 HG／T 20570.15—95 《管路的限流孔板》 3限流孔板的使用场所 限流孔板适用于以下几个方面： 3.1工艺物料需要降压且精度要求不高。 3.2在管道中阀门上、下游需要有较大压降时，为减少流体对阀门的冲蚀，当经 孔板节流不会产生气相时，可在阀门上游串联孔板。 流体需要小流量且连续流通的地方，如泵的冲洗管道、热备用泵的旁路管道(低流量保护管道)、离心泵出口返回贮槽(罐)的旁路管、分析取样管等场所。 4限流孔板计算表填写 限流孔板计算表的格式见附表1，计算表应注明工程名称和装置名称。 4.1限流孔板位号 由系统专业提出并填写。 4.2PID图号 根据PID图填写。 4.3管道号 根据限流孔板所在的管道号填写。 4.4管道类别 根据限流孔板所在的管道填写。 4.5介质 根据工艺专业提供的工艺数据填写。 4.6流量 根据工艺专业提供的工艺数据填写。 4.7孔板流量系数 —1—
限流孔板计算表编制说明PS323-03 由系统专业根据Re和d。／D值查附图(附图1)填写。 4.8液体密度 根据工艺专业提供的工艺数据填写。 4.9分子量 根据工艺专业提供的工艺数据填写。 4.10压缩系数 由系统专业根据流体对比压力、对比温度查气体压缩系数图求取 4.11孔板前温度 根据工艺专业提供的工艺数据填写。 4.12绝热指数 根据工艺专业提供的工艺数据填写。 4.13粘度 根据工艺专业提供的工艺数据填写。 4.14板数 见5.2中说明。 4.15孔板允许压差 见5.2中说明。 4.16孔板前绝压 见5.2中说明。 4.17孔板后绝压 见5.2中说明。 4.18开孔数 见5.1中说明。 4.19计算孔径 见5.3中说明。 4.20选用孔径 由系统专业按计算的孔径圆整后填写。 5限流孔板的计算 5.1限流孔板孔数的计算 5.1.1管道公称直径小于或等于150m时，通常采用单孔孔板；大于150m时，采 —2—
节流孔板的原理 管道的前后压差较大时，往往采用增加节流孔板的方式，其原理是：流体在管道中流动时，由于孔板的局部阻力，使得流体的压力降低，能量损耗，该现象在热力学上称为节流现象。该方式比采用调节阀要简单，但必须选择得当，否则，液体容易产生汽蚀现象，影响 1汽蚀现象 节流孔板的作用，就是在管道的适当地方将孔径变小，当液体经过缩口，流束会变细或收缩。流束的最小横断面出现在实际缩口的下游，称为缩流断面。在缩流断面处，流速是最大的，流速的增加伴随着缩流断面处压力的大大降低。当流束扩展进入更大的区域，速度下降，压力增加，但下游压力不会完全恢复到上游的压力，这是由于较大内部紊流和能量消耗的结果。如果缩流断面处的压力pvc降到液体对应温度下的饱和蒸汽压力pv以下，流束中就有蒸汽及溶解在水中的气体逸出，形成蒸汽与气体混合的小汽泡，压力越低，汽泡越多。如果孔板下游的压力p2仍低于液体的饱和蒸汽压力，汽泡将在下游的管道继续产生，液汽两相混合存在，这种现象就是闪蒸。如果下游压力恢复到高于液体的饱和蒸汽压力，汽泡在高压的作用下，迅速凝结而破裂，在汽泡破裂的瞬间，产生局部空穴，高压水以极高的速度流向这些原汽泡占有的空间，形成一个冲击力。由于汽泡中的气体和蒸汽来不及在瞬间全部溶解和凝结，在冲击力作用下又分成小汽泡，再被高压水压缩、凝结，如此形成多次反复，并产生一种类似于我们可以想象的砂石流过管道的噪音，此种现象称为空化（见图2）。流道材料表面在水击压力作用下，形成疲劳而遭到严重破坏。我们把汽泡的形成、发展和破裂以致材料受到破坏的全部过程称为汽蚀现象。 闪蒸和空化的主要区别在于汽泡是否破裂。存在闪蒸现象的系统管道，由于介质为汽水两相流，介质比容和流速成倍增加，冲刷表面磨损相当厉害，其表现为冲刷面有平滑抛光的外形。闪蒸也产生噪音和振动，但其声级值一般为80 dB以下，不超出规范规定的许可范围。空化则不然，汽泡破裂和高速冲击会引起严重的噪音，管道振动大，在流道表面极微小的面积上，冲击力形成的压力可高达几百甚至上千兆帕，冲击频率可达每秒几万次，在短时间内就可能引起冲刷面的严重损坏，其表现为冲刷面会产生类似于煤渣的粗糟表面。而且，由液体中逸出的氧气等活性气体，借助汽泡凝结时放出热量，也会对金属起化学腐蚀作用。 不管是闪蒸还是空化，都会对管道造成不同程度的损害，对安全运行均是不利的，因此，选择节流孔板时应避免这两种情况的发生。由于孔板下游的压力往往高于液体的饱和蒸汽压力，因此，选择节流孔板时，最主要是防止空化的产生。 2 防止流体产生汽蚀的方法 对于汽蚀，冲刷面换用高级材料不是彻底解决问题的办法，控制缩流断面处的压力pvc，保持该压力不低于液体的饱和蒸汽压力pv，才是防止汽蚀产生的一项根本措施。对于压降较大的管道，可通过多级降压，确保介质经过每一个缩流断面时压力都大于液体的饱和蒸汽 3 节流孔板压差的计算 为了计算节流孔板的压差，需引入一个新的概念——阻塞流压差Δps。当孔板两端的压差Δp增加时，流量qm也增加，当压差Δp增大到一定值时，缩口处的压力pvc下降到流体饱和蒸气压力pv以下，一部分流体汽化，管道流量不再随压差增加而增加，即形成所谓阻塞流现象。此时，孔板两端的压差称为阻塞流压差Δps。当节流孔板的实际压差Δp小于其对应的Δps时，就可避免闪蒸或汽蚀的发生。当管道两端压差较大时，可采用多级减压，但每一级节流孔板的实际压差Δp均应小于本级入口对应的Δps。
管路限流孔板的计算 限流孔板作为节流元件，由于具有结构简单、易加工、制造成本低、安装方便等优点，在满足工艺要求的前提下，使用限流孔板代替调节阀来限定流量或降低压力，将会大大地降低投资和操作维修费用。 特点 1．可以限定流量。 2．可以降低压力。 3．可同时限流降压。 流体为气体时，如果只是为了限定流量，对下游的压力没有要求，单段限流孔板即可满足要求。但如果在限定流量的同时还要限制孔板下游侧压力，单段限流孔板就满足不了这一要求，因为单段限流孔板不大可能在限定流量的同时还限制下游的压力，这时就应采用多段限流孔板来实现。 工作原理 孔板可以作为节流元件用来限定流量和降低压力。当孔板前后存在一定压差，流体流经孔板，对于一定的孔径，流经孔板的流量随着压差增大而增大。但当压差超过某一数值(称为临界压差)时，流体通过孔板缩孔处的流速达到音速，这时，无论压差如何增加，流经孔板的流量将维持在一定数值而不再增加。限流孔板就是根据这一原理来限定流体的流量和降低压力的。 规格 DN10～1000 目的：化工厂、石油化工厂装置管路的限流孔板设置在管道上，用于限制流体的流量或降低流体的压力。 使用范围：管路的限流孔板应用于以下几个方面： 限流孔板为一同心锐孔板，用于限制流体的流量或降低流体的压力。流体通过孔板就会产生压力降，通过孔板的流量则随压力降的增大而增大。但当压力降超过一定数值，即超过临界压力降时，不论出口压力如何降低，流量将维持一定的数值而不再增加。限流孔板就是根据这个原理用来限制流体的流量或降低流体的压力。 1．工艺物料需要降压且精度要求不高。 2．在管道中阀门上、下游需要有较大压降时，为减少流体对阀门的冲蚀，当经孔板节流不会产生气相时，可在阀门上游串联孔板。 3．流体需要小流量且连续流通的地方，如泵的冲洗管道、热备用泵的旁路管道（低流量保护管道）、分析取样管等场所。 4．需要降压以减少噪声或磨损的地方，如放空系统。 （《工艺系统工程设计技术规定》HG/T20570.15-1995）
限流孔板的计算 一、D-1101手动放空限流孔板FO-1134（气体） 1、计算孔板锐孔直径 827.2d G =式中：G —— 通过喷嘴的流量，kg/h ；本算例G =104186 kg/h K ——气体绝热系数；本算例K = 1.606 P 1—— 喷嘴前压力，MPa （a ）；本算例P 1= 7.3MPa （a ） ρ1 —— 喷嘴前气体密度，kg/m 3；本算例ρ = 67.71 kg/m 3 d —— 锐孔直径，mm ； 则：锐孔直径 1 111)12(827.2ρP K K G d K K -++= 71 .673.7)1606.12(606.1827.2104186 1606.11606.1??+=-+ = 48.07mm 经圆整：取锐孔直径d = 48mm(60mm) 2、计算孔板厚度 当流体温度< 375℃时，?P D H ?=6 .31 式中：H —— 孔板厚度，mm ； p ?—— 孔板前后的压力降，kg/cm 2； 本算例p ? = （7.3-0.3）× 10.197 = 71.379kg/cm 2 (62.20171kg/cm 2) D —— 管子内径，mm ；本算例D = 89-5.5×2 = 243mm(78 mm) ? —— 挠度系数。本算例d/D = 45/78 = 0.576，查表8-15为0.5436。（0.3033） 则：孔板厚度 5436.0379.716 .31243?=H = 47.90mm （5.90447mm ）
孔板厚度一般不应超过0.1D，但此处用作降压孔板，厚度超过此值是允许的。
二、阻泡剂添加管道AW-1114上的限流孔板FO-1115（液体） 1、锐孔孔径计算 p d q ?=ραε2252.1 式中：q —— 流体的重量流率，kg/h ；本算例q =1000 kg/h α —— 流量系数，查《工艺管道安装手册（老）》； ε —— 膨胀系数，对于液体及不压缩流体ε = 1； d —— 锐孔直径，mm ； ρ —— 操作条件下流体密度，kg/m 3；本算例ρ = 978 kg/m 3 p ?—— 孔板前后的压力降，kg/cm 2。 本算例p ? = 0.1×10.197 = 1.0197kg/cm 2 则：锐孔直径 ?P =ραε252.1q d 本算例管子内径D = 34-4.5×2 = 25〈 50mm ，则对于液体α = 0.61，ε = 1 0197.1978161.0252.11000 ????=d = 6.44mm 2、计算孔板厚度 当流体温度< 375℃时，?P D H ?=6 .31 式中：H —— 孔板厚度，mm ； p ?—— 孔板前后的压力降，kg/cm 2； 本算例p ? = 0.1×10.197 = 1.0197kg/cm 2 D —— 管子内径，mm ；本算例D = 34-4.5×2 = 25mm ? —— 挠度系数。本算例d/D = 6.44/25 = 0.2576，查表8-15为0.5052。 则：孔板厚度 5052.00197.16 .3125?=H = 0. 57mm
气体限流孔板的计算 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
限流孔板的计算 一、D-1101手动放空限流孔板FO-1134（气体） 1、计算孔板锐孔直径 827.2d G =式中：G —— 通过喷嘴的流量，kg/h ；本算例G =104186 kg/h K ——气体绝热系数；本算例K = P 1—— 喷嘴前压力，MPa （a ）；本算例P 1= （a ） ρ1 —— 喷嘴前气体密度，kg/m 3；本算例ρ = kg/m 3 d —— 锐孔直径，mm ； 则：锐孔直径 1 111)12(827.2ρP K K G d K K -++= 71 .673.7)1606.12(606.1827.2104186 1606.11606.1??+=-+ = 经圆整：取锐孔直径d = 48mm(60mm) 2、计算孔板厚度 当流体温度< 375℃时，?P D H ?=6 .31 式中：H —— 孔板厚度，mm ； p ?—— 孔板前后的压力降，kg/cm 2； 本算例p ? = （）× = 71.379kg/cm 2 (62.20171kg/cm 2) D —— 管子内径，mm ；本算例D = ×2 = 243mm(78 mm) ? —— 挠度系数。本算例d/D = 45/78 = ，查表8-15为。（）
则：孔板厚度 5436.0379.716 .31243?=H = 47.90mm （5.90447mm ） 孔板厚度一般不应超过，但此处用作降压孔板，厚度超过此值是允许的。
二、阻泡剂添加管道AW-1114上的限流孔板FO-1115（液体） 1、锐孔孔径计算 式中：q —— 流体的重量流率，kg/h ；本算例q =1000 kg/h α —— 流量系数，查《工艺管道安装手册（老）》； ε —— 膨胀系数，对于液体及不压缩流体ε = 1； d —— 锐孔直径，mm ； ρ —— 操作条件下流体密度，kg/m 3；本算例ρ = 978 kg/m 3 p ?—— 孔板前后的压力降，kg/cm 2。 本算例p ? = × = 1.0197kg/cm 2 则：锐孔直径 ?P =ραε252.1q d 本算例管子内径D = ×2 = 25〈 50mm ，则对于液体α = ，ε = 1 0197.1978161.0252.11000 ????=d = 6.44mm 2、计算孔板厚度 当流体温度< 375℃时，?P D H ?=6 .31 式中：H —— 孔板厚度，mm ； p ?—— 孔板前后的压力降，kg/cm 2； 本算例p ? = × = 1.0197kg/cm 2 D —— 管子内径，mm ；本算例D = ×2 = 25mm ? —— 挠度系数。本算例d/D = 25 = ，查表8-15为。 则：孔板厚度 5052.00197.16 .3125?=H = 0. 57mm
限流孔板的工艺计算内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
限流孔板计算表编制说明 1范围 本标准规定了限流孔板计算表的格式和填写要求，以及限流孔板的计算方法，适用于工程设计。 2引用标准 HG／T —95 《管路的限流孔板》 3限流孔板的使用场所 限流孔板适用于以下几个方面： 3.1工艺物料需要降压且精度要求不高。 3.2在管道中阀门上、下游需要有较大压降时，为减少流体对阀门的冲蚀，当经孔板节流不会产生气相时，可在阀门上游串联孔板。 流体需要小流量且连续流通的地方，如泵的冲洗管道、热备用泵的旁路管道(低流量保护管道)、离心泵出口返回贮槽(罐)的旁路管、分析取样管等场所。 4限流孔板计算表填写 限流孔板计算表的格式见附表1，计算表应注明工程名称和装置名称。 4.1限流孔板位号 由系统专业提出并填写。 4.2PID图号 根据PID图填写。
4.3管道号 根据限流孔板所在的管道号填写。 4.4管道类别 根据限流孔板所在的管道填写。 4.5介质 根据工艺专业提供的工艺数据填写。 4.6流量 根据工艺专业提供的工艺数据填写。 4.7孔板流量系数 由系统专业根据Re和d。／D值查附图(附图1)填写。 4.8液体密度 根据工艺专业提供的工艺数据填写。 4.9分子量 根据工艺专业提供的工艺数据填写。 4.10压缩系数 由系统专业根据流体对比压力、对比温度查气体压缩系数图求取4.11孔板前温度 根据工艺专业提供的工艺数据填写。 4.12绝热指数 根据工艺专业提供的工艺数据填写。 4.13粘度 根据工艺专业提供的工艺数据填写。
I 第一种管路限流孔板的设置 1. 总则 1.1 目的 化工厂、石油化工厂装置管路的限流孔板设置在管道上，用于限制流体的流量或降低流体的压力。 1.2 范围 管路的限流孔板应用于以下几个方面： 限流孔板为一同心锐孔板，用于限制流体的流量或降低流体的压力。流体通过孔板就会产生压力降，通过孔板的流量则随压力降的增大而增大。但当压力降超过一定数值，即超过临界压力降时，不论出口压力如何降低，流量将维持一定的数值而不再增加。限流孔板就是根据这个原理用来限制流体的流量或降低流体的压力。 1.2.1工艺物料需要降压且精度要求不高。 1.2.2在管道中阀门上、下游需要有较大压降时，为减少流体对阀门的冲蚀，当经孔板节流不会产生气相时，可在阀门上游串联孔板。 1.2.3流体需要小流量且连续流通的地方，如泵的冲洗管道、热备用泵的旁路管道（低流量保护管道）、分析取样管等场所。 1.2.4需要降压以减少噪声或磨损的地方，如放空系统。 1.3 编制依据： 化学工程学会《工艺系统工程设计技术规定》HG/T20570.15-1995第15篇管路限流孔板设置。 *本规定除注明外，压力均为绝对压力。 2 分类及选型要点
2.1 分类 限流孔板按孔板上开孔数分为单孔板和多孔板；按板数可分为单板和多板。 2.2 选型要点 2.2.1气体、蒸汽 为了避免使用限流孔板的管路出现噎塞流，限流孔板后压力（P 2）不能小于板前压力（P 1）的55%，即P 2≥0.55P 1，因此当P 2<0.55P 1时，不能用单板，要选择多板，其板数要保证每板后压力大于板前压力的55%。 2.2.2液体 2.2.2.1当液体压降小于或等于2.5MPa 时，选择单板孔板。 2.2.2.2当液体压降大于2.5MPa 时，选择多板孔板，且使每块孔板的压降小于2.5MPa 。 2.3 孔数的确定 2.3.1管道公称直径小于或等于150mm 的管路，通常采用单孔孔板；大于150mm 时，采用多孔孔板。 2.3.2多孔孔板的孔径（d o ），一般可选用12.5mm,20mm,25mm,40mm 。 在计算多孔孔板时，首先按单孔孔板求出孔径（d ），然后按式（2.3）求取选用的多孔孔板的孔数（N ）。 22/o d d N （2.3） 式中 N ——多孔限流孔板的孔数，个； d ——单孔限流孔板的孔径，m ； d o ——多孔限流孔板的孔径，m ； 3 计算方法
气体限流孔板的计算 Prepared on 24 November 2020
限流孔板的计算 一、D-1101手动放空限流孔板FO-1134（气体） 1、计算孔板锐孔直径 827.2d G =式中：G —— 通过喷嘴的流量，kg/h ；本算例G =104186 kg/h K ——气体绝热系数；本算例K = P 1—— 喷嘴前压力，MPa （a ）；本算例P 1= （a ） ρ1 —— 喷嘴前气体密度，kg/m 3；本算例ρ = kg/m 3 d —— 锐孔直径，mm ； 则：锐孔直径 1 111)12(827.2ρP K K G d K K -++= 71 .673.7)1606.12(606.1827.2104186 1606.11606.1??+=-+ = 经圆整：取锐孔直径d = 48mm(60mm) 2、计算孔板厚度 当流体温度< 375℃时，?P D H ?=6 .31 式中：H —— 孔板厚度，mm ； p ?—— 孔板前后的压力降，kg/cm 2； 本算例p ? = （）× = 71.379kg/cm 2 (62.20171kg/cm 2) D —— 管子内径，mm ；本算例D = ×2 = 243mm(78 mm) ? —— 挠度系数。本算例d/D = 45/78 = ，查表8-15为。（）
则：孔板厚度 5436.0379.716 .31243?=H = 47.90mm （5.90447mm ） 孔板厚度一般不应超过，但此处用作降压孔板，厚度超过此值是允许的。
二、阻泡剂添加管道AW-1114上的限流孔板FO-1115（液体） 1、锐孔孔径计算 式中：q —— 流体的重量流率，kg/h ；本算例q =1000 kg/h α —— 流量系数，查《工艺管道安装手册（老）》； ε —— 膨胀系数，对于液体及不压缩流体ε = 1； d —— 锐孔直径，mm ； ρ —— 操作条件下流体密度，kg/m 3；本算例ρ = 978 kg/m 3 p ?—— 孔板前后的压力降，kg/cm 2。 本算例p ? = × = 1.0197kg/cm 2 则：锐孔直径 ?P =ραε252.1q d 本算例管子内径D = ×2 = 25〈 50mm ，则对于液体α = ，ε = 1 0197.1978161.0252.11000 ????=d = 6.44mm 2、计算孔板厚度 当流体温度< 375℃时，?P D H ?=6 .31 式中：H —— 孔板厚度，mm ； p ?—— 孔板前后的压力降，kg/cm 2； 本算例p ? = × = 1.0197kg/cm 2 D —— 管子内径，mm ；本算例D = ×2 = 25mm ? —— 挠度系数。本算例d/D = 25 = ，查表8-15为。 则：孔板厚度 5052.00197.16 .3125?=H = 0. 57mm
限流孔板计算表编制说明 1围 本标准规定了限流孔板计算表的格式和填写要求，以及限流孔板的计算方法，适用于工程设计。 2引用标准 HG／T 20570.15—95 《管路的限流孔板》 3限流孔板的使用场所 限流孔板适用于以下几个方面： 3.1工艺物料需要降压且精度要求不高。 3.2在管道中阀门上、下游需要有较大压降时，为减少流体对阀门的冲蚀，当经孔板节流不会产生气相时，可在阀门上游串联孔板。 流体需要小流量且连续流通的地方，如泵的冲洗管道、热备用泵的旁路管道(低流量保护管道)、离心泵出口返回贮槽(罐)的旁路管、分析取样管等场所。 4限流孔板计算表填写 限流孔板计算表的格式见附表1，计算表应注明工程名称和装置名称。 4.1限流孔板位号 由系统专业提出并填写。 4.2PID图号 根据PID图填写。 4.3管道号 根据限流孔板所在的管道号填写。 4.4管道类别 根据限流孔板所在的管道填写。 4.5介质 根据工艺专业提供的工艺数据填写。 4.6流量 根据工艺专业提供的工艺数据填写。 4.7孔板流量系数 由系统专业根据Re和d。／D值查附图(附图1)填写。
4.8液体密度 根据工艺专业提供的工艺数据填写。 4.9分子量 根据工艺专业提供的工艺数据填写。 4.10压缩系数 由系统专业根据流体对比压力、对比温度查气体压缩系数图求取 4.11孔板前温度 根据工艺专业提供的工艺数据填写。 4.12绝热指数 根据工艺专业提供的工艺数据填写。 4.13粘度 根据工艺专业提供的工艺数据填写。 4.14板数 见5.2中说明。 4.15孔板允许压差 见5.2中说明。 4.16孔板前绝压 见5.2中说明。 4.17孔板后绝压 见5.2中说明。 4.18开孔数 见5.1中说明。 4.19计算孔径 见5.3中说明。 4.20选用孔径 由系统专业按计算的孔径圆整后填写。 5限流孔板的计算 5.1限流孔板孔数的计算 5.1.1管道公称直径小于或等于150m时，通常采用单孔孔板；大于150m时，采用多孔板。
降压限流孔板的设置要求 管道的前后压差较大时，往往采用增加节流孔板的方式，其原理是：流体在管道中流动时，由于孔板的局部阻力，使得流体的压力降低，能量损耗，该现象在热力学上称为节流现象。该方式比采用调节阀要简单，但必须选择得当，否则，液体容易产生汽蚀现象，影响管道的安全运行。 1汽蚀现象 节流孔板的作用，就是在管道的适当地方将孔径变小，当液体经过缩口，流束会变细或收缩。流束的最小横断面出现在实际缩口的下游，称为缩流断面。在缩流断面处，流速是最大的，流速的增加伴随着缩流断面处压力的大大降低。当流束扩展进入更大的区域，速度下降，压力增加，但下游压力不会完全恢复到上游的压力，这是由于较大内部紊流和能量消耗的结果。如果缩流断面处的压力pvc降到液体对应温度下的饱和蒸汽压力pv以下，流束中就有蒸汽及溶解在水中的气体逸出，形成蒸汽与气体混合的小汽泡，压力越低，汽泡越多。如果孔板下游的压力p2仍低于液体的饱和蒸汽压力，汽泡将在下游的管道继续产生，液汽两相混合存在，这种现象就是闪蒸。如果下游压力恢复到高于液体的饱和蒸汽压力，汽泡在高压的作用下，迅速凝结而破裂，在汽泡破裂的瞬间，产生局部空穴，高压水以极高的速度流向这些原汽泡占有的空间，形成一个冲击力。由于汽泡中的气体和蒸汽来不及在瞬间全部溶解和凝结，在冲击力作用下又分成小汽泡，再被高压水压缩、凝结，如此形成多次反复，并产生一种类似于我们可以想象的砂石流过管道的噪音，此种现象称为空化（见图2）。流道材料表面在水击压力作用下，形成疲劳而遭到严重破坏。我们把汽泡的形成、发展和破裂以致材料受到破坏的全部过程称为汽蚀现象。 闪蒸和空化的主要区别在于汽泡是否破裂。存在闪蒸现象的系统管道，由于介质为汽水两相流，介质比容和流速成倍增加，冲刷表面磨损相当厉害，其表现为冲刷面有平滑抛光的外形。闪蒸也产生噪音和振动，但其声级值一般为80 dB以下，不超出规范规定的许可范围。空化则不然，汽泡破裂和高速冲击会引起严重的噪音，管道振动大，在流道表面极微小的面积上，冲击力形成的压力可高达几百甚至上千兆帕，冲击频率可达每秒几万次，在短时间内就可能引起冲刷面的严重损坏，其表现为冲刷面会产生类似于煤渣的粗糟表面。而且，由液体中逸出的氧气等活性气体，借助汽泡凝结时放出热量，也会对金属起化学腐蚀作用。不管是闪蒸还是空化，都会对管道造成不同程度的损害，对安全运行均是不利的，因此，选择节流孔板时应避免这两种情况的发生。由于孔板下游的压力往往高于液体的饱和蒸汽压力，因此，选择节流孔板时，最主要是防止空化的产生。 2 防止流体产生汽蚀的方法 对于汽蚀，冲刷面换用高级材料不是彻底解决问题的办法，控制缩流断面处的压力pvc，保持该压力不低于液体的饱和蒸汽压力pv，才是防止汽蚀产生的一项根本措施。对于压降较大的管道，可通过多级降压，确保介质经过每一个缩流断面时压力都大于液体的饱和蒸汽压力。 3 节流孔板压差的计算 为了计算节流孔板的压差，需引入一个新的概念——阻塞流压差Δps。当孔板两端的压差Δp增加时，流量qm也增加，当压差Δp增大到一定值时，缩口处的压力pvc下降到流体饱和蒸气压力pv以下，一部分流体汽化，管道流量不再随压差增加而增加，即形成所谓阻塞流现象。此时，孔板两端的压差称为阻塞流压差Δps。当节流孔板的实际压差Δp小于其对应的Δps时，就可避免闪蒸或汽蚀的发生。当管道两端压差较大时，可采用多级减压，但每一级节流孔板的实际压差Δp均应小于本级入口对应的Δps。 根据文献，多级节流孔板的的压降按几何级数递减，当第1级节流孔板实际压降为Δp1
节流孔板的原理及限流计算 节流孔板的原理 管道的前后压差较大时，往往采用增加节流孔板的方式，其原理是:流体在管道中流动时，由于孔板的局部阻力，使得流体的压力降低，能量损耗，该现象在热力学上称为节流现象。该方式比采用调节阀要简单，但必须选择得当，否则，液体容易产生汽蚀现象，影响管道的安全运行。 1汽蚀现象 节流孔板的作用，就是在管道的适当地方将孔径变小，当液体经过缩口，流束会变细或收缩。流束的最小横断面出现在实际缩口的下游，称为缩流断面。在缩流断面处，流速是最大的，流速的增加伴随着缩流断面处压力的大大降低。当流束扩展进入更大的区域，速度下降，压力增加，但下游压力不会完全恢复到上游的压力，这是由于较大内部紊流和能量消耗的结果。如果缩流断面处的压力pvc降到液体对应温度下的饱和蒸汽压力pv以下，流束中就有蒸汽及溶解在水中的气体逸出，形成蒸汽与气体混合的小汽泡，压力越低，汽泡越多。如果孔板下游的压力 p2仍低于液体的饱和蒸汽压力，汽泡将在下游的管道继续产生，液汽两相混合存在，这种现象就是闪蒸。如果下游压力恢复到高于液体的饱和蒸汽压力，汽泡在高压的作用下，迅速凝结而破裂，在汽泡破裂的瞬间，产生局部空穴，高压水以极高的速度流向这些原汽泡占有的空间，形成一个冲击力。由于汽泡中的气体和蒸汽来不及在瞬间全部溶解和凝结，在冲击力作用下又分成小汽泡，再被高压水压缩、凝结，如此形成多次反复，并产生一种类似于我们可以想象的砂石流过管道的噪音，此种现象称为空化(见图2)。流道材料表面在水击压力作用下，形成疲劳而遭到严重破坏。我们把汽泡的形成、发展和破裂以致材料受到破坏的全部过程称为汽蚀现象。
闪蒸和空化的主要区别在于汽泡是否破裂。存在闪蒸现象的系统管道，由于介质为汽水两相流，介质比容和流速成倍增加，冲刷表面磨损相当厉害，其表现为冲刷面有平滑抛光的外形。闪蒸也产生噪音和振动，但其声级值一般为80 dB以下，不超出规范规定的许可范围。空化则不然，汽泡破裂和高速冲击会引起严重的噪音，管道振动大，在流道表面极微小的面积上，冲击力形成的压力可高达几百甚至上千兆帕，冲击频率可达每秒几万次，在短时间内就可能引起冲刷面的严重损坏，其表现为冲刷面会产生类似于煤渣的粗糟表面。而且，由液体中逸出的氧气等活性气体，借助汽泡凝结时放出热量，也会对金属起化学腐蚀作用。 不管是闪蒸还是空化，都会对管道造成不同程度的损害，对安全运行均是不利的，因此，选择节流孔板时应避免这两种情况的发生。由于孔板下游的压力往往高于液体的饱和蒸汽压力，因此，选择节流孔板时，最主要是防止空化的产生。 2 防止流体产生汽蚀的方法 对于汽蚀，冲刷面换用高级材料不是彻底解决问题的办法，控制缩流断面处的压力pvc，保持该压力不低于液体的饱和蒸汽压力pv，才是防止汽蚀产生的一项根本措施。对于压降较大的管道，可通过多级降压，确保介质经过每一个缩流断面时压力都大于液体的饱和蒸汽压力。 3 节流孔板压差的计算 为了计算节流孔板的压差，需引入一个新的概念——阻塞流压差Δps。当孔板两端的压差Δp增加时，流量qm也增加，当压差Δp增大到一定值时，缩口处的压力pvc下降到流体饱和蒸气压力pv以下，一部分流体汽化，管道流量不再随压差增加而增加，即形成所谓阻塞流现象。此时，孔板两端的压差称为阻塞流压差Δps。当节流孔板的实际压差Δp小于其对应的Δps时，就可避免闪蒸或汽蚀的发生。当管道两端压差较大时，可采用多级减压，但每一级节流孔板的实际压差Δp均应小于本级入口对应的Δps。