小议节流孔板与限流孔板的不同之处
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孔板特点孔板经管道介质流量的方法有几种,但其中应用最为广泛、最为普遍的是压差式流量计。
它由节流装置和差压计或者由节流装置与差压变送器连同二次表共同组成。
节流装置的使用历史悠久,在国际,国内都已标准化。
节流装置是差压测量时一次元件,人们利用它在管道内使流体产生压差。
利用导压管把节流装置前后产生的压差传送给差压变送器,再输入到二次仪表,便显示出管道内流体的瞬时流量或累计流量。
利用调节仪表也可以对流量进行调节。
节流装置结构简单,测量准确,使用可靠,检修、维护都很方便。
用途LG/FB型标准环室孔板、法兰孔板节流装置是无刻度的流量测量装置,它与气动、电动差压变送器或双波纹管差压变送器配套使用。
在冶金、化工、石油、电力工业系统连续测量介质温度≤400℃的液体、气体、蒸汽流经孔板所产生的压差,由变送器将该压差讯号转换成比例的输出信号,再有二次仪表或调节器,对被测量流量进行记录,指示或调节。
工作原理节流装置是人为的在介质流通的管道内造成节流(如图一所示)。
当被测介质流过节流装置之后,造成一个局部收缩,流束集中,流速增加,静压力降低,于是在孔板的上、下游两侧产生一个静压力差。
这个静压力差与流量之间呈一定的函数关系,流量愈大,所产生的静压力差愈大,因此通过测量差压的方法,就可测是流量。
结构节流装置的结构如图二、三所示:结构特点1、环室取压标准孔板:属标准孔板。
由于实现了环室取压,提高了测量精度,缩短了安装时所需最小直线管段长度,可在各部门普遍应用。
2、角接单独钻孔取压标准孔板:属标准孔板。
当管径在400毫米以上时,多采用此种形式。
取压方式为法兰单独钻孔取压、圆形均压环取压或方形均压环取压。
孔板形式可为带柄孔或非标准的圆缺孔板等。
3、法兰取压标准孔板:属标准孔板。
它不论管道直径大小,其上、下游取压孔中心均位于距孔板两侧端面各式各1时(25.5mm)处,炼油系统普遍采用此种形式。
4、径距取压标准孔板:属标准孔板。
取压方式为管道取压。
减压稳压消火栓类型孔板
减压稳压消火栓的类型包括孔板。
孔板是一种常用的消火栓配件,用于减压和稳压。
以下是一些具体的类型:
1. 专用减压孔板:常用于消防室内消火栓,能够起到减压和稳压的作用。
2. 节流孔板:可以减小流体在管道中的压力,起到稳压的作用。
3. 限流孔板:主要用于限制管道中的流量,也可以起到一定的稳压作用。
这些孔板通常由不锈钢、铜等材料制成,具有不同的规格和尺寸,以满足不同的消防需求。
在使用时,需要根据实际情况选择合适的孔板,以达到最佳的减压和稳压效果。
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。
简述各种流量计原理及特点. 简述目前工程实际中,流量测量方法及流量仪表的种类繁多,至今为止,可供工业用的流量仪表种类多达数十余种。
在流量仪表的家族中,每种产品都有它特定的适用性及使用局限性。
按测量对象划分就有封闭管道和明渠两大类:按测量目的又可分为总量测量和流量测量,其仪表分别称作总量表和流量计。
本文简要介绍目前最常用流量计分类法,主要有:差压式流量计、容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计质量流量计等分别简述各种流量计的原理及特点。
2. 差压式流量计差压式流量计是通过安装于是工业管道中流量检测元件产生的差压,将已知流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计差压式流量计算流量计。
差压式流量计由一次检测件及二次仪表(差压转换器或变送器和流量显示仪表)组成。
以检测件形式划分差压式流量计分类,有孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计等。
二次仪表为各种机械、电子、机电一体式差压式流量计、差压变送器及流量显示仪表。
差压式流量仪表是流量仪表大家族中应用最广泛的一中流量仪表,目前国内外已系列化、通用化、标准化,差压式流量计既可单独测量流量参数,也可测量其它参数(压力、物位、密度)等。
差压式流量计的检测件按其作用原理可分为:节流装置、水利阻力、动压头式、动压头增益及射流式、以及离心式等几大类。
检测件有标准化型式或非标准两大类。
标准型检测元件是以标准文件设计、制造、安装和使用,无需经实流标定即可确定其流量值和估算测量误差。
而非标型检测元件一般尚未列入国际标准中检测元件。
差压式流量计也是应用最广泛的一种流量仪表,在各种流量计使用量中占据首位。
主要优点是:(1)应用最多的孔板式流量计结构牢固,性能稳定可靠,使用寿命长;(2)应用范围广泛,至今尚无任何一流量计可与之比拟;(3)检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产,便于规模经济生产。
主要缺点是:(1)测量精度普遍偏低:(2)范围度窄,一般仅3:1~4:1;(3)现场安装条件要求高;(4)压损大(指孔板、喷嘴等)。
限流孔板节流工作原理在充满单相连续流体的管道中,安装一个节流元件(如孔板、喷嘴等)、当流体通过节流元件的节流孔时,流束形成局部收缩,流速加快,动能增加,静压降低,在节流元件的前后产生一个静压力差,即△P=P1-P2,若节流孔面积为F,流体的质量流量为qm,体积流量qv,密度为ρ,则根据流动连续性原理和伯努利方程可推导出压力差与流体流量之间的关系式:qm=qF(△Pρ)0.5式中α是流量系数。
由上述关系可知,如果节流孔面积和流体密度一定,则流量与压力差的平方根成正比,即只要测出压差值,即可算出流量值,节流装置就是根据这个原理测量流体流量的。
通过测量流体流经节流装置的前后压力降,可达到测量流量流量的目的,这种测量方法是以伯努利定律和流体流动连续定律为基础的。
限流孔板的基本原理和节流孔板(降压)的基本原理完全一样。
由于两者所起的作用和使用条件不同,所以在考虑方法和计算精度亦有差异。
首先限流孔板非计量仪表,要求精度不高,可忽略某些影响因素。
如温度对管径和开口直径的影响,雷诺数对流量系数的影响等。
限流孔板只起降压限流作用。
限流孔板上压力降是指永久压损。
限流孔板上的压力降比节流装置上的压力降大的多。
亦就是在相同的流量条件下,孔径比β的范围可扩展到0.05~0.75。
限流孔板设置在管道中用于限制流体的流量或降低流体的压力。
1一般用于如下几个方面:工艺物料需要降压且精度要求不高:工艺要求调节阀上的压力降较大,而调节阀上的允许最大压力降达不到这个要求时,可通过限流孔板降掉一部分压力,以减少调节阀上的压力降,也可减少调节阀的磨损;流体需要小流量且有谁知道如何把氯气中的水分降到10ppm以下连续通过的地方。
如泵的冲洗管道、热备用泵的旁通管道(低流量保护管道)、分析取样管等场所。
需要降压以减少噪声或磨损的地方,如放容系统。
保证安全操作,如当压力降较大的调节阀旁路采用球阀时,为防止旁路手动操作时泄压太快,可采用限流孔板。
节流孔板对既有民用建筑节水的意义摘要:本文从供水安全和节水节能的角度出发,通过设计的实验装置,研究了典型给水装置流量和工作压力的关系以及不同孔径节流孔板应用于既有建筑节水改造的节流效果,从而为给水系统供水压力和最佳节流孔板孔径的选择提供依据,对今后的建筑给水设计以及节流孔板在建筑生活给水中的应用具有一定的指导意义。
关键词:节流孔板、民用建筑、最低工作压力、节流效果1 概述防止超压出流是建筑节水的有效措施之一。
据北京建筑工程学院“建筑节水课题组”在11栋不同类项建筑的67个配水点所作的超压出流实测分析结果统计,有55%的普通水龙头和61%的陶瓷阀芯水龙头的流量大于各自的额定流量,处于超压出流状态,且这两种水龙头的最大出流量约为额定流量的3倍。
由此可见,在我国既有建筑中,给水系统的超压出流现象是普遍存在而且是比较严重的[1]。
在给水系统竖向合理分区的基础上,设置减压装置是防止超压出流最有效的方法之一。
减压阀、节流孔板以及节流塞是三种主要的减压装置。
从新建建筑应用状况来看,减压阀已经广泛应用于给水系统,在消防给水系统中节流孔板的应用也已经标准化。
但节流孔板在建筑生活给水中的应用没有得到广泛推广,并且消防给水中采用减压装置限制工作压力也不是从节能节水的角度出发,而是基于保护设备和人身安全。
从既有建筑节水节能改造方面来看,增加减压阀的用户很少,而更换节水器具的用户相对要多一些,但也只占整个用户的少部分,更换淋浴龙头的就更少[2]。
节流孔板材质可选用环保、符合标准的硬质塑料,制作简单、成本低、安装使用方便。
普通水龙头前安装节流孔板的方法很简单,就是在水龙头和管箍之间用2个胶垫夹住孔板,将水龙头拧紧即可。
在淋浴龙头前的安装方法是将节流孔板安装在淋浴龙头出口与花洒软管之间,就如同换胶垫一样简单。
节流孔板的应用对既有建筑的节水具有很大的意义,如能得到广泛应用,可以节省大量的水源,社会效益是很大的。
我国现行的《建筑给水排水设计规范》第3.3.5条规定:静水压大于0.35Mpa 的入户管(或配水横管),宜设减压或调压设施。
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,因此在国外已被广泛地应用于工艺装置,对装置的安全运行起着重要的作用。
然而,目前在国内工艺装置中限流孔板的应用还很不够,与国外相比存在差距。
在需要限定流量或降低压力之处,大多采用调节回路来实现。
在某些地方流体的流量仅要求限定在某一规定的范围内而不需要调节,而且,对其流量的准确性要求也不高,完全可以使用限流孔板来代替。
因此,在工艺装置的设计中有必要充分认识限流孔板的优点,重视限流孔板的应用。
1限流孔板的工作原理孔板可以作为流量测量元件用来测量流量,也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。
2限流孔板在工艺装置中的应用2.1保证离心泵安全启动和正常工作2.1.1保证离心泵的最小流量要求离心泵在启动时,为了使出口压力达到一定值,减少电动机启动电流,要求在出口阀关闭或部分关闭下启动。
但是,对于某些离心泵,如高扬程离心泵及输送挥发性液体的离心泵,由于泵内叶轮与泵体间隙很小,流体易于气化,这类离心泵在启动和运转时要求必须有一定流量。
如果这类离心泵在没有液体流出的情况下运转(即密闭运转),泵内液体将产生涡流,使其发热汽化而发生气蚀或憋压,易造成泵损坏。
为了保证这类离心泵安全启动和正常运转,要求泵有最小排出流量,此值称为离心泵的最小流量。
通常最小流量由泵制造厂规定。
为了保证最小流量,在离心泵出口管道上加一条返回线,称为最小流量线,如图1。
在最小流量线上使用限流孔板,即使在发生误操作将泵出口阀门关闭时,也能保证离心泵安全运转,不致造成泵损坏。
限流孔板节流工作原理在充满单相连续流体的管道中,安装一个节流元件(如孔板、喷嘴等)、当流体通过节流元件的节流孔时,流束形成局部收缩,流速加快,动能增加,静压降低,在节流元件的前后产生一个静压力差,即△P=P1-P2,若节流孔面积为F,流体的质量流量为qm,体积流量qv,密度为ρ,则根据流动连续性原理和伯努利方程可推导出压力差与流体流量之间的关系式:qm=qF(△Pρ)0.5式中α是流量系数。
由上述关系可知,如果节流孔面积和流体密度一定,则流量与压力差的平方根成正比,即只要测出压差值,即可算出流量值,节流装置就是根据这个原理测量流体流量的。
通过测量流体流经节流装置的前后压力降,可达到测量流量流量的目的,这种测量方法是以伯努利定律和流体流动连续定律为基础的。
限流孔板的基本原理和节流孔板(降压)的基本原理完全一样。
由于两者所起的作用和使用条件不同,所以在考虑方法和计算精度亦有差异。
首先限流孔板非计量仪表,要求精度不高,可忽略某些影响因素。
如温度对管径和开口直径的影响,雷诺数对流量系数的影响等。
限流孔板只起降压限流作用。
限流孔板上压力降是指永久压损。
限流孔板上的压力降比节流装置上的压力降大的多。
亦就是在相同的流量条件下,孔径比β的范围可扩展到0.05~0.75。
限流孔板设置在管道中用于限制流体的流量或降低流体的压力。
1一般用于如下几个方面:工艺物料需要降压且精度要求不高:工艺要求调节阀上的压力降较大,而调节阀上的允许最大压力降达不到这个要求时,可通过限流孔板降掉一部分压力,以减少调节阀上的压力降,也可减少调节阀的磨损;流体需要小流量且有谁知道如何把氯气中的水分降到10ppm以下连续通过的地方。
如泵的冲洗管道、热备用泵的旁通管道(低流量保护管道)、分析取样管等场所。
需要降压以减少噪声或磨损的地方,如放容系统。
保证安全操作,如当压力降较大的调节阀旁路采用球阀时,为防止旁路手动操作时泄压太快,可采用限流孔板。
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,因此在国外已被广泛地应用于工艺装置,对装置的安全运行起着重要的作用。
然而,目前在国内工艺装置中限流孔板的应用还很不够,与国外相比存在差距。
在需要限定流量或降低压力之处,大多采用调节回路来实现。
在某些地方流体的流量仅要求限定在某一规定的范围内而不需要调节,而且,对其流量的准确性要求也不高,完全可以使用限流孔板来代替。
因此,在工艺装置的设计中有必要充分认识限流孔板的优点,重视限流孔板的应用。
1限流孔板的工作原理孔板可以作为流量测量元件用来测量流量,也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。
2限流孔板在工艺装置中的应用2.1保证离心泵安全启动和正常工作2.1.1保证离心泵的最小流量要求离心泵在启动时,为了使出口压力达到一定值,减少电动机启动电流,要求在出口阀关闭或部分关闭下启动。
但是,对于某些离心泵,如高扬程离心泵及输送挥发性液体的离心泵,由于泵内叶轮与泵体间隙很小,流体易于气化,这类离心泵在启动和运转时要求必须有一定流量。
如果这类离心泵在没有液体流出的情况下运转(即密闭运转),泵内液体将产生涡流,使其发热汽化而发生气蚀或憋压,易造成泵损坏。
为了保证这类离心泵安全启动和正常运转,要求泵有最小排出流量,此值称为离心泵的最小流量。
通常最小流量由泵制造厂规定。
为了保证最小流量,在离心泵出口管道上加一条返回线,称为最小流量线,如图1。
在最小流量线上使用限流孔板,即使在发生误操作将泵出口阀门关闭时,也能保证离心泵安全运转,不致造成泵损坏。
什么是孔板,什么是节流器,孔板流量计优点什么是孔板:孔板是测量流量的差压发生装置,配合各种差压计或差压变送器可测量管道中各种流体的流量。
孔板又叫节流装置,节流装置包括环室孔板,喷嘴等。
节流装置与差压变送器配套使用,可测量液体、蒸汽、气体的流量,它广泛应用于石油、化工、冶金、电力、轻工等部门。
孔板流量计原理:充满管道的流体,当它们流经管道内的节流装置时,流束将在节流装置的节流件处形成局部收缩,从而使流速增加,静压力低,于是在节流件前后便产生了压力降,即压差,介质流动的流量越大,在节流件前后产生的压差就越大,所以可以通过测量压差来衡量流体流量的大小。
这种测量方法是以能量守衡定律和流动连续性定律为基准的。
什么是节流器:节流器由喷嘴及喷嘴套构成,喷嘴为柱状空心壳体,底端封闭,上部向外形成阶梯式凸台,顶端边缘向外形成顶板,底部侧壁开有若干通孔,喷嘴套与凸台截面形状相同,且与凸台外沿紧密配合。
喷嘴空心部及喷嘴套截面均为圆形,且通孔为三个,并对称分布,喷嘴套底部对称设有三个弧形支持筋。
节流器的优点:节流器结构简单、实用、效果好,安装方便,工作可靠,成本低,又具有一定准确度.能满足工程测量的需要.而物理性地控制水量,此结构还可激活水,增加水压,灵活合理地减少流量,水势不变,既不影响使用者的使用感,又不会因为安装导致休业等麻烦,可有效削减上下自来水费用和热水的锅炉燃料费用。
智能孔板流量计(节流装置)是集流量、温度、压力检测功能于一体,并能进行温度、压力自动补偿的新一代流量计,该仪表采用先进的微机技术与微功耗新技术,功能强,结构紧凑,操作简单,使用方便。
节流装置结构易于复制,简单、牢固,性能稳定可靠,使用期限长,价格低廉。
孔板计算采用国际标准与加工,应用范围广,全部单相流皆可测量,部分混相流亦可应用。
标准型节流装置无须实流校准,即可投用。
一体型孔板安装更简单,无须引压管,可直接接差压变送器和压力变送器。
孔板流量计优点:孔板流量计采用了特有的防冻隔离器,在测量蒸汽时,不需伴热、保温及冷凝器,使结构大为简化,便于现场安装。
小议节流孔板与限流孔板的不同之处
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一、节流孔板:
孔板节流装置是差压式流量测量系统中的一次装置,它由节流孔板、取压装置、前后直管段及连接法兰等部件组成。
与差压变送器配套使用可实现对充满管道的单相、均质的各种液体、气体及蒸汽流量的测量。
制造标准:GB2624-93, ISO5167-91
测量原理:当充满管道的流体流经孔板时,将产生局部收缩,流束集中,流速增加,静压力降低,于是在孔板前后产生一个静压力差,该压力差与流量存在着一定的函数关系,流量越大,压力差就越大。
通过导压管将差压信号传递给差压变送器,转换成4~20mA.DC标准信号,经流量显示仪,便显示出管道内的瞬时和累积流量。
节流孔板装置常用取压方式有三种:角接取压(环室、钻孔)和法兰取压。
二、限流孔板:
限流孔板设置在管道中用于限制流体的流量或降低流体的压力。
限流孔板应用于以下几个方面:
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。