差压式流量计的组成及安装

说说孔板流量计的原理与安装的注意事项/提供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，广泛应用于气体、蒸汽和液体的流量测量。

具有结构简单，维修方便，性能稳定，使用可靠等特点。

一、孔板流量计基本原理在管道内部装上孔板节流件，由于节流件的孔径小于管道内径，当流体流经节流件时，流束截面突然收缩，流速加快。

节流件后端流体的静压力降低，于是在节流件前后产生静压力差，该静压力差与流体过的流体流量之间有确定的数值关系、符合。

用差压变送器(或差压计)测量节流件前后的差压，实现对流量的测量。

二、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1、管道条件：(1)节流件前后的直管段必须是直的，不得有肉眼可见的弯曲。

(2)安装节流件用得直管段应该是光滑的，如不光滑，流量系数应乘以粗糙度修正稀疏。

(3)为保证流体的流动在节流件前1D出形成充分发展的紊流速度分布，而且使这种分布成均匀的轴对称形，所以1) 直管段必须是圆的，而且对节流件前2D范围，其圆度要求其甚为严格，并且有一定的圆度指标。

具体衡量方法：(B)节流件前OD，D/2，D，2D4个垂直管截面上，以大至相等的角距离至少分别测量4个管道内径单测值，取平均值D。

任意内径单测量值与平均值之差不得超过±0。

3%(B)在节流件后，在OD和2D位置用上述方法测得8个内径单测值，任意单测值与D比较，其最大偏差不得超过±2% 。

2)节流件前后要求一段足够长的直管段，这段足够长的直管段和节流件前的局部阻力件形式有关和直径比β有关(β=d/D, d为孔板开孔直径，D为管道内径)。

(4)节流件上游侧第一阻力件和第二阻力件之间的直管段长度可按第二阻力件的形式和β=0。

7(不论实际β值是多少)取表一所列数值的1/2 。

详解孔板流量计差压式流量计作为经典与最古老的流量计，应用范围最为广泛。

不过随着电子式流量计如（电磁、涡街等）流量计的兴起，我们有些新的行业朋友，还真不一定熟悉这种流量计，今天这一期，给大家好好讲解这个差压式流量计。

差压式流量计在化工生产中得到最广泛的应用，也是操作人员最为熟悉的一种流量计，它的节流装置（1）安装在生产工艺管道（2）上，并由引压管（3）和差压变送器（4）三个部分组成流量测量系统(如图3—1所示)。

下面对差压式流量计，差压变送器及差压式流量计的安装分别予以介绍。

图3-1 差压式流量计的组成差压式(也称节流式)流量计是基于流体流动的节流原理，利用流体经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的。

差压式流量计一般是由能将流体的流量变换成差压信号的节流量(孔扳、喷嘴)和用来测量压差值的差压计或差压变送器及显示仪表组成。

这种流量计，目前在化工、炼油及其它工业中应用很广，应用的历史也较长久，因此已经积累了丰富的实践经验和完整的实验资料。

对于常用的孔板、喷嘴等节流装置，国内外已把它们标准化了，并称为“标准节流装置”。

因此,这种流量计所用的标准节流装置可以根据计算结果直接投入制造和使用，不必用实验方法进行单独标定。

但对于非标准化的特殊节流装置, 在使用时，均应进行个别标定。

一．节流装置的流量测量原理节流现象及其原理：流体在有节流装置的管道中流动时，在节流装置前后的管璧处，流体的静压产生差异的现象称为节流现象，如图3—2所示图3—2 流体流经节流装置时的节流现象现在，我们对流体流经节流装置前后的变化情况作进一步分析。

连续流动着的流体，在遇到安插在管道内的节流装置时，由于节流装置的截面积比管道的截面积小，形成流体流通面积的突然缩小，在压力作用下，流体的流速增大，挤过节流孔，形成流速的扩大而降低。

与此同时，在节流装置前后的管壁处的流体静压力就产生了差异,形成静压力差△p(△p=P1- P2)，如图3-3所示。

差压式流量计正确的安装方法一：应用差压式流量计在安装导压管时的要求如下。

（1）引压导管应按最短距离敷设，一般情况下它的总长度应大于50m，以免阻力过大，反应滞后；但不小于3m。

因为对流量变化太快的场合指示波动频繁，对于高温介质可能造成差压计的温度过高。

管线的弯曲处应该是均匀的圆角。

（2）应设法排除引压导管管路中可能积存有气体、水分、液体或固体微粒等影响压差精确而可靠地传送的其他成分。

为此引压导管的装设应保持垂直或水平面之间成不小于1∶10的倾斜度，并加装气体、冷凝液、微粒的收集器和沉降器，定期进行排放。

（3）引压导管应不受外界热源的影响，为防止冻结的可能，应有伴热装置。

（4）对于粘性和有腐蚀性的介质，为了防堵防腐，应加装充有隔离液的隔离罐。

（5）全部引压管路应保证密封而无渗漏现象。

（6）引压管路中应装有必要的切断、冲洗、灌封液、排污等所需要的阀门。

江阴塔南二：差压式流量计常见故障、原因及排除方法。

1、指示零或移动很小。

其原因为：（1）平衡阀未全部关闭或泄漏；（2）节流装置根部高低压阀未打开；（3）节流装置至差压计间阀门、管路堵塞；（4）蒸气导压管未完全冷凝；（5）节流装置和工艺管道间衬垫不严密；（6）差压计内部故障。

其对应处理方法为：（1）关闭平衡阀，修理或换新；（2）打开；（3）冲洗管路，修复或换阀；（4）待完全冷凝后开表；（5）拧紧螺栓或换垫；（6）检查、修复。

2、指示在零下。

其原因为：（1）高低压管路反接；（2）信号线路反接；（3）高压侧管路严重泄漏或破裂。

其对应处理方法为：（1）检查并正确连接好；（2）检查并正确连接好；（3）换件或换管道。

3、指示偏低。

其原因为：（1）高压侧管路不严密；（2）平衡阀不严或未关紧；（3）高压侧管路中空气未排净；（4）差压计或二次仪表零位失调或变位；（5）节流装置和差压计不配套，不符合设计规定。

流量部分差压式流量计包括（节流装置）、（导压管）、（变送器）三部分。

单位时间内流过的流体以体积表示的称为体积流量，用Q表示，它与质量流量的关系式是Q=M/ρ或M=Q*ρ。

质量流量的单位是kg/h、t/h。

差压流量计正压管线不畅，仪表指示偏小，带反吹风差压表正压管嘴不畅，仪表指示偏大。

电磁流量计不能测量气体介质流量。

管道内的流体速度，一般情况下，在管道中心线处的流速最大，在管壁处的流速等于零。

孔板的常用取压方式为角接取压法、法兰取压法。

涡轮流量变送器输出信号的频率与流量成正比，涡轮流量变送器应水平安装。

当充满管道的流体流径截流装置时，流束将在缩口处发生局部收缩，从而使流速增加，而使静压力降低。

体积流量的单位是m3/h、L/h。

流体的密度与温度和压力有关。

其中气体的密度随温度的升高而减小，随压力的增大而增大；液体的密度则主要随温度升高而减小，而与压力的关系不大。

电磁流量计被测介质必须是导电性液体，被测介质中不能含有较多的铁磁性物质及气泡。

孔板测流量时，若将孔板装反，变送器指示将偏小。

涡轮流量计是一种速度式流量计。

差压式流量计包括节流装置、导压管、变送器三部分。

转子流量计必须垂直安装，流体流动方向是自下而上。

安装椭圆齿轮流量计和罗茨流量计时，由于被测流体内可能混有杂物，所以为了保护流量计，必须加装过滤器。

通常计算流体在管道内的平均流速时，有一个被测介质的体积流量Q与d和v之间的关系式，此关系式为Q=Пd2v/4。

1、单位时间内流过的流体以体积表示的称为体积流量，用Q表示，它与质量流量的关系式是Q=M/ρ或M=Q*ρ。

2、质量流量的单位是kg/h、t/h。

3、差压流量计正压管线不畅，仪表指示偏小，带反吹风差压表正压管嘴不畅，仪表指示偏大。

4、电磁流量计不能测量气体介质流量。

5、管道内的流体速度，一般情况下，在管道中心线处的流速最大，在管壁处的流速等于零。

6、孔板的常用取压方式为角接取压法、法兰取压法。

7、涡轮流量变送器输出信号的频率与流量成正比，涡轮流量变送器应水平安装。

几种常见流量计的安装1. 差压式流量计的安装差压式流量计是一种常见的流量测量装置，其安装过程相对简单，主要步骤如下：1）选择合适的安装位置：差压式流量计通常安装在管道的直段上，要求在进口和出口的管道段内保持一定的直管段长度，以确保流体的稳定流动。

安装位置应该尽可能远离管道的弯头、阀门和其他干扰物，以保证流体的流动状态稳定。

2）安装测压孔：在管道的进口和出口处开设测压孔，通常要求开设两个测压孔，与差压流量计连接。

测压孔的位置应在管道的水平中心线上，并且要求孔直径足够大，以保证测得的差压信号的准确性。

3）连接差压流量计：将差压流量计的测压管通过测压孔与管道连接，确保连接牢固、泄漏。

通常需要使用密封胶或者密封垫片来确保连接处的密封性。

4）校准与调试：安装完差压流量计后，需要进行校准和调试，将差压传感器与变送器连接，并确保变送器的输出信号能够准确反映实际的流量。

校准过程通常需要借助标准流量计或者流量标准装置，以确保测得的流量数据的准确性。

5）固定支撑：安装完差压流量计后，需要对其进行固定支撑，避免设备振动或者外力干扰对其测量精度造成影响。

固定支撑应该牢固可靠，且不应该对差压流量计的测量产生影响。

2）清洁管道表面：在安装电磁流量计之前，需要清洁管道表面，确保其表面光滑、清洁，以保证电磁流量计的测量精度。

3）安装电磁流量计：将电磁流量计的传感器安装到管道上，并连接好信号线，确保连接牢固、正常。

传感器的安装位置应该垂直于流体的流动方向，且要求传感器的测量电极与流体垂直。

4）接地保护：在安装电磁流量计的情况下，由于流体的介质通常具有一定的电导率，可能会对测量产生影响，因此需要进行接地保护，以减小电磁流量计受外部电磁干扰的影响。

2）测量点的选择：安装超声波流量计需要在管道上选择一个或多个合适的测量点，通常需要满足一定的要求，比如流体的流速、流向等。

测量点的选择应该在管道直段上，不应该有气泡或者杂质。

4）调试和定标：安装完超声波流量计后，需要进行调试和定标，以确保超声波传感器的测量精度。

差压式流量计的安装方式1、水平安装上部引压节流装置水平安装，节流元件与管道的同轴度控制在1°误差内，节流元件前至少要保证有大于10倍管径的直管段，节流元件后至少有大于5倍管径的直管段，节流元件两端压力从两端管线上部引出，差压变送器安装位置要高于节流元件的位置高度，导压管线尽可能短。

主要适用于所测介质为气体和纯液体2种介质，被测介质沿水平方向流过节流元件后形成压差，节流元件两端压差从管线上部取压点传输至差压变送器的压力腔室被测量。

2、水平安装底部引压节流装置水平安装，节流元件两端压力从两端管线底部引出，差压变送器安装位置要低于节流元件的位置高度，同时也要求导压管线尽可能短。

主要适用于各类液体介质，被测介质沿水平方向流过节流元件后形成压差，介质压差从管线底部取压点传输至差压变送器的压力腔室后被变送器测量。

此种方式下的液体介质可夹杂气体，在流动过程中导压管线内的气体会逐步析出，高低压两段管线内介质趋于稳定后不产生液柱差，对流体压差测量不产生影响。

3、水平安装斜上0°～45°引压节流装置水平安装，节流元件两端压力从两端管线上部0°～45°夹角范围内的位置引出，导压管线要求转角位置为圆角，主要适用于蒸汽类介质的流量测量。

高温蒸汽进入导压管后遇到环境低温时会有冷凝液体产生，冷凝液体会沿斜管线回流到主管流程中。

因此，水平安装状态下从斜上0°～45°夹角范围内引出压力，对蒸汽类流体流量测量最合适。

4、垂直安装侧面引压节流装置垂直安装，流体从下往上流经节流元件后产生压差，安装时要求差压变送器位置要低于下端取压点高度。

主要适用于流体介质为多相流，多相混合且比例不固定的场景时垂直流动不会在测量位置产生分层。

例如原油生产平台的油井产出中包含有油、气、水三相，在水平安装方式下因分层的原因导致水平流动介质分离的情况下无法准确测量，在垂直安装过程中能够保证多相流体始终处于混合紊流状态，所产生的压差能更真实反映实际流量。

差压式流量计介绍差压式流量计介绍1 概述差压式流量计(以下简称DPF或流量计)是根据安装于管道中流量检测件产⽣的差压、已知的流体条件和检测件与管道的⼏何尺⼨来测量流量的仪表。

DPF由⼀次装置(检测件)和⼆次装置(差压转换和流量显⽰仪表)组成。

通常以检测件的型式对DPF分类，如孔扳流量计、⽂丘⾥管流量计及均速管流量计等。

⼆次装置为各种机械、电⼦、机电⼀体式差压计，差压变送器和流量显⽰及计算仪表，它已发展为三化(系列化、通⽤化及标准化)程度很⾼的种类规格庞杂的⼀⼤类仪表。

差压计既可⽤于测量流量参数，也可测量其他参数(如压⼒、物位、密度等)。

DPF按其检测件的作⽤原理可分为节流式、动压头式、⽔⼒阻⼒式、离⼼式、动压增益式和射流式等⼏⼤类，其中以节流式和动压头式应⽤最为⼴泛。

节流式DPF的检测件按其标准化程度分为标准型和⾮标准型两⼤类。

所谓标准节流装置是指按照标准⽂件设计、制造、安装和使⽤，⽆须经实流校准即可确定其流量值并估算流量测量误差，⾮标准节流装置是成熟程度较差，尚未列⼊标准⽂件中的检测件。

标准型节流式DPF的发展经过漫长的过程，早在20世纪20年代，美国和欧洲即开始进⾏⼤规模的节流装置试验研究。

⽤得最普遍的节流装置--孔板和喷嘴开始标准化。

现在标准喷嘴的⼀种型式ISA l932喷嘴，其⼏何形状就是30年代标准化的，⽽标准孔板亦曾称为ISA l932孔板。

节流装置结构形式的标准化有很深远的意义，因为只有节流装置结构形式标准化了，才有可能把国际上众多研究成果汇集到⼀起，它促进检测件的理论和实践向深度和⼴度拓展，这是其他流量计所不及的。

1980年ISO(国际标准化组织)正式通过国际标准ISO 5167，⾄此流量测量节流装置第⼀个国际标准诞⽣了。

ISO 5167总结了⼏⼗年来国际上对为数有限的⼏种节流装置(孔板、喷嘴和⽂丘⾥管)的理论与试验的研究成果，反映了此类检测件的当代科学与⽣产的技术⽔平。

但是从ISO 5167正式颁布之⽇起，它就暴露出许多亟待解决的问题，这些问题主要有以下⼏个⽅⾯。