LG型差壓式流量計（孔板、噴嘴、文丘里、V錐、楔形、彎管、均速管等）山東淄博西創(chuàng)測控技術(shù)開發(fā)有限公司LG型差壓式流量計（孔板、噴嘴、文丘里、V錐、楔形、彎管、均速管等）在圓形的管道中安裝一個直徑比管道小的節(jié)流件（或者類似的裝置），如下圖所示：充滿管道的流體經(jīng)管道內(nèi)節(jié)流件時，由于流通截面突然縮小，流束將在節(jié)流件處形成局部收縮，流速增加，根據(jù)能量守恒定律，動壓能和靜壓能在一定條件下互相轉(zhuǎn)換，流速加快的結(jié)果使得動壓增加，靜壓降低，從而在節(jié)流件前后產(chǎn)生靜壓差，流體流量越大，產(chǎn)生的靜壓差越大，因而可依據(jù)靜壓差來衡量流量的大小，采用這個原理或類似的原量來測量流量的儀表可以被稱為差壓式流量計。這種測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，壓差大小不僅與流量還與其他許多因素有關(guān)，如節(jié)流裝置型式、流體的物理性質(zhì)（密度、黏度等）以及雷諾數(shù)等。差壓式流量計的基本方程如下：上式中：C：流出系數(shù)（無量綱）；d：工作條件下節(jié)流件的節(jié)流孔或喉部直徑（mm）；D：工作條件下上游管道內(nèi)徑；qm：質(zhì)量流量（Kg/s）；qv：質(zhì)量流量（m3/s）；β：直徑比d/D（無量綱）；ρ：流體的密度（Kg/m3）；ε：可膨脹等系數(shù)（無量綱）；差壓式流量計是一類應(yīng)用范圍較廣的流量計量儀器，也是目前工業(yè)生產(chǎn)中流量測量最成熟、最常用的一種測量儀表，在各類流量儀表中其使用量占居首位。差壓式流量計一般由節(jié)流裝置、引壓裝置、三閥組、差壓變送器、顯示儀表組成。其中節(jié)流裝置用來產(chǎn)生流體的靜壓差，引壓裝置將高低兩個靜壓引入到差壓變送器中，三閥組起到壓力保護和便于安裝拆卸的功能，差壓變送器將差壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)闃藴实碾娦盘枺ㄈ?-20mA）傳輸?shù)蕉伪砝镆员阌谔幚砗陀嬎悖@示儀表（二次表）將差壓變送器傳輸過來的標準電信號以及其它儀表傳輸過來的補償信號（如溫度、壓力等補償信號，只對氣體流量才進行溫度、壓力等補償）進行開方并積算，顯示出瞬時流量、累積流量等并進行流量信號的遠傳和控制。如下圖所示：差壓式流量計的節(jié)流裝置按其作用原理可分為：節(jié)流式、動壓頭式、離心式、水力阻力式、射流式幾大類。其中：1）節(jié)流式是依據(jù)流體通過節(jié)流孔使部分壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽芤援a(chǎn)生靜差壓的原理來工作，是差壓式流量計的主要品種；2）動壓頭式是依據(jù)動壓轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓的原理來工作，如均速管流量計，皮托管流量計等；3）離心式是依據(jù)彎曲管或環(huán)狀管產(chǎn)生離心力原理形成的壓差來工作，如彎管流量計；4）水力阻力式是依據(jù)流體阻力產(chǎn)生壓差的原理來工作，其檢測件為毛細管束，又稱層流流量計；5）射流式是依據(jù)流體射流撞擊產(chǎn)生壓差的原理來工作，如射流式差壓流量計。差壓式流量計的節(jié)流裝置按其用途可分為：1）標準節(jié)流裝置：包括標準孔板、標準噴嘴、經(jīng)典文丘里管和文丘里噴嘴；2）低雷諾數(shù)節(jié)流裝置：如1/4圓孔板、錐形入口孔板和雙重孔板；3）臟污流體用節(jié)流裝置：如圓缺孔板、偏心孔板和楔形件等；4）低壓損節(jié)流裝置：如道爾管、羅洛斯管、通用文丘里管、彎管和環(huán)形管等；5）小管徑節(jié)流裝置：如內(nèi)藏孔板和一體化差壓流量變送器等；6）寬范圍度節(jié)流裝置：如線性孔板等；7）臨界流節(jié)流裝置：如臨界流文丘里管等；差壓式流量計的節(jié)流裝置按其結(jié)構(gòu)形式可分為：1）標準孔板。孔板是一塊加工成圓形同心的具有銳利直角邊緣的薄板，孔板開孔的上游側(cè)邊緣應(yīng)是銳利的直角。標準孔板有三種取壓方式：角接、法蘭及D~D/2取壓。2）標準噴嘴。有ISA1932噴嘴和長徑噴嘴兩種結(jié)構(gòu)形式。3）經(jīng)典文丘里管。由入口圓筒段A、圓錐收縮段B、圓筒形喉部C和圓錐擴散段E組成，有三種結(jié)構(gòu)形式：具有粗鑄收縮段的；具有機械加工收縮段的；具有鐵板焊接收縮段的。4）文丘里噴嘴。由進口噴嘴，圓筒形喉部及擴散段組成。5）錐形入口孔板。錐形入口孔板與標準孔板相似，相當(dāng)于一塊倒裝的標準孔板。6）1/4圓孔板。1/4圓孔板與標準孔板相比只是孔口形狀不同，它的外形輪廓由一個與軸線垂直的端面，半徑r為1/4圓構(gòu)成的入口截面及噴嘴出口端面組成，取壓方式有角接取壓和法蘭取壓兩種。管徑小于DN40只能為角接取壓。7）圓缺孔板。其開孔為一個圓的一部分（圓缺部分），開孔的圓弧部分的圓心應(yīng)精確定位,使其與管道同心。8）偏心孔板。孔板的孔是偏心的，它與管道同心的圓相切。9）楔形件。楔形孔板的其檢測件為V形，不會使管道堵塞，V形檢測件頂端為圓弧形,有較好的耐磨性。10）內(nèi)藏孔板。內(nèi)藏孔板又稱整體孔板、小口徑孔板。當(dāng)管徑較小時要使用內(nèi)藏孔板。11）線性孔板。又稱變壓頭變面積孔板，其孔隙面積隨流量大小而自動變化，曲面圓錐形塞子在差壓和彈簧力的作用下來回移動，使孔板孔隙變動，輸出信號（差壓或位移）與流量呈線性關(guān)系，這種孔板極大地擴大了流量測量的范圍度。12）環(huán)形孔板。它由一個被同心固定在測量管中的圓板、三腳支架和中心軸管組成，中心軸管將上下游壓力傳送到差壓變送器。環(huán)形孔板的優(yōu)點是既能疏泄管道底部的較重物質(zhì)又能使管道中氣體或蒸汽沿管道頂部通過。13）道樂管。它由40°入口錐角和15°擴散管組成，是經(jīng)典文丘里管長度的17%。道爾管產(chǎn)生的差壓比經(jīng)典文丘里管大，在高差壓下卻有低的壓損。14）彎管。利用管道系統(tǒng)彎頭作檢測件，無附加壓損及專門安裝節(jié)流件是其優(yōu)點，彎管取壓口開在45°或22.5°處，取壓口結(jié)構(gòu)與標準孔板相同，兩個平面內(nèi)的兩個取壓口對準，使其能處于同一條直線上，彎管內(nèi)壁應(yīng)盡量保持光滑。一、孔板流量計孔板流量計可用于測量氣體、蒸汽、液體及天然氣的流量，廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、供熱、供水等領(lǐng)域的過程控制和測量。參數(shù)：1、公稱直徑：15mm≤DN≤1200mm2、公稱壓力：PN≤10MPa3、工作溫度：－50℃≤t≤550℃4、量程比：1:10，1:155、精度：0.5級，1級二、一體化差壓流量計一體化差壓式流量計是把標準節(jié)流裝置或非標準節(jié)流裝置與差壓變送器有效地組合成一體，它的測量原理與標準和非標準節(jié)流裝置的測量原理相同，是一種測量精度高、安裝方便、運行維護成本低、經(jīng)濟性極佳的流量計。一體化差壓式流量計由標準或非標準節(jié)流裝置、三閥組、差壓變送器、安裝和連接附件組成，用于氣體、蒸汽等介質(zhì)可以選配多參數(shù)差壓變送器的一體化差壓式流量計，此種流量計不需另接壓力測點和溫度測點，即可使輸出信號自動實現(xiàn)溫度和壓力補償，提高測量精度。一體化差壓式流量計由于無需引壓管線，減小了差壓失真的現(xiàn)象，使它比分體式差壓式流量計具有更高的精度。對于需要實流標定的差壓式流量計，由于是對整體裝置進行流量標定，所以系統(tǒng)精度能提高0.3%。一體化差壓式流量計只需與現(xiàn)象管道采用法蘭連接或直接焊接即可，并且直接引出差壓變送器電流信號，不需再另外敷設(shè)引壓管線及安裝差壓送器。用于測量氣體或蒸汽流量，不需要另安裝溫度和壓力測量元件，大大提高了安裝進度。對于一次元件可以采用不同形式的節(jié)流裝置，只要針對各種不同的運行工況選用合適的一體化差式流量計，就可以實現(xiàn)任何一種復(fù)雜工況流量的準確流量。它的結(jié)構(gòu)形式有2種：三、噴嘴流量計（一）ISA1932噴嘴：具有耐高溫高壓、耐沖擊、使用壽命長、測量范圍大、測量精度高等特點，適用于電廠高溫高壓蒸汽、熱網(wǎng)管路、流速高的流體流量測量。標準噴嘴按國標GB/T224-93進行設(shè)計制造，按國標JJG640-94進行檢定，無需實流標定。主要技術(shù)指標：1、公稱直徑：50mm≤DN≤500mm。2、公稱壓力：PN≤32MPa。3、雷諾九范圍：0.30≤β≤0.44時，70000≤ReD≤107；0.44≤β≤0.8時，2000≤ReD≤1074、孔徑比：0.30≤β≤0.805、精度：1級ISA1932噴嘴結(jié)構(gòu)形式：ISA1932標準噴嘴由垂直于軸線的入口平面部分A、圓弧形曲面B和C構(gòu)成的入口收縮部分、圓筒形喉部E和為防止邊緣操作所需的保護槽P組成，其取壓方式上游取壓口采用角接取壓，下游取壓口可按角接取壓設(shè)置，也可設(shè)置于較遠下游處。（二）長徑噴嘴。主要應(yīng)用于電力行業(yè)高壓或高溫高壓的場合，裝機容量在50MW以上的主蒸汽、主給水或減溫水等均采用此典型設(shè)計形式，它具有壓力損小、壽命長等特點。長徑噴嘴是按照ASMEPTC6-1966標準進行設(shè)計制造時，它是一種標準化的高精度流量測量裝置，主要應(yīng)用與電廠汽輪機性能試驗或者測量精度要求特別嚴格的場合，它未經(jīng)流量標定時的精度登記為0.5級，經(jīng)標定后可達0.25級。四、文丘里管流量計文丘里管流量計適用于各種介質(zhì)的測量場合，具有永久壓力損失小、要求的前后直管段長度短、壽命長等特點。在鋼鐵廠熱風(fēng)爐的助燃風(fēng)、冷風(fēng)、煤氣計量（高爐煤氣、焦爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣）及熱電廠的鍋爐一次風(fēng)、二次風(fēng)大管徑、低流速管道測量中收到了良好的效果，解決了現(xiàn)行工業(yè)企業(yè)中低壓、大管徑，低流速各類氣體流量精確測量的問題。五、V錐流量計V錐流量計的開發(fā)成功是差壓式流量測量質(zhì)的飛躍，它利用V錐體在流場中產(chǎn)生的節(jié)流效應(yīng)，通過檢測上下游壓差來測量流量。與普通節(jié)流件相比，它改變了節(jié)流布局，從中心孔節(jié)流改為環(huán)狀節(jié)流。（一）、V錐流量計的技術(shù)特點：

1、安裝要求低：前0～3D直管道，后0～1D直管段；

2、量程比寬：通常為10∶1，選擇合適的參數(shù)最高可做到50∶1；

3、壓損小：同樣的β值，壓損是孔板1/3～1/5；

4、耐磨損：流線型錐形體節(jié)流后，在錐形體表面產(chǎn)生真空層效應(yīng)，使得錐形體不易磨損；

5、不堵塞，不粘附：錐形徹底吹掃式設(shè)計避免了流體中的殘渣、凝結(jié)物或顆粒的滯留；

6、長期穩(wěn)定性好：β值可長期不變，并保證長期精確測量；

7、精度高：0.52級；

8、重復(fù)性好：優(yōu)于0.122%；

9、信號穩(wěn)定："信號波動"是孔板的1/10；

10、β值范圍寬：V錐流量傳感器獨特的幾何形狀允許有廣泛的β值范圍；

11、口徑范圍寬：DN25～DN2000；

12、可測高溫、高壓介質(zhì)：工作溫度最高850℃,最大壓力40MPa；

13、可測臟污介質(zhì)(焦爐煤氣、高爐煤氣、原料油、渣油等)；

14、可測氣液兩相介質(zhì)(濕氣、冷凝水等)；（二）、V錐流量計的主要技術(shù)參數(shù)

1、精度等級：0.5級(差壓流量變送器精度應(yīng)高于0.2級，含0.2級),(β：0.45～0.85，當(dāng)β<0.55，量程比4∶1時，精度等級：≤0.30)

2、重復(fù)性：0.11%

3、工作壓力：0～40MPa(有多個壓力等級可供選擇)

4、工作溫度：-40～851°C

環(huán)境溫度：-42～65°C、

5、安裝直管段要求：前0-3D直管道，后0-1D直管段

6、量程比寬：通常為10∶1，選擇合適的參數(shù)可達到50∶1

7、壓損小：同樣的β值，壓損是孔板1/3～1/5

8、口徑從DN25～DN2000六、楔形流量計楔形流量計是八十年代開始逐步走向?qū)嵱玫囊环N新型流量計，其檢測件是一個V字形楔塊（又稱楔形節(jié)流件），它的圓滑頂角朝下，這樣有利于含懸浮顆粒的液體或粘稠液體順利通過，不會在節(jié)流件上游側(cè)產(chǎn)生滯流。因此特別適合在石油、化工等行業(yè)中用于體積流量和質(zhì)量流量的測量。主要特點：重復(fù)性好、精確度高，經(jīng)標定的楔形流量計，精度達0.5級；具有自清潔能力，無滯流區(qū)；耐磨損、壽命長、可靠性高；永久壓損比孔板小；一體型結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場安裝無需安裝導(dǎo)壓管路，直接與管道進行螺紋或法蘭連接。施工省時省力，維護方便；特別適合于高粘度、低雷諾數(shù)、帶懸浮顆粒或氣泡的介質(zhì)測量；測量精度不受流體介質(zhì)介電常數(shù)等特性的影響和限制；楔形件結(jié)構(gòu)設(shè)計特殊，有導(dǎo)流作用，防堵塞；具有流體粘度變化、溫度變化、密度變化等補償功能；抗振動、抗沖擊、抗臟污、抗腐蝕；具有雙向流量測量功能；測量精度高；楔形流量計結(jié)構(gòu)簡單、牢固、高可靠性，安裝方便，運行維護費用低；無運動部件、無磨損，長期使用時不需要重新標定。技術(shù)參數(shù)：測量精度：±1.0%～±1.5%最低流速：0.01m/s。使用壽命：可長達十年以上。量程比≥10：1雷諾數(shù)系數(shù)使用范圍：下限300，上限達1×106以上。測量液體粘度上限：500MPa·S。工作壓力范圍：-0.1~6.4MPa。工作溫度范圍：-50~400℃。其他特性：1)適合于測量泥漿、煤焦油瀝青、煤水懸浮液以及其他高粘度流體;2)在很低的管道雷諾數(shù)情況下(甚至低至Re=500時)，流量與差壓之間仍能保持平方根關(guān)系。而孔板流量計的可側(cè)量最小雷諾數(shù)要比楔形流量計大得多;3)經(jīng)單獨標定的楔形流量計有較高的測量精確度(最高可達0.5%)，未經(jīng)標定的楔形流量計的精確度也可達3%左右;4)結(jié)構(gòu)簡單，安裝、使用和維修方便;5)可測量腐蝕性介質(zhì)，由于差壓測量是采用隔膜式的雙法蘭差壓變送器，腐蝕性介質(zhì)不能進人導(dǎo)壓管和差壓變送器，所以只要用耐腐蝕材料加工楔形節(jié)流件，就能使儀表對腐蝕性介質(zhì)進行測量。七、彎管流量計彎管流量計與傳統(tǒng)的孔板流量計一樣同屬于差壓式流量計的范疇，只是彎管流量計產(chǎn)生差壓的方式與孔板流量計不同，孔板是利用流體的縮放原理產(chǎn)生差壓的，而彎管傳感器是利用流體的慣性原理產(chǎn)生差壓的。彎管流量計既繼承了傳統(tǒng)差壓式流量計結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、測量精確的優(yōu)點，又克服了差壓式流量計壓力損失大、容易堵塞、維護困難等缺點。彎管流量計的特點：測量準確度高、重復(fù)性好：彎管流量計系統(tǒng)測量精度高達0.5~1.5級，重復(fù)性準確度則高達0.2%。無附加壓力損失。彎管傳感器沒有任何插入件或節(jié)流件，因此在測量流量過程中不會對被測流體造成附加壓力損失，可節(jié)省流體輸送的動力消耗，節(jié)約能源。適應(yīng)性強：彎管傳感器可在高溫、高壓、粉塵、振動、潮濕及其它惡劣環(huán)境中正常使用。量程范圍寬：流速測量范圍：液體介質(zhì)為0.2～12米/