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SK系列节流装置
一、 节流装置的工作原理、制造标准及分类:
1、 节流装置的工作原理:
孔板是一种*传统且历史的流量测量方式，具有测量介质适应性强、耐高温高压、标准化程度、可以免实流标定等一系列优点，至今仍是一些发达国家的流量测量国家标准，在流量测量中占据统治地位。
当流体（牛顿流体）经直管段进入节流装置时,由于节流件的作用,使管道的流通截面减小,而使流体的部分位能转化为动能,收缩截面处的流体流速增大静压力减小,因此,节流件前后产生静压力差,流体的流速越大, 收缩截面处的流体流速变化也越大,由此引起的节流件前后的静压力差也越大,通过对节流件前后的静压力差（即差压）的测量,就可以测出管道内的流体流量.
2、节流装置流量计算公式:
Qm=C×ε÷（1-β4）0.5×π÷4×d2×（2×ρ1×ΔP）0.5
式中:Qm—介质流量（公斤/秒） C—流出系数 ε—流出膨胀系数
β=d/D 直径比 d—孔板内径（毫米） D—管道内径（毫米）
ρ1—孔板前的介质密度（公斤/立方米） ΔP—工作状态下差压（帕斯卡Pa）
3、节流装置雷诺数的计算公式:
ReD=354×M÷（D×η）
式中: RED－－－－雷诺数（无量纲）； M－－－－质量流量（单位:Kg）；
D－－－－管道内径（单位:mm） η－－－－介质工作状态下的粘度（单位:CP厘泊）
4、节流装置常用法兰标准及制造标准：
1.机械工业部（JB81-59；JB82-59）环室取压或钻孔取压、径距取压及中低压连接法兰；2.次选化工（HG20592-1997，HG20615-1997）法兰取压；或根据用户需要选用其它标准。
3.中华人民共和国家标准GB/2624-2006.
4.中华人民共和石油天然气行业标准SY/T6143-.
5.JJG640-94差压式流量计检定规程.
6.国外有关资料及生产厂企业标准。
图1
5、 分类及用途:
由于节流装置具有应用历史、稳定性好、结构简单、安装方便等优点，被广泛应用于发电、石油、化工、纺织、钢铁等工业部门。同时由于使用和安装条件不同，节流装置的分类较细；①按取压方式分类:分为角接取压法、法兰取压法、径距取压法（见图1）、特殊取压法等。
国家标准GB/T2624-93规定了三种取压方式:
A、角接取压:包括钻孔取压和环室取压两种方法,环室取压有利于提高精度，缩短直管段,当β值一定时，流量系数为常数，管道粗糙度的影响较小。
B、法兰取压:加工简单，容易安装和清理脏物，不易堵塞等优点，但精度略低于角接取压。
C、径距取压:取压点固定,适用于雷诺数大的场合，但粗糙度影响较大。
②按测量流体分类：
A、用于一般测量分，角接取压标准孔板（包括八槽孔板主要主要用于发电厂,高压透镜垫孔板主要用于化工厂）、法兰取压标准孔板、径距取压标准孔板、角接取压标准喷嘴（包括八槽喷嘴主要主要用于发电厂,高压透镜垫喷嘴主要用于化工厂）、径距取压长颈喷嘴等；
B、用于水平管线测量脏污介质，角接取压圆缺孔板及偏心孔板（均为非标准节流装置）；
C、用于低雷诺数流量，1/4圆喷嘴、双重孔板、锥形入口孔板（均为非标准节流装置）；
D、用于要求压力损失较低的场合，标准文丘利管、标准文丘利喷嘴；
E、用于较小管径（管道内径5㎜≤D≤49㎜），角接取压小孔板、小喷嘴，法兰取压小孔板（（均为非标准节流装置）；另外有耐磨孔板、端头节流装置（孔板、喷嘴等）、双重文丘利管、限流孔板、V型锥、弯管、矩形文丘利管、环型孔板，楔形孔板，音速喷嘴等非标准节流装置。
另外我公司还生产双室平衡器、单室平衡器、沉降器、隔离器、集气器等节流装置附件。
节流装置的技术规格与使用条件见（表1）与（表2）；非标准节流装置的使用条件见（表3）。
二、 节流装置的安装要求:
1、 节流件的安装要求:
a、 节流装置宜安装在人易于接近的地方，为避免节流装置法兰、环室之间的密封不严一般要求
整体安装，对于不宜整体安装的，应两法兰的平行度、同轴度及与管线的垂直度。
b、新装管路系统，必须在管路冲冼或扫线后再进行节流件的安装。
c、注意节流件的安装方向“→”号应于流束的流动方向一致。
d、节流装置安装在垂直管线上时，取压口的位置可在取压装置的平面上任意选择；节流装置安装在水平或倾斜管线上时，取压口位置如图2所示。
图2
表1 节流装置的技术规格
| 节流元件 | 型号 | 取压方式 | 适用范围 | 采用标准 | |
| 公称通径（mm） | 公称压力（MPa） | ||||
| 标准孔板 | SKBH | 环室取压 | 50～400 | ≤32.0 | GB/T2624-2006 |
| SKBZ | 钻孔取压 | 350～3000 | ≤1.6 | GB/T2624-2006 | |
| SKBF | 法兰取压 | 50～1000 | ≤10.0 | GB/T2624-2006 | |
| SKBJ | 径距取压 | 50～1000 | ≤10.0 | GB/T2624-2006 | |
| ISA1932 喷嘴 | SKPH | 环室取压 | 50～400 | ≤32.0 | GB/T2624-2006 |
| SKPZ | 钻孔取压 | 350～500 | ≤6.3 | GB/T2624-2006 | |
| 长颈喷嘴 | SKCJ | 径距取压 | 50～630 | ≤32.0 | GB/T2624-2006 |
| 经典 文丘里管 | SKWZ | 具有“粗铸”收缩段特殊取压 | 100～800 | ≤1.6 | GB/T2624-2006 |
| SKWJ | 具有机加工收缩段特殊取压 | 50～250 | ≤6.4 | GB/T2624-2006 | |
| SKWH | 具有粗焊铁板收缩段特殊取压 | 200～1200 | ≤0.6～1.6 | GB/T2624-2006 | |
| 文丘里喷嘴 | SKLZ | 角接取压 | 65～500 | ≤6.4 | GB/T2624-2006 |
| 1/4圆喷嘴 | SKYH | 环室取压 | 40～400 | ≤10.0 | JJG640-94 |
| SKYZ | 钻孔取压 | 350～500 | ≤10.0 | JJG640-94 | |
| SKYF | 法兰取压 | 40～500 | ≤10.0 | JJG640-94 | |
| 锥形入口 孔板 | SKRH | 环室取压 | 25～400 | ≤10.0 | JJG640-94 |
| SKRZ | 钻孔取压 | 350～1000 | ≤1.6 | JJG640-94 | |
| 圆缺孔板 | SKQH | 环室取压 | 100～400 | ≤10.0 | JJG640-94 |
| SKQZ | 钻孔取压 | 350～1600 | ≤1.6 | JJG640-94 | |
| 双重孔板 | SKSH | 环室取压 | 40～100 | ≤10 | JJG640-94 |
| 端头孔板 | SKDT | 角接取压 | 25～3000 | ≤0.25～6.4 | JJG640-94 |
| 偏心孔板 | SKPX | 角接取压 | 100～1000 | ≤0.6～10.0 | JJG640-94 |
| 限流孔板 | SKXJ | 角接取压 | 50-600 | ≤32 | GB/T2624-2006 |
| 小孔板 | SKXH | 角接取压 | 12.5～50 | ≤10.0 | GB/T2624-81 |
| SKXF | 法兰取压 | 5～50 | ≤10.0 | GB/T2624-81 | |
| 一体化孔板 | STZH | 特殊取压 | 50-400 | ≤4.0 | GB/T2624-2006 |
| V型锥 | STNZ | 特殊取压 | 15～1600 | ≤0.6～10.0 | GB/T2624-2006 |
| 契形孔板 | STXL | 特殊取压 | 15～400 | ≤10.0 | GB/T2624-2006 |
| 环形孔板 | STJH | 径距取压 | 100～1000 | ≤0.6～10.0 | GB/T2624-2006 |
| 威力巴 | SWLB | 特殊取压 | 50～1000 | ≤0.6～6.3 | ISO-5167 |
| 弯管流量计 | STWL | 特殊取压 | 50～1000 | ≤0.6～6.3 | 相关企业标准 |
表2 标准节流装置的使用条件
| 节流件 | 使用条件 | 特点 | 适用场合 | |
| 标准孔板 | 角接取压 d≥12.5mm 0.20≤β≤0.75 50mm≤D≤3000mm | 结构简单，可一定的使用精度，安装及更换方便，管道尺寸范围大，成本低，标准化程度高，但压力损失大，节能效果差。 | 测量清洁、无固体颗粒的介质。 | |
| 法兰取压 d≥12.5mm 50mm≤D≤1000mm | ||||
| 径距取压 d≥12.5mm 50mm≤D≤1000mm | ||||
| 喷嘴 | ISA1932 喷嘴 | 角接取压 50mm≤D≤500mm 0.3≤β≤0.8 对0.3≤β＜0.44 7000≤ReD≤107 对0.44≤β≤0.8 20000≤ReD≤107 | 耐腐蚀性能比孔板好，压力损失介于孔板与文丘里管之间，成本比孔板高，节能效果比孔板高，适用于流量较大的场合。 | 适用于含较少固体颗粒的介质,测量高温、高压的蒸汽或高流速流体。 |
| 长颈喷嘴 | 径距取压 50mm≤D≤630mm 0.20≤β≤0.80 104≤ReD≤107 | |||
| 文丘里喷嘴 | 角接取压 50mm≤D≤500mm d≤50mm 0.316≤β≤0.775 1.5×105≤ReD≤2×106 | 压力损失小，可用于大流量测量，比孔板、喷嘴有更高的精度，节能，但体积大，成本高。 | 适用于压力损失要求小的低压管道测量洁净流体。 | |
| 经典文丘里管 | 特殊取压 1、粗铸收缩段文丘里管 100mm≤D≤800mm 0.3≤β≤0.75 2×105≤ReD≤1×108 2、机加工收缩段文丘里管 50mm≤D≤250mm 0.4≤β≤0.75 2×105≤ReD≤1×108 3、粗焊铁板收缩段文丘里管 200mm≤D≤1200mm 0.4≤β≤0.75 2×105≤ReD≤2×108 | |||
注：1、流体必须是充满管道的连续流体。流体必须是牛顿流体，在物理学和热力学上是均匀的、单相的或可以认为是单相的。
2、流体流经节流件时，不能发生相变。
3、流体在流经节流件前，流束必须与管道轴线平行，不得有旋转流。
4、不适用于脉动流及临界流（近音速状态）
表3 非标准节流装置的使用条件
| 节流件 | 使用条件 | 特点 | 应用场合 |
| 偏心孔板 | 100mm≤D≤1000mm | 水平管道安装，对含固体颗粒的流体和含油的水，含冷凝液的气体或蒸汽，偏心孔板优于圆缺孔板。 | 适用于测量精度要求不高，而介质中含有少量的沉淀物，悬浮物等杂质。 |
| 圆缺孔板 | 100mm≤D≤1000mm 0.32≤β≤0.7 5×103≤ReD≤2×106 | ||
| 1/4圆喷嘴 | 40mm≤D≤500mm 0.2≤β≤0.6 4×103≤ReD≤2×105 | 对高粘性，低流速流体适用。比孔板成本高。 | 适用雷诺数小的场合。 |
| 双重孔板 | 100mm≤D≤1000mm 03.2≤β≤0.77 3×103≤ReD≤3×105 | 压力损失介于孔板和ISA1932喷嘴之间。 | 适用雷诺数小，高粘性洁净流体。 |
| 环形孔板 | 50mm≤D≤2000mm | 无需长的前后直管段 | 适用于测量含有固体颗粒的液体或液滴的气体。 |
2、 导压管的安装要求:
a、 导压管垂直或以不小于1:10的倾斜度敷设，粘度较高的流体，其倾斜度还应增大，当导压
管长度超过30m时，导压管应分段倾斜，并在点和点分别装设集气器和沉降器。
b、导压管按被测介质性质，而选择耐压或耐腐蚀的材料制造，其内径不得小于6㎜，长度应小于16m。
c、应用于严寒地区，导压管应采取防冻措施。较长导压管对导压管内径的要求（见表4）
表4 差压信号导压管*小内径选择表
| 被测流体 | 导压管长度 | ||
| 小于16m | 16m～45m | 45m～90m | |
| 水、水蒸汽、干气体 | 7～9 | 10 | 13 |
| 湿气体 | 13 | 13 | 13 |
| 低、中粘度油品 | 13 | 19 | 25 |
| 脏污流体 | 25 | 25 | 38 |
3、 直管段的安装要求:
a、 测量管的内表面清洁，没有坑凹和沉积物，至少在节流装置上游10D（D为管道内径）和下游
4D的长度范围内不能结垢和沉积物；
b、如须安装调节阀，则建议把调节阀安装在节流装置下游5D以后。
c、测量节流装置前介质的温度时，温度计的使用不能引起流体状态的变化，温度计插入管道内的深度应在0.5D左右，此时应增加直管段长度。标准孔板节流装置所须直管段长度见（计算书）。
4、 节流装置的供货范围:
包括节流件、法兰、环室、垫片、紧固件等，测量一些介质时须应用节流装置附件，如:冷凝器、隔离器等应在合同中需要特殊注明。
5、 节流装置的供货范围包括节流件、法兰、环室、垫片、紧固件等，测量一些介质时须应用节流装置附件，如:冷凝器、隔离器等应在合同中需要特殊注明。
三、 节流装置附件:
1、 冷凝器，为了更好的保护差压变送器，并使两根导压管中的水位相同，因而在测量蒸汽、和温度 大于70℃的水时一般在管道上安装冷凝器。见附件表
2、 隔离器:为差压变送器及导压管免受粘性介质或腐蚀性介质的腐蚀的影响，需要新高度设隔离器。隔离器的填充液对容器与被测量介质必须是中性的。当测量介质为分馏析出的各种石油及各种油类时，可以用碳酸钠（苏打）水溶液作为隔离液；如测量酸类溶液时，常用轻油或饱和烃类；变压器油对一些腐蚀性介质,具有较好的隔离效果，但是当它与水银接触时，就会逐渐乳化。见附件表。
3、 沉降器:测量介质为液体介质中含有沉积物或测量介质为气体有水析出时，则在差压变送器前面导压管点，装设沉降器以防止沉积物或水影响导压管畅通。（见附件表5）。
4、 集气器:测量液体或蒸汽流量时（差压变送器高于节流装置安装时），或当导压管路较长时，则应导压管路的点上，装设集气器以免差压变送器进入气泡。
表5
| 节流装置附件表（压力等级:MPa） | |||||||
| 冷凝器 | 隔离器 | 沉降器 | 集气器 | ||||
| 型号 | 压力等级 | 型号 | 压力等级 | 型号 | 压力等级 | 型号 | 压力等级 |
| SLQ-6.3 | 6.3 | SGQ-6.3 | 6.3 | SCQ-6.3 | 6.3 | SSQ-6.3 | 6.3 |
| SLQ-10.0 | 10.0 | SGQ-10.0 | 10.0 | SCQ-10.0 | 10.0 | SSQ-10.0 | 10.0 |
| SLQ-20.0 | 20.0 | | | | | | |
