环形孔板流量计的特点和应用.pdf

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1、环形孔板流量计的特点和应用林福成。等FeaturesandApplicationoftheAnnularOrificeFlowmeter林福成优新建翟J畲邵朋傲(开封仪表有限公司，河南开封475002)摘要：以环形孔板为流量检测件的新型仪表——环形孔板流量计，已经在冶金、石化、采油、化工、电力等行业得到了成功应用。将环形孔板流量计与标准孔板流量计、v形锥流量计进行性能比较，介绍了环形孔板流量计在典型环境中的应用，说明了环形孑L板的原理和特点．最后从理论和实践两个方面证明了环形孔板流量计良好的测量性能。关键词：节流装置环形孔板测流板V形锥流出系数流量测量中图分类号：TH814文献标志码：AAbs

2、tract：Thenewtypeofannularorificeplatehasbeensuccessfullyappliedinmetal／urgy-petroebemica／-oil。chemical，electricpowerandotherindustries．ThecharacteristicsofannularorificeflowmeterarecomparedwiththeoneofstandardorificeandV—Coileflowmeter-andtheapplicationofannularorificeplateintypicalenvironmentisintr

3、oducedthustheprincipleandfeaturesofannularorificeareillustrated-andthegoodmeasurementperformanceofannularorificealeverifiedtheoreticallyandpractically。Keywords：ThrotdingdeviceAnnularorificeplateFlowboardV—coneEtthxcoefficientFlowmeasurement0引言节流装置是利用测量管内流通面积的改变使流动的流体产生静压力差的一类流量仪表[1]。尽管流量仪表的种类有近百种，但节

4、流装置依然是用量最大的仪表种类之一。本文介绍的环形孔板节流装置是对美国1939年一项发明的创新性改进(主要是对取压方式进行了改进)，此发明已分别于1992年、1998年两次在本质上被进行了改进，均取得了国家实用新型专利。近年来，环形孔板在高炉煤气、焦炉煤气、混合煤气、转炉煤气、水煤气、半水煤气、天然气、循环冷却水、工业废水、过热蒸汽、热空气、伴生气和烟气等介质的流量测量中获得了成功应用，在解决防堵塞、防堆积、耐高温防变形、耐腐蚀等方面优势明显心J。l工作原理标准孔板的最小流通截面是孔板中心的圆孔，流体通过时因流通面积的突然减小而加速，流体绕过孔板人口边缘时产生的边界层是圆柱形。环形孔板的最小流

5、通截面是测流板的外缘和管内壁形成的圆环．流体通过时因流通面积的突然减小而加速，流修改稿收到日期：2012—12—24。第一作者林福成(1958一)，男，1986年毕业于河南理工夫学自动化专业，获学士学位，工程师；主要从事流量仪表的研发工作。《自动化仪表》第34卷第8期2013年8月体绕过测流板入口边缘时产生的边界层也是圆柱形，与标准孑L板对流体产生阻力的机理是相近的。因此，孔板或测流板对流体造成的阻力系数是也相近的，这就使两者有可能具有相近的流出系数口‘4]。环形孑L板与标准孔板的区别是：标准孔板的最小流通面是与管轴线同轴的圆，环形孔板的最小流通面是与管轴线同轴的圆环，从流场的对称性考虑，两者

6、都优于圆缺孑L板和偏心孔板；另一方面，环形孔板把中间流速高、靠近管壁处流速低的流动模式强制变成了测流板附近的“靠近管壁处流速高、中间流速低”的流动模式，相当于流场的二次分配，进入环形孔板的上游流场如果因上游局部阻力件的干扰产生了畸变(即不再轴对称)，在二次分配时就会因“均化”的趋势恢复成轴对称。就像没有受到局部阻力的干扰似的”]。节流装置的原理是依据伯努利方程和流体连续性方程b“]。经过单位换算，环形孔板的基本方程式为：，’n2qm=o．12643告棚2．惭(1)q1一g式中：q。为流体的质量流量，kg／h；C为流出系数，经过流量或抽样标定、几何尺寸检查即可得知；占为可膨胀性系数，对于液体占=

7、1；卢=d。／D为直径比，其中，d。为工作条件下节流件最小截面处的等效流通直径，mm；D为工作条件下仪表测量管的内径，mm；77环形孔板流量计的特点和应用林福成。等AP为从节流件上、下游取压口处测取的差压，kPa；P．为仪表安装处上游段工作条件下的流体密度，kg／m3由此可见．环形孔板的基本方程式与一般节流装置的基本方程式是相同的，所不同的是取压方式和流出系数。由于环形孑L板不是标准孔板，故在样机