HLG-X 限流孔板

金湖海聯(lián)儀表有限公司 ：,黃，: 

一、限流孔板的原理

可以作為流量測(cè)量元件用來(lái)測(cè)量流量，也可以作為節(jié)流元件用來(lái)限定流量和降低壓力。當(dāng)孔板前后存在一定壓差，流體流經(jīng)孔板，對(duì)于一定的孔徑，流經(jīng)孔板的流量隨著壓差增大而增大。但當(dāng)壓差超過(guò)某一數(shù)值(稱為臨界壓差)時(shí)，流體通過(guò)孔板縮孔處的流速達(dá)到音速(并不是介質(zhì)流經(jīng)的流速都達(dá)到音速，對(duì)氣體來(lái)說(shuō)經(jīng)孔板的極限速度是音速，但的原理是在給定孔板前后壓差和孔徑的情況下，不管液體還是氣體流經(jīng)該孔板的流量有一上限值)這時(shí)，無(wú)論壓差如何增加，只要孔板上游的壓力保持一定，流經(jīng)孔板的流量將維持在一定數(shù)值而不再增加。就是根據(jù)這一原理來(lái)限定流體的流量和降低壓力的。
 按孔板上開孔數(shù)量分為單孔板和多孔板；按孔板數(shù)量可分為單級(jí)和多級(jí)。

二、的用途

1、 工藝物料需要降壓的場(chǎng)合。
2、 在管道中閥門上、下游需要有較大壓降時(shí)，為減少流體對(duì)閥門的沖蝕，當(dāng)經(jīng)孔板節(jié)流不會(huì)產(chǎn)生氣相時(shí)，可在閥門上游串聯(lián)孔板。
3、 流體需要小流量且連續(xù)流通的地方，如泵的沖洗管道、熱備用泵的旁路管道(低流量保護(hù)管道)、分析取樣管等場(chǎng)所。
4 、需要降壓以減少噪聲或磨損的地方，如放空系統(tǒng)。

三、流量計(jì)的使用范圍

適用于 15-300MM管徑，小于6.4mpa, 符合 化學(xué)工程學(xué)會(huì)《工藝系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》HG/T20570.15-1995第15篇管路設(shè)置要求和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

四、選型要點(diǎn)
1、氣體、蒸汽
為了避免使用的管路出現(xiàn)噎塞流，后壓力（P2）不能小于板前壓力（P1）的55%，即P2≥0.55P1，因此當(dāng)P2<0.55P1時(shí)，不能用單板，要選擇多板，其板數(shù)要保證每板后壓力大于板前壓力的55%。
2、液體
 當(dāng)液體壓降小于或等于2.5MPa時(shí)，選擇單板孔板。
 當(dāng)液體壓降大于2.5MPa時(shí)，選擇多板孔板，且使每塊孔板的壓降小于2.5MPa。

五、孔數(shù)的確定
1、管道公稱直徑小于或等于150mm的管路，通常采用單孔孔板；大于150mm時(shí)，采用多孔孔板。
2、多孔孔板的孔徑（do），一般可選用12.5mm,20mm,25mm,40mm。
在計(jì)算多孔孔板時(shí)，首先按單孔孔板求出孔徑（d），然后按式（2.3）求取選用的多孔孔板的孔數(shù)（N）。
N=d*d /do*d0             （2.3）
式中  N——多孔的孔數(shù)，個(gè)；
      d——單孔的孔徑，m；
      do——多孔的孔徑，m；
六、計(jì)算方法
1、單板孔板
   1.1氣體、蒸汽
      氣體、蒸汽的單板孔板按式(3.1-1)計(jì)算：

式中 W——流體的重量流量，kg/h；
     C——孔板流量系數(shù)，由Re和do/D值查圖6.1；
     do——孔板孔徑，m；
     D——管道內(nèi)徑，m；
     P1——孔板前壓力，Pa；
     P2——孔板后壓力或臨界限流壓力，取其大者，Pa；
     M——分子量；
     Z——壓縮系數(shù)，根據(jù)流體對(duì)比壓力(Pr)對(duì)比溫度Tr查氣體壓縮系數(shù)圖求??；
     T——孔板前流體溫度，K；
     K——絕熱指數(shù)，k=Cp/Cv；
     CP——流體定壓比熱容，kJ/(kg·K)；
     CV——流體定容比熱容， kJ/(kg·K)。
    
   1.2 臨界限流壓力(Pc)的*值
      飽和蒸汽：Pc=0.58P1
      過(guò)熱蒸汽及多原子氣體：Pc=0.55P1
     空氣及雙原子氣體：Pc=0.53P1
     上述三式中P1為孔板前的壓力。

  b、液體
    液體的單板孔板按式(3.1-2)計(jì)算：

     式中 Q——工作狀態(tài)下體積流量，m3/h；
     C——孔板流量系數(shù)，由Re值和d0/D查圖6.1求?。?br />     do——孔板孔徑，m；
     △P——通過(guò)孔板的壓降，Pa；
     r——工作狀態(tài)下的相對(duì)密度，(與4℃水的密度相比)。

2、 多板孔板
  2.1 氣體、蒸汽
 先計(jì)算出孔板總數(shù)及每塊孔板前后的壓力(見(jiàn)下圖)

以過(guò)熱蒸汽為例：
P/ 1=0.55P1
P/ 2=0.55P/ 1
„„
P2=0.55P/ n-1
P2=(0.55)nP1
n=lg(P2/P1)/lg0.55 
 =-3.85lg(P2/P1)
n圓整為整數(shù)后重新分配各板前后壓力，按式(3.2-2)求取某一板的板后壓力：

式中   n——總板數(shù)；
P1——多板孔板*塊板板前壓力，Pa；
P2——多板孔板zui后一塊板板后壓力，Pa；
Pm'——多板孔板中第m塊板板后壓力，Pa；

2.2根據(jù)每塊孔板前后壓力，計(jì)算出每塊孔板孔徑，計(jì)算方法同單板孔板。同樣n圓整為整數(shù)后，重新分配各板前后壓力。
 液體
 先計(jì)算孔板總數(shù)(n)及每塊孔板前后的壓力
按式(3.2-3)計(jì)算出n，然后圓整為整數(shù)，再按每塊孔板上壓降相等，以整數(shù)(n)來(lái)平均分配每板前后壓力：
n=(P1-P2)/（2.5*10的6次方）                （3.2-3）
式中n、P1、P2定義同前。

 計(jì)算每塊孔板孔徑，計(jì)算方法同單板孔板計(jì)算法。

3、氣-液兩相流先分別按氣-液流量用各自公式計(jì)算出dL和dv，然后以下式求出兩相流孔板孔徑：

式中   d——兩相流孔板孔徑，m；
       dL——液相孔板孔徑，m；
       dV——氣相孔板孔徑，m；

4 、限流作用的孔板計(jì)算
按式(3.1-1)或式(3.1-2)或式(3.3)計(jì)算孔板的孔徑(d0)，然后根據(jù)d0/D值和k值由表6.2查臨界流率壓力比(rc)，當(dāng)每塊孔板前后壓力比P2/P1≤rc時(shí)，可使流體流量限制在一定數(shù)值，說(shuō)明計(jì)算出的d0有效，否則需改變壓降或調(diào)整管道的管徑，再重新計(jì)算，直到滿足要求為止。

5、孔板厚度計(jì)算
當(dāng)流體溫度小于375℃時(shí)

當(dāng)流體溫度大于375℃時(shí)