标准节流装置流量测量系统(检测部分)设计

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1、引言随着现代热力发电厂机组的Fl益向大容量、高参数发展和自动化水平的H益提高，对热工测量的准确性、可靠性等要求也越來越高，测点数量越來越多，采用新原理、新材料和新结构的热工仪表不断涌现。标准节流装置流量测量系统是通过大量试验总结出来的，该装置一经加工完毕便可以直接投产使用，无须进行实际标定。这种测量方法经过长期的研究和使用，数据，资料比较齐全，对儿种常用的节流方式，各国已制定了标准规定，根据规定的条件和计算方法设计出的节流装置可直接投入使用。在工业生产中，不论是生产过程控制还是成本核算，通常需要准确地知道流体的质量流量，因此需要有能直接测定流体质量流量的质量

2、流量计。质量流量计的输出信号不受液体的压力温度改变引起的流休密度变化的影响，因此测量准确度有很大提高。在被测参数密度变化的情况下无法得到准确的质量流量数值。第一章节流式流量测量原理及系统总体设计1.1节流件测量原理在管道内装入节流件，流体流过节流件时流束收缩，于是在节流件前后产生差压，对丁一定形状和尺寸的节流件，一定的测压位置和前后直管道情况，一定参数的流体，和其他条件下，节流件前后产生的差压值随流量而变，并且两者Z间有确定的关系。因此可通过测量差压来测量流量。标准节流装置只适用于测量圆形截而管道屮的单相、均质流体的流量，并要求流体充满管道；在节流件前后一定

3、距离内不发生相变或析出朵质；流速小于音速，流动属于非脉动流；流体在流过节流件前，流束与管道轴线平行，不得有旋转流。1•2系统总体设计温度、压力补偿式质量流量计的基本原理是，测量流体的体积流量、温度和压力值，根据已知的被测流体密度与温度、压力Z间的关系，通过运算，把测得的体积流量数值自动换算到标准状态下的体积流量数值。由丁•被侧流体种类一定后，其标准状态下的密度P°是定值，所以标准状态下的体积流量就代表了流体的质量流量值。连续测量温度、压力比连续测量密度容易。因此工业上所用的质量流量计多采用这种原理。节流式流量计主要由节流件，差压计组成，通过节流件产生差压，再

4、由差压计测得流量，系统的总体设计图见附录I第二章标准节流件差压计及取压装置2.1标准节流件节流件的形式很多：冇孔板、喷嘴、文丘利管、1/4圆喷嘴等。用得最广泛的节流件是孔板和喷嘴，这两种形式的节流件的外形、尺寸已标准化，并同时规定了它们的取压方式和前后直管段要求，总称为“标准节流装置”，通过大量试验求得了这类标准节流装置的流量与差压的关系，以“流量测量节流装置国家标准”的形式公布。标准节流装置只适用于测量圆形截面管道中的单相、均质流体的流量，并要求流体充满管道；在节流件前后一定距离内不发生相变或析出杂质；流速小于音速，流动属丁非脉动流；流体在流过节流件前，流

5、束与管道轴线平行，不得有旋转流。如图2—1所示，标准节流装置包括：节流件、取压装置、节流件上游侧第一个阻力件、第二个阻力件，下游侧第一个阻力件以及在它们之间的直管段：LLJL0:L1“.L2■A2VA34图11整套节流装置示意1一上游侧第二个局部肌力件:2—上游侧笫一个局部阻力件;3—节流件；4—下游侧笫一个局部肌力件关于标准节流件的形式，廿前国标规定如下：标准孔板和标准喷嘴。国际上还冇一些其他的已标准化了的节流件，如径距取压（即D和0.5D取压，D为管道内径）标准孔板，径距取压长径喷嘴（亦称ASME喷嘴），古典文丘利管和文丘利喷嘴等。标准孔板制造安装的要求

6、如下：（1）标准孔板的开孔直径d是一个重要的尺寸，应实际测量。测量在上游段进行，最好是在四个大致相等的角度上测量直径，求其平均值。耍求各个单测值与平均值之差在0.05%范围内；（2）标准孔板的全称是“同心薄壁锐缘孔板”，因此孔板进口圆筒形部分应与管道同心安装；（3）孔板进口边缘应是严格直角，不能有毛刺和可见的反光，即进口边缘应很尖锐，边缘半径不大于0.0004do所谓薄壁是指孔板厚度E和圆筒形厚度e不能过大。标准孔板制造安装的其他要求是：1）在各处测得的E值之间的最大差值和各处测得的e值之间的最大差值均不得超过0.001D；2）孔板必须与管道轴线垂直安装，其

7、偏并不超过±1度；3）若EW0.02D,则可以不做成45±15度的圆锥形出口，这样的孔板适用于测量双向流动的流体，但这时要求下游端面的标粗糙度和边缘尖锐度必须与上游端面的相同;4）孔板加工过程中，不得使用刮刀和砂布进行修刮和打磨。标准孔板的适用范围如表2—1所示：表2—1标准孔板适用范围角接取压法兰取压径距取压12.mmWcl50mmWDW100min0.2ReDBWO.75当0.2WBW0.45吋ReD25000ReD^/32D当B20.4时R%2100002.2差压计弟压计类型类型根据投资费用和准确度要求选取，木设计选用准确度等级为0.5的电容式差压变送

8、器。选择差压计量程的原则是，在保证压损不超过允许压损