双向流量测量中多孔孔板流量计的运用

　　流量计量在石化企业中起着至关重要的作用。生产单元的运行效率和经济效益与流量计的精度直接相关。通过根据不同的应用选择合适的流量计，可以实现最佳流量。流量计有多种类型，在使用方面存在优点和缺点。它并不是流量计的精度越高，而是根据不同的工艺要求和测量要求进行合理选择。

　　在化工厂区域，有许多产生蒸汽的装置。除了自己使用之外，这些蒸汽还被发送到系统管网。然而，当驱动或修理设备时，外部管网需要将蒸汽作为能量发送。同一管道需要在不同方向上传输媒体的问题。如果假设介质流出方向是向前流动，则介质流入方向是反向流动。对于这种双向流动状态，由驱动或大修引起的逆流非常低。如果设置了两套流量检测系统，不仅设备非常空闲，而且安装和维护也不方便。如果您选择可以分别测量正向和反向流量的流量计，则可以节省成本。通常用于测量双向流动的流量计包括多孔孔流量计，电磁流量计，质量流量计和超声波流量计。他们有自己最好的用例[2]。根据射孔孔板流量计的工作原理和特点，结合具体工程，介绍了双向流动条件下的选择和安装。

1、孔板流量计的工作原理和特点

　　以孔板为代表的标准节流装置是工业应用中应用最广泛的流量计，其特点是结构简单，应用技术成熟，产品标准化。 GB / T2624.2-2006“用于安装在圆形截面管道上的差压装置测量全管流体流量”第2部分（孔板）5.1.9“双向孔板”表示：不倾斜孔板的角度，端面，厚度和边缘符合相应的规定，可用于测量反向流量。多孔孔板是双向孔板，可用于测量双向流动。当对精度和范围没有过多要求时，带差压变送器的多孔孔是测量双向流动蒸汽的最佳选择。

　　多孔孔板也是差压流量计。其工作原理与标准孔板相同。不同之处在于它结合了多孔整流器和标准孔板，实现了整流和节流的集成。基本结构如下。如图1所示。图1

多孔孔板流量计结构示意图

　　当流体通过多孔时当使用孔板时，它将被平衡和矫正，并且涡流街道将被最小化以形成近似理想的流体。节流元件之间的压力差可以通过压力接收装置获得，质量流量和体积流量可以根据伯努利方程计算：

在中间

C ---流量系数;

d ---节流元件开口直径，m;

D ---管内径，m;

Qm ---质量流量，kg / s;

qV ---体积流量，m3 / s;

----直径比;

Δp---压差，Pa;

ε---可扩展性系数;

1 ---上游流体密度，kg / m3。

　　除了测量原理外，多孔孔板还有其自身的特点，与标准孔板相比，这也是它自身的优点[3]。具体特点如下：

ａ、测量精度高。由于多孔孔板结构对称，可以对流体进行整流，降低涡流，振动和信号噪声，大大提高了节流元件前后流场的稳定性;与标准孔板相比，多孔孔板的线性度提高了5到10倍。

b、湾安装直线部分很短。长直管段的要求是标准孔的有限使用的重要原因，但是多孔孔的流动稳定性压力恢复很快，大大降低了直管段的要求。在正常情况下，直管部分在第一个2D之后需要2D，这在用于大管径或昂贵的管道时可以大大节省成本。

c、范围比很宽。标准孔板的比例通常为3：1，直径比β通常为0.20至0.75。当比率超过该范围时，标准孔板的精度显着降低。但是，多孔孔板的跨度比可达到15：1，即使选择合适的参数，也可达到30：1，β的范围为0.25-0.90。

d、永久压力损失很低。多孔孔板流量计多孔对称平衡设计减少了涡流形成和湍流摩擦，减少了动能损失;在相同压力差的情况下，永久压力损失约为传统节流装置的1/3，节省了相当大的运行成本[4]。

2、孔式流量计测量双向流量选择实例

　　在年产120万吨精细化学品的项目中，建造了由4台480t / h循环流化床锅炉和1台20MW蒸汽发生器组成的热电装置。当驱动和检修整个设备时，需要大量的中压饱和蒸汽和低压蒸汽，其由热电装置发送。在整个工厂生产设备是在正常运行中，煤气化装置，净化装置和油处理合成装置将产生大量的中压饱和蒸汽和低压蒸汽，将其送回热电单元使用。上述两种规格的蒸汽通过两根管道送回。为了节省成本，在每个管道上放置流量计以测量正向流动和反向流动。以其中一个流量计FE-02202为例，首先列出工艺条件，然后选择特定的流量计。参数如表1所示。

　　能够测量双向流量的仪表包括电磁流量计，质量流量计，超声波流量计和多孔孔流量计。由于电磁流量计不能测量蒸汽介质，因此首先排除;质量流量计的直径过大，测得的介质温度一般不超过180℃，因此也不包括在内;虽然超声波蒸汽流量计可以满足测量要求，但价格较贵。最后，根据具体的工艺参数，多孔孔流量计用于测量双向流动蒸汽。选择参数如表2所示。

　　选择多孔孔板后，设计两个差压变送器分别测量正向流量和反向流量之间的压差，并将其转换为4-20 mA信号并将其发送到DCS显示器。另外，为了正确测量蒸汽的质量流量，在多孔孔板附近设置铂热阻和压力变送器，将温度值和压力值送到DCS进行温度和压力补偿，得到准确的质量流量。

3、孔板流量计安装

　　安装多孔孔板流量计时，首先确保压力出料孔与管道垂直中心线成0°至45°角（图2），以防止不凝性气体或污垢进入导压管。 。安装导压管时，水平段应有一定的坡度。在正常情况下，导压管的坡度不小于1：100。如果项目位于北方，则在使用导压管时需要蒸汽引导热量。必须正确安装两个差压变送器，以确保正压侧和负压侧正确。简言之，沿着流体的方向，差压变送器的正压侧在穿孔孔上方，负压侧在穿孔孔下方。

多孔节流孔流量计安装效果图

　　与标准孔板流量计相比，穿孔孔板流量计更易于安装：首先，它在结构上是对称的，在安装过程中不需要考虑流量计的方向;第二，它需要较少的前后直线段，只需要确保前后直管段分别不小于2D。

4、结论

　　在化工厂中，选择合适的流量计进行双向流量测量可以节省成本，为企业带来巨大的经济效益。多孔孔流量计是一个不错的选择，它是非常合适的它具有节能仪器的推广价值，具有更广阔的发展空间。

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