STZH型智能一體化孔板流量計(jì)

一、     概述：

   STZH型智能一體化孔板流量計(jì)，是我公司新研制的功能齊全的新一代一體化孔板流量計(jì)量系統(tǒng)。它全面解決了孔板流量計(jì)所存在的防凍、堵塞、耐熱、引壓平衡、介質(zhì)隔離等問(wèn)題，并且可根據(jù)用戶(hù)需求對(duì)差壓、壓力、溫度進(jìn)行復(fù)合測(cè)量。也可根據(jù)用戶(hù)要求實(shí)現(xiàn)流量在線迭代計(jì)算、現(xiàn)場(chǎng)顯示（可顯示累積、瞬時(shí)流量；溫度、壓力、差壓、介質(zhì)密度等17項(xiàng)參數(shù)）同時(shí)輸出4～20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)等，它的一體化、人性化、實(shí)用化設(shè)計(jì)，為用戶(hù)提供了一種高、方便實(shí)用、維護(hù)簡(jiǎn)單、成本較低的新型高性能流量計(jì)。

二、     設(shè)計(jì)要點(diǎn)及結(jié)構(gòu)說(shuō)明：

1、結(jié)構(gòu)組成:

STZH型智能一體化孔板流量計(jì)由整體孔板（或噴嘴、1/4圓噴嘴等）、根部閥，導(dǎo)壓管，散熱裝置，三閥組，差壓變送器、液晶顯示器等組成。

2、連接方式:

孔板與取壓孔整體加工，鉆孔與孔板水平呈30°～45°角構(gòu)成整體孔板。兩根部閥與取壓孔軸線重合并通過(guò)不銹鋼短管焊接到孔板正負(fù)取壓口。根部閥通過(guò)導(dǎo)壓管與散熱裝置相連接(散熱裝置上帶有排污孔與注液孔)，然后，用導(dǎo)壓短管和接頭連接到三閥組，三閥組通過(guò)支柱連接到孔板，三閥組另一側(cè)與差壓變送器及壓力變送器腔室相連(可獨(dú)立配壓力、溫度變送器)，實(shí)現(xiàn)差壓、壓力、溫度的測(cè)量。特殊工況時(shí)，可根據(jù)需要加工成對(duì)焊式、管段法蘭式孔板.

3、設(shè)計(jì)要點(diǎn):

    3.1、可拆卸和檢查性:根部閥可解決變送器拆卸和引壓管堵塞問(wèn)題。關(guān)閉根部閥可切斷測(cè)量系統(tǒng)和管道的通路，可方便拆裝三閥組及差壓變送器等組件。關(guān)閉三閥組可切斷管路與差壓變送器的連接，如孔板取壓孔或根部閥堵塞，可通過(guò)散熱裝置注水孔加壓吹掃。也可打開(kāi)散熱裝置排污口進(jìn)行排污(排污后應(yīng)重新注液)，散熱裝置注液孔，也可在必要時(shí)判斷根部閥堵塞情況.

    3.2、防單向壓力沖擊性:三閥組可通過(guò)中部閥的開(kāi)啟，以避免運(yùn)行過(guò)程中，啟閉管道閥門(mén)時(shí)對(duì)差壓變送器的單項(xiàng)沖擊。

    3.3、液密封性:關(guān)閉根部閥，先將引壓系統(tǒng)灌滿(mǎn)液體，起到液封作用。充灌液體可保持在引壓管中，使任何管道介質(zhì)不能進(jìn)入差壓變送器，起到防熱沖擊、防氣泡的作用，加入合適的防凍液可實(shí)現(xiàn)可靠防凍。

    3.4、可實(shí)現(xiàn)液體或氣體的隔離:當(dāng)測(cè)量液體或氣體時(shí)可在散熱裝置內(nèi)注滿(mǎn)隔離液或水，可進(jìn)行液液隔離或氣液隔離有效保護(hù)差壓變送器不受腐蝕性液體和臟污氣體的侵害。

3.5、耐熱性及平衡性:通過(guò)散熱裝置內(nèi)注液時(shí)的液體溢流可使兩散熱裝置內(nèi)的液面高度保持一致，從而可保證差壓變送器的測(cè)量準(zhǔn)確無(wú)誤；同時(shí)容器內(nèi)的液體，還可保證差壓變送器不受過(guò)熱損害.

3.6、差壓、壓力、溫度的復(fù)合測(cè)量:壓力變送器和復(fù)合放大器綜合設(shè)計(jì)，可為正確的流量計(jì)算、低成本的提供了壓力、溫度測(cè)量信號(hào)。降低了需要溫壓補(bǔ)償時(shí)的部分變送器、連接導(dǎo)線成本。

注:1、所有的法蘭均帶有4㎜凸面,PN4.0MPa為對(duì)焊凸法蘭.

2、管道內(nèi)徑450mm～2000mm法蘭標(biāo)準(zhǔn)為GB/T81-59；PN0.6MPa～PN1.6MPa鉆孔取壓。

3.7防堵塞性:對(duì)蒸汽、液體測(cè)量導(dǎo)壓鉆孔與孔板水平一般呈30°～45°角可克服管道沉淀物進(jìn)入引壓管減少堵塞。

3.8、結(jié)構(gòu)型式及節(jié)流件種類(lèi):結(jié)構(gòu)型式:①法蘭夾裝式見(jiàn)(圖2)；②管段法蘭連接式(法蘭標(biāo)準(zhǔn):壓力等級(jí)2.5MPa,4.0MPa為JB82-59或按用戶(hù)要求)見(jiàn)（圖3）；③焊接式見(jiàn)（圖4）。外形尺寸分別見(jiàn)（見(jiàn)表1、表2、表3）。節(jié)流件種類(lèi):一體化孔板、一體化噴嘴、一體化1/4圓噴嘴、一體化耐磨孔板、一體化圓缺孔板，一體錐形入口孔板等.

3.9、安裝方便:孔板采用夾裝、焊接、管段法蘭式與管道連接，型式多樣，安裝簡(jiǎn)單。

三、相關(guān)計(jì)算及技術(shù)性能

1、基本設(shè)計(jì)依據(jù):

1.1、計(jì)算公式：智能一體化孔板流量計(jì)與節(jié)流裝置計(jì)算方法相同，按流量測(cè)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

GB/T2624-93和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO5167-2003規(guī)定的(孔板及其它節(jié)流件與配件)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、

生產(chǎn)加工，采用單獨(dú)鉆孔角接取壓方式，取壓孔直徑Φ6㎜，為標(biāo)準(zhǔn)孔板；按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)

定，標(biāo)準(zhǔn)孔板不用實(shí)流標(biāo)定，只要在正確的使用條件下，可保證孔板計(jì)量的流量不確定度。

對(duì)特殊需要的也可加工其它標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件。其公式如下:

q_m=C×ε÷（1-β⁴）^0.5×π÷4×d²×（2×ρ₁×Δp）^0.5

式中:q_m—質(zhì)量流量(Kg/s，公斤/秒)，C—流出系數(shù)(無(wú)量綱)，ε—流束膨脹系數(shù)(無(wú)量綱)，β=d/D工作狀態(tài)下節(jié)流件開(kāi)孔與管道內(nèi)徑的比值(無(wú)量綱)｛d=d₂₀×（1＋λ_d×（t-20）），D=D₂₀×（1＋λ_D×（t-20）），d₂₀、D₂₀分別為孔板開(kāi)孔，管道內(nèi)徑20℃狀態(tài)下的值㎜，

λ_d、λ_D分別是工作狀態(tài)下孔板、管道材質(zhì)的線膨脹系數(shù)㎜/℃｝，d—工作狀態(tài)下的孔板開(kāi)孔

直徑(單位:m)，Δp—差壓(單位:Pa)，ρ--工作狀態(tài)下的介質(zhì)密度(單位:Kg/m³)。

2、技術(shù)性能：

表4  

注:以上表格中所測(cè)介質(zhì)小流量值，應(yīng)滿(mǎn)足所用節(jié)流件小雷諾數(shù)要求.

2.1、對(duì)于測(cè)量介質(zhì)為水或液體以及蒸汽、氣體流量較穩(wěn)定的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，為降低成

本一般選用量程范圍為5:1～9:1即可。配置為節(jié)流裝置(節(jié)流件可為孔板，或噴嘴，一般地

講,應(yīng)用噴嘴節(jié)能效果顯著，維護(hù)周期可為孔板的2～3倍但加工能力困難成本略高于孔板)、

差壓變送器(帶現(xiàn)場(chǎng)顯示)且?guī)?SPAN lang=EN-US>4～20mA輸出，對(duì)蒸汽可加溫、壓補(bǔ)償。這時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)要求也不

很?chē)?yán)格。

2.2、對(duì)于流量波動(dòng)較大，流量控制比較嚴(yán)格的場(chǎng)合，一般選用量程范圍為14:1～30:1，

配置為節(jié)流裝置、流量迭代計(jì)算儀、差壓變送器(帶現(xiàn)場(chǎng)顯示)且?guī)?SPAN lang=EN-US>4～20mA輸出，對(duì)蒸汽可

加溫、壓補(bǔ)償。

2．3、所有的法蘭均帶有4㎜凸面,PN4.0MPa為對(duì)焊凸法蘭.

2．4管道內(nèi)徑450mm～2000mm法蘭標(biāo)準(zhǔn)為GB/T81-59；PN0.6MPa～PN1.6MPa鉆孔取壓。

六、STZH智能一體化孔板流量計(jì)選型編碼

選型舉例1: STZH-200-KIP₁W₂F11  表示通徑DN200，節(jié)流件為孔板，孔板為304不銹鋼材質(zhì)，壓力等級(jí)≤2.5MPa，介質(zhì)溫度≤350℃，法蘭夾裝式，4～20mA輸出無(wú)現(xiàn)場(chǎng)顯示，無(wú)溫壓補(bǔ)償。

選型舉例2: STZH-150-PIP₃W₃D44  表示通徑DN150，節(jié)流件為噴嘴，噴嘴為304不銹鋼材質(zhì)，壓力等級(jí)＞4.0MPa，介質(zhì)溫度≤530℃，焊接式，配STR-100A，數(shù)碼管現(xiàn)場(chǎng)顯示，帶溫壓補(bǔ)償。