差压流量计的工作原理、测量原理及安装要求

本网编辑 2022-06-08

差压式流量计也称为节流式流量计，是基于流体流动的节流原理进行测试的，也是目前生产中测量流量最为成熟和常用的测试方法。

工作原理

在充满流体的管道中，当流体流经管道内的节流件时，流速将在节流件处形成局部的收缩，因而流速增加，静压力降低，于是在节流件前后便产生了压差。流体的流量愈大，产生的压差愈大，这样可以依据压差的大小来衡量流量的大小。这种测量的方法是以流动连续性方程和伯努利方程为基础的。

测量原理

差压式流量计在化工生产中得到最广泛的应用，也是操作人员最为熟悉的一种流量计，它的节流装置（1）安装在生产工艺管道（2）上，并由引压管（3）和差压变送器（4）三个部分组成流量测量系统(如图3—1所示)。下面对差压式流量计，差压变送器及差压式流量计的安装分别予以介绍。

图1　差压式流量计的组成

差压式(也称节流式)流量计是基于流体流动的节流原理，利用流体经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的。差压式流量计一般是由能将流体的流量变换成差压信号的节流量(孔扳、喷嘴)和用来测量压差值的差压计或差压变送器及显示仪表组成。

这种流量计，目前在化工、炼油及其它工业中应用很广，应用的历史也较长久，因此已经积累了丰富的实践经验和完整的实验资料。对于常用的孔板、喷嘴等节流装置，国内外已把它们标准化了，并称为“标准节流装置”。因此,这种流量计所用的标准节流装置可以根据计算结果直接投入制造和使用，不必用实验方法进行单独标定。但对于非标准化的特殊节流装置, 在使用时，均应进行个别标定。

节流装置的流量测量原理

节流现象及其原理：

流体在有节流装置的管道中流动时，在节流装置前后的管璧处，流体的静压产生差异的现象称为节流现象，如图2所示

图2 流体流经节流装置时的节流现象

现在，我们对流体流经节流装置前后的变化情况作进一步分析。

连续流动着的流体，在遇到安插在管道内的节流装置时，由于节流装置的截面积比管道的截面积小，形成流体流通面积的突然缩小，在压力作用下，流体的流速增大，挤过节流孔，形成流速的扩大而降低。与此同时，在节流装置前后的管壁处的流体静压力就产生了差异,形成静压力差△p(△p=P1- P2)，如图3所示。并且p1>p2，

图3 孔扳附近流束及压力分布情况

此即为节流现象,从图中可以看出，节流装置的作用在于造成流束的局部收缩从而产生的压差.并且,流过的流量愈大在节流装置前后所产生的压差也愈大，因此可以通过测量压差来衡量流体流量的大小。由于节流装置造成流束的收缩，同时流体又是保持连续流动的状态,因此在流束截面积最小处的流速达到最大，在流速截面积最小处，流体的静压力最低。

同理，在孔板出口端面处，由于流速已比原来增大，因此静压力仍旧比原来的为低(即图中P2<P1)。故节流装置入口侧的静压p1比其出口测的静压P2大,前者称为正压，常以“十”标记，后者称负压以“-”标记.并且流量Q愈大流束的局部收缩和位能，动能的转化愈显著，因此节流装置两端的压差△p也愈大, 此即节流原理。

安装前准备

1、确定开孔位置。

2、在开孔的位置上焊接上安装座，固定好安装座后保证没有裂缝沙眼等。

3、安装球阀，将球阀拧到焊接基座上，注意球阀手柄方向，球阀开启时手柄向上。

4、安装开孔器，安装完后在球阀内加冷却水。

5、通电开钻（钻孔时禁止使用冲击档）。

6、关闭球阀。

7、拆下开孔器。

安装注意事项

1、在钻孔前必须检查开孔器是否完好。

2、开钻过程中注意不要用力过猛并尽量保持电钻与安装座成一直线，与管道垂直，防止钻头卡死（冲钻时不要用力去推手电钻）。、

3、流量计安装位置要根据管道实际情况来确定（具体可看操作说明书）。