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摘要:孔板流量計在化工行業應用十分廣泛，其取壓方式有多種，但在工程應用中卻一直缺少可以遵循的明確規定。針對孔板流最計取壓方式的選擇問題，通過分析孔板流量計主要取壓方式的取壓原理，根據國際標準ISO5167對孔板流量計測斌結果進行理論討一算，結果表明主要的取壓方式在理論計算測量誤差沒有明顯差異，因此選擇孔板流量計取壓方式時應該更多考慮工程安裝、維護需要和儀表制造水平。
0引言
　　流量儀表在石化、化工和冶金生產過程控制和計量核算中具有重要地位。
　　孔板流量計作為標準節流裝置，以其測量的標準性，應用十分廣泛。而對于孔板流量計取壓方式的選擇一直缺少明確的規范和有力的依據。《自動化儀表選型設計規定》(HG/T20507-2000)中規定:“一般采用角接取壓或法蘭取壓方式。根據使用條件和測量要求，可以采用徑距取壓等其他取壓方式。”在實際化工設計中讓人感到無所適從，很多情況下設計人員都是憑借經驗選擇法蘭取壓等，對于為什么排除其他的取壓方式，也不能給出充分的理由。從理論計算方面和現場實際應用等方面進行了一些探討，希望能夠給大家在選擇取壓方式時提供一點參考。
1取壓形式和工作原理
　　孔板流量計的取壓方式有法蘭取壓、角接取壓和徑距取壓。根據節流元件前后的壓力取樣點的差壓，進而計算出介質流量的大小。法蘭取壓原理如圖1所示，上游取壓口間距是從上游端面至孔板的長度為25.4mm，下游取壓口間距是下游端面至孔板的長度也為25.4mm。角接取壓包括環室取壓和單獨鉆孔，原理如圖2所示，其取壓口軸線與孔板各相應端面之間的間距等于取壓口本身直徑的一半，或取壓口本身寬度的一半，這樣取壓口貫穿管壁處就與孔板端面齊平，取壓口可以是單獨鉆孔取壓口或是環隙。環隙通常為不間斷在整個圓周上穿通管道，否則每個環室至少4個開孔與管道內部連通;若采用單獨鉆孔取壓，取壓軸線盡可能以900角與管道軸線相交。徑距取壓原理如圖3所示，取壓口的間距是取壓口中心線與孔板某一規定端面之間的距離，上游取壓口間距為管道直徑D，下游取壓口間距為D/2，故又稱為D和D/2取壓。



　　根據石油化工設計手冊和GB/T2624.2-2006提供的技術參數，孔板流量計三種主要取壓方式對管道直徑D、節流件孔徑d、直徑比要求是一致的，即滿足50mm≤D≤1000mm,d≥12.5mm,0.2≤b≤0.75。對于雷諾數ReD，角接取壓的要求是0.2＜b＜0.45,ReD≥5000或0.45≤b，ReD≥104，法蘭取壓和徑距取壓的要求則是ReD≥1260b2D。根據這些技術參數，在滿足雷諾數要求的情況下，很難確定什么情況下用哪一種取壓方式，排除哪些取壓方式。
　　通過對孔板流量計的計算，分別計算孔板流量計在角接取壓、法蘭取壓和徑距取壓三種情況下的流量參數，通過比較流量參數，區分孔板流量計在各種取壓方式下的不同之處，進而在理論上分析各種取壓方式對孔板流量計的影響。
2不同取壓方式效果分析
　　在管徑不同，而管道介質流量、大小、壓力、溫度、砧度、密度和管道材質都相同的情況下，根據IS05167標準分別計算在角接取壓、法蘭取壓和徑距取壓幾種情況下的孔板流量計的流量參數，見表1一3所列。



　　從以上計算結果可以得出，在介質、溫度、壓力等參數一致的前提下，這幾種取壓方式的壓力損失基本相同，流量誤差雖然有些差別，有的雖然有數量級的差別，但是由于數量級比較低，比起孔板測量誤差±(1%-2%)的要求影響甚微。因此，無論介質類別和管徑大小，從理論上說孔板流量計不同的取壓方式測量結果幾乎是相同的，因此不能從這個方面去決定使用哪種取壓方式。
3其他因素對孔板取壓方式的影響
　　在工程設計時，儀表制造商會推薦法蘭取壓等取壓方式，這可能是出于對方的制造水平、經濟成本等考慮因素。如壓力高于32MPa時，由于制造水平的限制，最好選取角接取壓方式。對于用戶來說，孔板流量計采取統一的取壓方式，對于儀表的現場安裝、備品備件和使用維護都是有利的。如選用一體化孔板流量計時，從安裝、維護方便的角度考慮，選用環室取壓布局相對整齊，易于安裝、伴熱和維護。因此，在選擇孔板流量計的取壓方式時，應該充分考慮到儀表制造水平和實際的工程需要。
　　因此，可以這樣理解HG/T20507-2000，在滿足雷諾數和管徑、直徑比等要求的前提下，孔板的流量計的取壓方式可以根據實際工程需要和制造商要求進行靈活選擇，但整個工程最好使用一種統一的取壓方式。
4結束語
　　通過計算孔板流量計的流量參數，得出主要取壓方式在理論上的測量效果差別甚小的結論，并從儀表制造水平和工程實際出發，全面地論述了孔板流量計取壓方式的選擇問題。結果表明工程儀表安裝和維護方便、儀表制造技術水平在很大程度上制約著孔板流量計取壓方式的選擇。

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