sgin0051节流装置计算导则

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法兰取压: (ISO 5167-1)

对于加工和安装来说非常方便，通常孔板订货时可以要求配对法兰，由制造厂负责在孔板开孔（上游和下游距离孔板25.4mm）。从而克服了由于取压口位置偏差给测量带来的影响。

使用条件：

50 mm ≤ D ≤ 1000 mm d ≥ 12.5 mm 0.2 ≤ ? ≤ 0.75 ReD ≥ 1260 ?D ReD ≥ 10000

角接取压：(ISO 5167-1)

取压口位于取压装置上下游端面，由于管道中流速分布不均匀，也有采用环室取压，由于环室为紧贴端面的环行间隙,该取压口对应的流速为沿着管道轴线上某一点的平均速度。对于管道尺寸较小的流量测量系统，一般选用角接取压的方式。 使用条件：

50 mm ≤ D ≤ 1000 mm d ≥ 12.5 mm 0.2 ≤ ? ≤ 0.75

ReD ≥ 5000 (对于0.2 ≤ ? ≤ 0.45) ReD ≥ 10000

(对于? ＞ 0.45)

角接取压标准孔板、法兰取压标准孔板的等效粗糙度要满足下表的要求

b104 K / Db104 K / D< 0.3250.3218.10.3412.90.3610.00.388.30.47.10.455.60.54.90.64.20.754.02

(对于? ＞ 0.45)

3.5.2 喷嘴

适用于测量高压、过热蒸汽及其他高速气流量，喷嘴的加工较复杂，价格较高，并且耐冲蚀性能比孔板好。

3.5.2.1 ISO 长径流量喷嘴使用条件 (ISO 5167-1)

50 mm ≤ D ≤ 630 mm 0.2 ≤ ? ≤ 0.8 相对粗糙度小于10-3 107 ≥ ReD ≥ 104

3.5.2.2 ISA 1932喷嘴(ISO 5167-1)

50 mm ≤ D ≤ 500 mm 0.3 ≤ ? ≤ 0.8

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7x104 ≤ ReD ≤ 107 2x104 ≤ ReD ≤ 107

3.5.3 文丘里管

(对于 0.3 ≤ ? ≤ 0.44) (对于 0.44 ≤ ? ≤ 0.8)

并且等效粗糙度满足一定要求。

适用于低压损,以及介质中含有固体悬浮物的流体的流量测量。与孔板相比体积大、笨重，安装和制造成本大。

文丘里管包括经典文丘里管和文丘里喷嘴。经典文丘里管按照制造方法又可以分为：

3.5.3.1 经典文丘里管 使用极限:

(1) 入口收缩段(粗铸) - 文丘里管 (by R.W. Miller) 100 mm ≤ D ≤ 800 mm 0.3 ≤ ? ≤ 0.75 2x105 ≤ ReD ≤ 2 x106

(2) 入口收缩段(机械加工) - 文丘里管(by R.W. Miller) 50 mm ≤ D ≤ 250 mm 0.4 ≤ ? ≤ 0.75 2x105 ≤ ReD ≤ 106

(3) 入口收缩段(焊接) - 文丘里管(by R.W. Miller) 200 mm ≤ D ≤ 1200 mm

0.4 ≤ ? ≤ 0.75 2x105 ≤ ReD ≤ 2 x106

3.5.3.2 文丘里喷嘴 (ISO-5167-1) 使用极限:

65 mm ≤ D ≤ 500 mm d ≥ 50 mm

0.316 ≤ ? ≤ 0.775 1.5x105 ≤ ReD ≤ 2 x106

下面的节流装置属于非标准节流装置，在ISO 5167中没有列出这些取压装置的使用条件和计算公式。

3.5.4 圆缺孔板(by R.W. Miller) 适合测量粘度较高、介质比较脏的场合。 使用极限：50 mm ≤ D ≤ 500 mm 3.5.5 偏心孔板(by R.W. Miller)

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适合介质中包含固体颗粒物的流体的流量测量，偏心孔板的中心与管道的中心线是不同轴的，偏心孔板的一侧与管道的内壁相齐，这样的结构有利于流体中夹带的杂质可以通过孔板而不造成杂质在节流孔前的积聚和堵塞。偏心孔板的测量精度不如标准孔板。制造和加工成本较标准孔板高。 使用极限：

50 mm ≤ D ≤ 500 mm

3.5.6 1/4圆孔板 (BS 1042)

适合雷诺数较低的场合，其雷诺数范围为（200 ≤ ReD ≤ 105），适合粘度高、流速小的介质的流量测量。测量精度不如标准孔板。取压方式包括角接取压和法兰取压，其计算公式、使用极限依据英国标准 BS 1042 。 使用极限： 25 mm ≤ D ≤ 500 mm 3.6 节流装置的使用计算

节流装置的使用计算分为下面两种情况：

(1) 在已知孔板直径，差压上限等条件下,计算满刻度流量。 (2) 在已知孔板直径，满刻度流量等条件下,计算差压上限。

对设计人员来说，使用计算是在已经确定节流装置的类型后，计算其在使用状态下的流量或压降。Intools 和 InstruCalc 计算程序可以用来计算极限数据（如满刻度流量，差压上限）。

3.7 节流装置选型说明

ISO标准发布的计算公式都是以直接校准实验为依据，根据这些具有足够数量、分布范围和质量的实验所建立的测量系统具有足够的精度。其测量结果的不确定度可以根据ISO的相关公式计算。

由用户建立的测量系统是依据下面的原理建立的：

对不同的装置，只要这些装置是几何相似的(即具有相同的孔径比?)、流体的流动状态（用雷诺数Re表征）相同,则流出系数C和流量系数?是相同的。 注：?= C/（1-?）

为了保证测量的精度，要求节流装置上下游有一定的直管段长度，以保证节流装置前后有充分发展的速度剖面。用户可以查阅下表，以了解ISO 5167标准有关直管段长度的要求。在ISO 5167标准中包含了管道中不同类型阻力件时要求的直管段长度。长度是以管道直径的倍数表示的，表中无括号的值对应“零附加不确定度” 的直管段长度 而括号内的值对应“0.5% 附加不确定度” 下的直管段长度。

孔板、喷嘴、文丘里喷嘴所要求的直管段长度

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孔径比?????SGIN 0051-2000

一 次 装 置 的 上 游 （入口）第 12 页 共 28 页

一次装置的下游（出口）10.200.250.300.350.400.450.500.550.600.650.700.750.80单个 90O弯头或三通210 ( 6 )10 ( 6 )10 ( 6 )12 ( 6 )14 ( 7 )14 ( 7 )14 ( 7 )16 ( 8 )18 ( 9 )22 (11)28 (14)36 (18)46 (23)在同一平面在不同平面上的两个或上的两个或多个弯头多个弯头3414 ( 7 )34 ( 17 )14 ( 7 )34 ( 17 )16 ( 8 )34 ( 17 )16 ( 8 )36 (18)18 ( 9 )18 ( 9 )20 ( 10 )22 ( 11 )26 ( 13 )32 (16)36 (18)42 ( 21 )50 ( 25 )36 (18)38 ( 19 )40 ( 20 )44 ( 22 )48 ( 24 )54 ( 27 )62 (31)70 (35)80 (40)渐缩 管55555556 ( 5 )8 ( 5 )9 ( 5 )11 ( 6 )14 ( 7 )22 ( 11 )30 ( 15 )渐扩管616 ( 8 )16 ( 8 )16 ( 8 )16 ( 8 )16 ( 8 )17 ( 9 )18 ( 9 )20 ( 10 )22 ( 11 )25 ( 13 )30 ( 15 )38 ( 19 )54 ( 27 )具有直径比截止阀球阀或闸阀≥0.5的对称(全开)(全开)骤缩管件 (第2~8 栏)7891018 ( 9 )12 ( 6 )30 (15)4 ( 2 )18 ( 9 )12 ( 6 )30 (15)4 ( 2 )18 ( 9 )12 ( 6 )30 (15)5 (2.5)18 ( 9 )12 ( 6 )30 (15)5 (2.5)20 ( 10 )20 ( 10 )22 ( 11 )24 ( 12 )26 ( 13 )28 (14)32 (16)36 (18)44 ( 22 )12 ( 6 )12 ( 6 )12 ( 6 )14 ( 7 )14 ( 7 )16 ( 8 )20 ( 10 )24 ( 12 )30 ( 15 )30 (15)30 (15)30 (15)30 (15)30 (15)30 (15)30 (15)30 (15)30 (15)6 ( 3 )6 ( 3 )6 ( 3 )6 ( 3 )7 ( 3.5 )7 ( 3.5 )7 ( 3.5 )8 ( 4 )8 ( 4 )

4 附录

4.1 Intools 节流装置计算程序 4.2 程序的使用说明

Intools计算程序可以针对下面所列的流量元件及其取压方式计算流量、压差或孔径比?：

同心锐孔板 - 法兰取压 同心锐孔板 - 径距取压 同心锐孔板 - 角接取压 同心锐孔板 - 管道取压 偏心孔板 - 法兰取压 圆缺孔板 - 法兰取压 四分之一圆孔板 - 角接取压 圆锥孔板 - 角接取压 入口收缩段机械制造文丘里管 入口收缩段粗铸文丘里管 入口收缩段焊接文丘里管 通用的文丘里管 低压力损失管 ASME长径流量喷嘴 ISA 流量喷嘴 文丘里流量喷嘴

节流装置计算需要得到工作状态下的管道直径和节流件的直径，所以在进行节流元