限流孔板
节流工作原理在充满单相连续流体的管道中,安装一个节流元件(如孔板、喷嘴等)、当流体通过节流元件的节流孔时,流束形成局部收缩,流速加快,动能增加,静压降低,在节流元件的前后产生一个静压力差,即△P=P1-P2,若节流孔面积为F,流体的质量流量为qm,体积流量qv,密度为ρ,则根据流动连续性原理和伯努利方程可推导出压力差与流体流量之间的关系式:qm=qF(△Pρ)0.5式中α是流量系数。
由上述关系可知,如果节流孔面积和流体密度一定,则流量与压力差的平方根成正比,即只要测出压差值,即可算出流量值,节流装置就是根据这个原理测量流体流量的。
通过测量流体流经节流装置的前后压力降,可达到测量流量流量的目的,这种测量方法是以伯努利定律和流体流动连续定律为基础的。
限流孔板的基本原理和节流孔板(降压)的基本原理完全一样。
由于两者所起的作用和使用条件不同,所以在考虑方法和计算精度亦有差异。
首先限流孔板非计量仪表,要求精度不高,可忽略某些影响因素。
如温度对管径和开口直径的影响,雷诺数对流量系数的影响等。
限流孔板只起降压限流作用。
限流孔板上压力降是指永久压损。
限流孔板上的压力降比节流装置上的压力降大的多。
亦就是在相同的流量条件下,孔径比β的范围可扩展到0.05~0.75。
限流孔板设置在管道中用于限制流体的流量或降低流体的压力。
1一般用于如下几个方面:工艺物料需要降压且精度要求不高:工艺要求调节阀上的压力降较大,而调节阀上的允许最大压力降达不到这
个要求时,可通过限流孔板降掉一部分压力,以减少调节阀上的压力降,也可减少调节阀的磨损;流体需要小流量且有谁知道如何把氯气中的水分降到10ppm以下连续通过的地方。
如泵的冲洗管道、热备用泵的旁通管道(低流量保护管道)、分析取样管等场所。
需要降压以减少噪声或磨损的地方,如放容系统。
保证安全操作,如当压力降较大的调节阀旁路采用球阀时,为防止旁路手动操作时泄压太快,可采用限流孔板。
2分类及选型要点2.1分类:限流孔板按孔板的开孔数可分为单孔孔板和多孔孔板,按板的级数可分为单级孔板和多级孔板。
2.2选型要点:2.2.1气体、蒸汽。
为避免使用限流孔板的管路出现噎塞流,限流孔板后压力P2不能小于孔板前压力P1的55%,即P2≥0.55P1因此当P2≤0.55P1时,不能用单级孔板,要选多级孔板。
而每板的前后压力比也应遵循:2.22液体a)当液体的压降小于或等于2.5Mpa时,选择单板孔板。
b)当液体压降大于2.5Mpa时,选择单板孔板,且每块孔板的压降亦应小于2.5Mpa。
2.3孔数的确定2.3.1当管道公称通径DN≤150mm,采用单孔孔板;DN>150时,采用多孔孔板。
2.3.2多孔孔板的孔径(do)一般可选用12.5mm,20mm,25mm,40mm。
在计算多孔孔板时,首先按单孔孔板求出孔径(d)然后按下式求出多孔孔板的孔数(N)N=d2/do2式中do多孔限流孔板的孔径(mm)。