STZH型智能一體化孔板流量計

一、     概述：

   STZH型智能一體化孔板流量計，是我公司新研制的功能齊全的新一代一體化孔板流量計量系統。它全面解決了孔板流量計所存在的防凍、堵塞、耐熱、引壓平衡、介質隔離等問題，并且可根據用戶需求對差壓、壓力、溫度進行復合測量。也可根據用戶要求實現流量在線迭代計算、現場顯示（可顯示累積、瞬時流量；溫度、壓力、差壓、介質密度等17項參數）同時輸出4～20mA標準信號等，它的一體化、人性化、實用化設計，為用戶提供了一種高、方便實用、維護簡單、成本較低的新型高性能流量計。

二、     設計要點及結構說明：

1、結構組成:

STZH型智能一體化孔板流量計由整體孔板（或噴嘴、1/4圓噴嘴等）、根部閥，導壓管，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°角構成整體孔板。兩根部閥與取壓孔軸線重合并通過不銹鋼短管焊接到孔板正負取壓口。根部閥通過導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，用導壓短管和接頭連接到三閥組，三閥組通過支柱連接到孔板，三閥組另一側與差壓變送器及壓力變送器腔室相連(可獨立配壓力、溫度變送器)，實現差壓、壓力、溫度的測量。特殊工況時，可根據需要加工成對焊式、管段法蘭式孔板.

3、設計要點:

    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題。關閉根部閥可切斷測量系統和管道的通路，可方便拆裝三閥組及差壓變送器等組件。關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，可通過散熱裝置注水孔加壓吹掃。也可打開散熱裝置排污口進行排污(排污后應重新注液)，散熱裝置注液孔，也可在必要時判斷根部閥堵塞情況.

    3.2、防單向壓力沖擊性:三閥組可通過中部閥的開啟，以避免運行過程中，啟閉管道閥門時對差壓變送器的單項沖擊。

    3.3、液密封性:關閉根部閥，先將引壓系統灌滿液體，起到液封作用。充灌液體可保持在引壓管中，使任何管道介質不能進入差壓變送器，起到防熱沖擊、防氣泡的作用，加入合適的防凍液可實現可靠防凍。

    3.4、可實現液體或氣體的隔離:當測量液體或氣體時可在散熱裝置內注滿隔離液或水，可進行液液隔離或氣液隔離有效保護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:通過散熱裝置內注液時的液體溢流可使兩散熱裝置內的液面高度保持一致，從而可保證差壓變送器的測量準確無誤；同時容器內的液體，還可保證差壓變送器不受過熱損害.

3.6、差壓、壓力、溫度的復合測量:壓力變送器和復合放大器綜合設計，可為正確的流量計算、低成本的提供了壓力、溫度測量信號。降低了需要溫壓補償時的部分變送器、連接導線成本。

注:1、所有的法蘭均帶有4㎜凸面,PN4.0MPa為對焊凸法蘭.

2、管道內徑450mm～2000mm法蘭標準為GB/T81-59；PN0.6MPa～PN1.6MPa鉆孔取壓。

3.7防堵塞性:對蒸汽、液體測量導壓鉆孔與孔板水平一般呈30°～45°角可克服管道沉淀物進入引壓管減少堵塞。

3.8、結構型式及節流件種類:結構型式:①法蘭夾裝式見(圖2)；②管段法蘭連接式(法蘭標準:壓力等級2.5MPa,4.0MPa為JB82-59或按用戶要求)見（圖3）；③焊接式見（圖4）。外形尺寸分別見（見表1、表2、表3）。節流件種類: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，安裝簡單。

三、相關計算及技術性能

1、基本設計依據:

1.1、計算公式：智能一體化孔板流量計與節流裝置計算方法相同，按流量測量國家標準

GB/T2624-93和國際標準ISO5167-2003規定的(孔板及其它節流件與配件)相關標準設計、

生產加工，采用單獨鉆孔角接取壓方式，取壓孔直徑Φ6㎜，為標準孔板；按照國家標準規

定，標準孔板不用實流標定，只要在正確的使用條件下，可保證孔板計量的流量不確定度。

對特殊需要的也可加工其它標準或非標準節流件。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—質量流量(Kg/s，公斤/秒)，C—流出系數(無量綱)，ε—流束膨脹系數(無量綱)，β=d/D工作狀態下節流件開孔與管道內徑的比值(無量綱)｛d=d₂₀×（1＋λ_d×（t-20）），D=D₂₀×（1＋λ_D×（t-20）），d₂₀、D₂₀分別為孔板開孔，管道內徑20℃狀態下的值㎜，

λ_d、λ_D分別是工作狀態下孔板、管道材質的線膨脹系數㎜/℃｝，d—工作狀態下的孔板開孔

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

2、技術性能：

表4  

注:以上表格中所測介質小流量值，應滿足所用節流件小雷諾數要求.

2.1、對于測量介質為水或液體以及蒸汽、氣體流量較穩定的自動化控制系統，為降低成

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

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

差壓變送器(帶現場顯示)且帶4～20mA輸出，對蒸汽可加溫、壓補償。這時對現場要求也不

很嚴格。

2.2、對于流量波動較大，流量控制比較嚴格的場合，一般選用量程范圍為14:1～30:1，

配置為節流裝置、流量迭代計算儀、差壓變送器(帶現場顯示)且帶4～20mA輸出，對蒸汽可

加溫、壓補償。

2．3、所有的法蘭均帶有4㎜凸面,PN4.0MPa為對焊凸法蘭.

2．4管道內徑450mm～2000mm法蘭標準為GB/T81-59；PN0.6MPa～PN1.6MPa鉆孔取壓。

六、STZH智能一體化孔板流量計選型編碼

選型舉例1: STZH-200-KIP₁W₂F11  表示通徑DN200，節流件為孔板，孔板為304不銹鋼材質，壓力等級≤2.5MPa，介質溫度≤350℃，法蘭夾裝式，4～20mA輸出無現場顯示，無溫壓補償。

選型舉例2: STZH-150-PIP₃W₃D44  表示通徑DN150，節流件為噴嘴，噴嘴為304不銹鋼材質，壓力等級＞4.0MPa，介質溫度≤530℃，焊接式，配STR-100A，數碼管現場顯示，帶溫壓補償。