节流装置设计计算书
节流装置设计计算书
节流装置设计计算书
节流装置设计计算书
节流装置设计计算书
节流装置设计计算书
节流装置设计计算书
节流装置设计计算书
节流装置设计计算书
节流装置设计计算书
节流装置设计计算书
节流装置设计计算书
节流装置设计计算书
节流装置设计计算书
节流装置设计计算书
节流装置设计计算书
节流装置设计计算书
节流装置设计计算书
节流装置设计计算书
节流装置设计计算书
目 录 1、用途： (1) 2、工作原理： (1) 3、结构特点： (1) 4、技术规格： (2) 5、安装： (2) 6、使用与维护： (6) 节 流 装 置 订 货 咨 询 规 格 单 (8) 节流装置附件： (9)
1、用途： 测量流经管道介质流量的方法有几种，但其中应用最为广泛，最为普遍的是差压式流量计。它由节流装置和差压计或者由节流装置与差压变送器同二次仪表共同组成。节流装置的使用历史悠久，在国际、国内都已标准化。节流装置是差压测量时的一次元件，人们利用它在管道内使流体产生差压。利用导压管把节流装置前后产生的差压传送给差压变送器，再输入到二次仪表，便显示出管道内流体的瞬时流量或累计流量。利用调节仪表也可以对流量进行调节。 节流装置结构简单，测量准确，使用可靠，检修、维护都很方便。 2、工作原理： 节流装置是人为的在介质流通的管道内造成节流（如图1所示）。当被测介质流过节流装置之后，造成一个局部收缩，流束集中，流速增加，静压力降低，于是在节流件的上、下游两侧产生一个静压力差。这个静压力差与流量之间呈一定的函数关系，流量越大，所产生的静压力差越大，因此通过测量差压的方法，就可测得流量。 1.流件 2.差压计 1.流件 2.差压计 图1a 孔板原理图 图1b 长径喷嘴原理图 3、结构特点： 3.1 环室取压标准孔板 属标准孔板，由于实现了环室取压，提高了测量精度，缩短了安装时所需最小直线管段长度。 3.2 角接单独钻孔取压标准孔板 属标准孔板，当管径在400毫米以上时，多采用此种形式。取压方式为法兰单独钻孔取压，圆形均压环取压或方形均压环取压。孔板形式可为带柄孔板或非标准的圆缺孔板等。 3.3 法兰取压标准孔板 属标准孔板，它不论管道直径大小，其上、下游取压孔中心均位于距孔板两侧端面各1英寸（25.4mm）处。 3.4 径距取压标准孔板 属标准孔板，取压方式为管道取压。上游取压孔中心位于孔板前端面一倍管道
节流孔板在发电厂的应用 摘要：通过对液体汽蚀现象的分析，提出了采用节流孔板来降低发电厂汽水管道压力，从而防止流体产生汽蚀的方法。介绍了选择节流孔板的计算方法，包括节流孔板级数、压力差和孔径的计算。 关键词：汽水管道；汽蚀；节流孔板 Applying throttle orifice to power plants Abstract:With the analysis on liquid cavitation, the use of throttle orifice is suggested to lower the pressure in steam water piping of power plants so as to prevent liquid cavitation. As for the selection of throttle orifice, methods for calculating the number of orifice stages, pressure difference and orifice diameter are described as well. Keywords:steam water piping;cavitation;throttle orifice 在工程中，当发电厂汽水管道不需要根据系统的要求调节不同压力，但管道的前后压差较大时，往往采用增加节流孔板的方式，其原理是：流体在管道中流动时，由于孔板的局部阻力，使得流体的压力降低，能量损耗，该现象在热力学上称为节流现象。该方式比采用调节阀要简单，但必须选择得当，否则，液体容易产生汽蚀现象，影响管道的安全运行。 1汽蚀现象 节流孔板的作用，就是在管道的适当地方将孔径变小，当液体经过缩口，流束会变细或收缩。流束的最小横断面出现在实际缩口的下游，称为缩流断面。在缩流断面处，流速是最大的，流速的增加伴随着缩流断面处压力的大大降低。当流束扩展进入更大的区域，速度下降，压力增加，但下游压力不会完全恢复到上游的压力，这是由于较大内部紊流和能量消耗的结果（见图1）。如果缩流断面处的压力p vc降到液体对应温度下的饱和蒸汽压力p v以下，流束中就有蒸汽及溶解在水中的气体逸出，形成蒸汽与气体混合的小汽泡，压力越低，汽泡越多。如果孔板下游的压力p2仍低于液体的饱和蒸汽压力，汽泡将在下游的管道继续产生，液汽两相混合存在，这种现象就是闪蒸。如果下游压力恢复到高于液体的饱和蒸汽压力，汽泡在高压的作用下，迅速凝结而破裂，在汽泡破裂的瞬间，产生局部空穴，高压水以极高的速度流向这些原汽泡占有的空间，形成一个冲击力。由于汽泡中的气体和蒸汽来不及在瞬间全部溶解和凝结，在冲击力作用下又分成小汽泡，再被高压水压缩、凝结，如此形成多次反复，并产生一种类似于我们可以想象的砂石流过管道的噪音，此种现象称为空化（见图2）。流道材料表面在水击压力作用下，形成疲劳而遭到严重破坏。我们把汽泡的形成、发展和破裂以致材料受到破坏的全部过程称为汽蚀现象。 闪蒸和空化的主要区别在于汽泡是否破裂。存在闪蒸现象的系统管道，由于介质为汽水两相流，介质比容和流速成倍增加，冲刷表面磨损相当厉害，其表现
课程设计报告 ( 2013—2014年度第一学期 ) 课程：过程参数检测及仪表 题目：标准节流装置的设计与计算院系：自动化系 班级： 学号： 学生姓名：Acceler 指导教师：田沛 设计周数：一周 成绩： 日期：2014 年1 月15 日
一、课程设计目的与要求 本课程设计为检测技术与仪器、自动化专业《过程参数检测及仪表》专业课的综合实践环节。通过本课程设计，使学生加深过程参数检测基本概念的理解，掌握仪表的基本设计方法和设计步骤。 二、设计正文 第一类命题： 已知条件：流体为水，工作压力MPa p 7.14=，工作温度215=t ℃；管道 mm D 23320=，材料为20号钢新无缝钢管；节流件为法兰取压标准孔板，材料为 1Cr18Ni9Ti ；mm d 34.11720=；差压kPa p 91.156=?，求（1）给定差压值p ?下的水流量m q ；（2）计算测量时的压力损失。 解： （1）辅助计算： 查表得到水和水蒸气密度1ρ=856.85kg/3m ，动力粘度η=127.36 10-?Pa 2s ，管道线膨胀系数D λ=12.786 10-?/℃，节流件线膨胀系数d λ=17.26 10-?/℃，可膨胀性系数ε=1。 mm t D D D t 58.233)]20(1[20=-+=λ mm t d dt d 73.117)]20(1[20=-+=λ （2）查表可知，新无缝钢管的绝对粗糙度K=0.05~0.1mm ，(4 10K/D)max =4.29<4.9，所以直管段粗糙度符合要求。 （3）迭代计算水流量m q ： 由Stolz 方程，得： 令式中0Re D = ∞，此时流出系数初始值为0C =0.60274。取精密度判据6 101-?=z ，利 用Matlab 进行迭代计算，程序代码如下： A=7912885.84;yita=127.3e-6; b=0.504;Dt=233.58; c0=0.5959+0.0312*b^2.1-0.184*b^8+2.286*b^4/Dt/(1-b^4)-0.856*b^3/Dt; c=c0;z=1; % 初值预设 5040.0== t t D d β84.79128851004.0354.0412 =-??=βηρεt t D p d A ) 62.58,:(856.0) 1(286.2)Re 10(0029.0184.00312.05959.02034475.065 .28 1 .2mm D mm D D D C D ≥--++-+=ββββ β β
安全阀的工艺计算 1各种事故工况下泄放量的计算 1.1阀门误关闭 1.1.1出口阀门关闭，入口阀门未关闭时，泄放量为被关闭的管道最大正常流量。 1.1.2管道两端的切断阀关闭时，泄放量为被关闭液体的膨胀量。此类安全阀的入口一般不大于DN25。但对于大口径、长距离管道和物料为液化气的管道，液体膨胀量按式(1.1)计算。 1.1.3换热器冷侧进出口阀门关闭时，泄放量按正常工作输入的热量计算，计算公式见式(1.1)。 1.1.4充满液体的容器，进出口阀门全部关闭时，泄放量按正常工作输入的热量计算。按式(1.1)计算液体膨胀工况的泄放量： V=B·H／(G l ·C p ) (1.1) 式中: V——体积泄放流量，m3／h； B——体积膨胀系数，l／℃； H——正常工作条件下最大传热量，kJ／h； G l ——液相密度，kg／m3； C P --定压比热，kJ／(kg℃)。 1.2循环水故障 1.2.1以循环水为冷媒的塔顶冷凝器，当循环水发生故障(断水)时，塔顶设置的安全阀泄放量为正常工作工况下进入冷凝器的最大蒸汽量。 1.2.2以循环水为冷媒的其它换热器，当循环水发生故障(断水)时，应仔细分析影响的范围，确定泄放量。 1.3电力故障 1.3.1停止供电时，用电机驱动的塔顶回流泵、塔侧线回流泵将停止转动，塔顶设置的安全阀的泄放量为该事故工况下进入塔顶冷凝器的蒸汽量。 1.3.2塔顶冷凝器为不装百叶的空冷器时，在停电情况下，塔顶设置的安全阀的泄放量为正常工作工况下，进入冷凝器的最大蒸汽量的15%。 1.3.3停止供电时，要仔细分析停电的影响范围，如泵、压缩机、风机、阀门的驱动机构等，以确定足够的泄放量。
消音器设计计算书 由于我国目前对消音器的设计，还没有统一的标准规范可以遵照执行，大多数厂家均根据自己的经验来设计制作，且技术又相对保密的。因此本消音器的设计，经查阅大量资料，采用科学院声学研究所马大猷教授等人提出的小孔喷注噪声极其控制理论，采用节流降压与小孔消音的原理结合现场实际情况来设计解决环境噪声超标的难题。 消音器的工艺参数为：蒸汽排放绝对压力：40 kg/ cm2，排汽温度：390℃，蒸汽比容ρ：0.0721 m3/ kg，排汽流量Q：8t/h； 噪声达到110dB以上，要求消音器的噪声小于85dB的环保要求。 一、设计原理。 复合式小孔喷注消音器是利用节流作用降低小孔喷注前的驻压，预先消耗部分声能，再dB与小孔降噪相结合，达到较高的消声量；其原理是利用节流降压与小孔喷注两种消声机理，通过适当结构复合而成的。 1. 小孔喷注消音器 小孔喷注消音器的设计机理是根据科学院声学研究所马大猷教授等人提出的小孔喷注噪声极其控制理论，从发声机理上使它的干扰噪声减少，由于喷注噪声峰值频率与喷口直径成反比，若喷口直径变小，喷口辐射的噪声能量将丛低频移向高频，于是低频噪声被降低，高频噪声反而增高，当孔径小到一定值（达到mm 级），实验表明，当孔径≤4mm时具有移频作用，喷注噪声将移
到人耳不敏感的频率范围（听觉最敏感的区域250~5000赫兹）； 根据这一机理将一个大的喷口改为许多小孔来代替，便能达到降低可听声的目的。从实用角度考虑，孔径不能选得过小，因为过小的孔径不仅难于加工，同时易于堵塞，影响排汽。一般选用直径1~3mm的小孔为宜。 2.节流降压消音器 节流降压消音器是利用节流降压原理而制成的。根据排汽流量的大小，适当设计通流截面，使高压气体通过节流孔板时，压力都能最大限度地降低到临界值。这样通过多级节流孔板串联，就能把排空的一次压降分散到若干个小的压降。由于排汽噪声功率与压力降的高次方成正比例，所以把压力突变排空改为压力在消音器内就逐渐降下来再排空，这样能使消音器内流速控制在临界流速下，不致产生激波噪声，压力在最大限度地降到临界值，使消音器获得较好的消声效果。同时节流降压后小孔喷注层的驻压大大变小，小孔喷注层强度设计所需的壁厚也大为减薄，这样给小孔喷注层的钻孔加工减小难度。 消音器入口处的压力通常是给定的，当排放压力较高时，为了取得所需的消声值，经过几次节流降压，使汽体进入小孔喷注前的压力由消音器入口处的压力P1按比例降低设计；通常情况下，节流降压消音器的各级压力选择为等比级数下降，设节流孔板级数为n，临界压力比为q (q＜1) ，可得： n g P P q （1）后前 根据气体状态方程、连续性方程和临界流速公式，由资料可
安全阀计算公式 安全阀系压力容器在运行中实现超压泄放的安全附件之一，也是在线压力容器定期检验中必检项目。它包括防超压和防真空两大系列，即一为排泄容器内部超压介质防止容器失效，另一方面则为吸入外部介质以防止容器刚度失效。凡符合《容规》适用范围的压力容器按设计图样的要求装设安全阀。 一．安全阀的选用方法 a）根据计算确定安全阀.公称直径.必须使安全阀的排放能力≥压力容器的安全泄放量b）根据压力容器的设计压力和设计温度确定安全阀的压力等级; c）对于开启压力大于3MPa蒸汽用的安全阀或介质温度超过320℃的气体用的安全阀,应选用带散热器(翅片)的形式; d）对于易燃、毒性为极度或高度危害介质必须采用封闭式安全阀,如需采用带有提升机构的,则应采用封闭式带板手安全阀; e）当安全阀有可能承受背压是变动的且变动量超过10%开启压力时,应选用带波纹管的安全阀; f）对空气、60℃以上热水或蒸汽等非危害介质,则应采用带板手安全阀 g）液化槽(罐)车,应采用内置式安全阀. h）根据介质特性选合适的安全阀材料:如含氨介质不能选用铜或含铜的安全阀;乙炔不能选用含铜70%或紫铜制的安全阀. i）对于泄放量大的工况,应选用全启式;对于工作压力稳定, 泄放量小的工况,宜选用微启式;对于高压、泄放量大的工况, 宜选用非直接起动式,如脉冲式安全阀.对于容器长度超过6m的应设置两个或两个以上安全阀.
j）工作压力Pw低的固定式容器,可采用静重式（高压锅）或杠杆重锤式安全阀.移动式设备应采用弹簧式安全阀. k）对于介质较稠且易堵塞的, 宜选用安全阀与爆破片的串联组合式的泄放装置. l）根据安全阀公称压力大小来选择的弹簧工作压力等级. 安全阀公称压力与弹簧工作压力关系,见表1 m） 安全阀公称压力PN与弹簧工作压力关系表 表1 安全阀应动作灵敏可靠,当到达开启压力时,阀瓣应及时开启和完全上升,以顺利排放;同时应具有良好的密封性能,不仅正常工作时保持不漏,而且要求阀瓣在开启复位后及时关闭且保持密封;在排气压力下阀瓣应达到全开位置,无震荡现象,并保证排出规定的气量。 二．安全阀计算实例
第二类命题设计计算 4. 已知条件：流体为锅炉给水，最大流量h kg q m /102503max ?=，常用流量h kg q m ch /101903?=，最小流量h kg q m /101003min ?=；工作压力MPa p 7.14=（绝对压力），工作温度215=t ℃；管道mm D 19920=，材料为20号钢，新无缝管，允许压力损失kPa y 40≤?ω；管道阻力件：上游第一阻力件为球形阀全开，上游第二阻力件为90°平面弯头。（1）确定标准节流件形式；（2）选定差压计；（3）计算20d C 、、、εβ；（4）确定最小直管段长度210l l l 、、；（5）计算压力损失并进行核算；（6）计算基本误差。 解： 1、考虑到压损的要求，选取的节流件为标准孔板，采用角接取压，材料为1Cr18Ni9Ti. 2、选择压差计，由于采用标准孔板，设： kpa p y 802max =?=?ω，选取最靠近的差压系列值60kpa.参考附录，可选用1151HP 电容式差压变送器，其量程范围为31.1~186.8kpa ，耐静压31.5Mpa,差压量程调整在0~60kpa. 题目中给水的最大流量为h kg /102503?，所以流量计流量刻度上限max *m q 定为h kg /102503?。 3、由查表和线性计算得到给水的粘度s a ·10322.1276-P ?=η，密度3 /855.856m kg =ρ，管道线膨胀系数c o D /1078.126-?=λ，节流件线膨胀系数c o /102.176-d ?=λ，给水的可膨胀系数1=ε. 工作状态下管道直径: 199.4959mm =)]20(1[20-+=t D D D t λ 常用流量下雷诺数: 6102.6480 /354.0Re ?==ηt m ch D D q 常用流量下的差压值
（安全生产）安全阀的 工艺计算
安全阀的工艺计算 1各种事故工况下泄放量的计算 1.1阀门误关闭 1.1.1出口阀门关闭，入口阀门未关闭时，泄放量为被关闭的管道最大正常流量。 1.1.2管道俩端的切断阀关闭时，泄放量为被关闭液体的膨胀量。此类安全阀的入口壹般不大于DN25。但对于大口径、长距离管道和物料为液化气的管道，液体膨胀量按式(1.1)计算。 1.1.3换热器冷侧进出口阀门关闭时，泄放量按正常工作输入的热量计算，计算公式见式(1.1)。 1.1.4充满液体的容器，进出口阀门全部关闭时，泄放量按正常工作输入的热量计算。按式(1.1)计算液体膨胀工况的泄放量： V=B·H／(G l·C p)(1.1) 式中: V——体积泄放流量，m3／h； B——体积膨胀系数，l／℃； H——正常工作条件下最大传热量，kJ／h； G l——液相密度，kg／m3； C P--定压比热，kJ／(kg℃)。 1.2循环水故障 1.2.1以循环水为冷媒的塔顶冷凝器，当循环水发生故障(断水)时，塔顶设置的安全阀泄放量为正常工作工况下进入冷凝器的最大蒸汽量。 1.2.2以循环水为冷媒的其它换热器，当循环水发生故障(断水)时，应仔细分析影响的范围，确定泄放量。 1.3电力故障 1.3.1停止供电时，用电机驱动的塔顶回流泵、塔侧线回流泵将停止转动，塔顶设置的安全阀的泄放量为该事故工况下进入塔顶冷凝器的蒸汽量。 1.3.2塔顶冷凝器为不装百叶的空冷器时，在停电情况下，塔顶设置的安全阀的泄放量为正常工作工况下，进入冷凝器的最大蒸汽量的15%。 1.3.3停止供电时，要仔细分析停电的影响范围，如泵、压缩机、风机、阀门的驱 动机构等，以确定足够的泄放量。
过 程 设 备 设 计 计 算 书 SW6－1998 ( v2.0 ) 安全阀的校核计算(CH011) 一、 空气储罐的安全泄放量： W S = 2.83×10-3ρvd 3 kg/h 式中 W S —— 压力容器的安全泄放量，kg/h ； d —— 压力容器进口管的内径，mm ； v —— 压力容器进口管内气体的流速，m/s ； ρ —— 气体密度，kg/m 3； 本储罐 d=31 mm v=10 m/s ρ=12.8 kg/m 3 W S = 2.83×10-3×12.8×10×312 = 348 kg/h 二、 安全阀的泄放能力： W s ’ = 7.6×10 -2 CKp d A ZT M kg/h 式中：W s ’——临界条件下安全阀的排放能力，kg/h ； C ——气体特性系数，C=5201 112-+?? ? ??+k k k k 见《压力容器安全技术监察 规程》第102页附表5-1；k ——气体绝热系数 k=C P /C V ； K ——排放系数，与安全阀结构有关，全启式安全阀取0.70； p s ——安全阀的整定压力，本储罐取1.1，Mpa ； p d ——安全阀的排放压力（绝压），p d =1.1p s +0.1=1.1×1.1+0.1 =1.31，Mpa ； A ——安全阀最小排气截面积，mm 2； A=π×4 2042 2?=πd =314 mm 2 M ——气体摩尔质量，kg/kmol ； T ——气体温度，K ； Z ——气体在操作温度压力下的压缩系数，Z=1。 W s ’ = 7.6×10-2×356×0.7×1.31×314×293 129 ? = 2450 kg/h ∵ W s ’＞W s ∴ 本安全阀公称直径合格
孔板流量计理论流量计 算公式 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
如果你没有计算书，你只需要向制造厂提供下列数据：管道（法兰）尺寸，管道（法兰）材质，介质，流体的最大和常用流量，温度，压力和你现有的孔板外圆尺寸，生产厂会根据你的数据重新计算，然后你根据计算书重新调整你的差压变送器和流量积算仪引用孔板流量计理论流量计算公式 2009-05-10 17:11:29|分类： |标签： |字号大中小订阅 引用 的 （1）差压式流量计 差压式流量计是以伯努利方程和流体连续性方程为依据，根据节流原理，当流体流经节流件时（如标准孔板、标准喷嘴、长径喷嘴、经典文丘利嘴、文丘利喷嘴等），在其前后产生压差，此差压值与该流量的平方成正比。在差压式流量计中，因标准孔板节流装置差压流量计结构简单、制造成本低、研究最充分、已标准化而得到最广泛的应用。孔板流量计理论流量计算公式为： 式中，qf为工况下的体积流量，m3/s；c为流出系数，无量钢；β=d/D，无量钢；d为工况下孔板内径，mm；D为工况下上游管道内径，mm；ε为可膨胀系数，无量钢；Δp为孔板前后的差压值，Pa；ρ1为工况下流体的密度，kg/m3。 对于天然气而言，在标准状态下天然气积流量的实用计算公式为： 式中，qn为标准状态下天然气体积流量，m3/s；As为秒计量系数，视采用计量单位而定，此式As=×10-6；c为流出系数；E为渐近速度系数；d为工况下孔板内径，mm；FG为相对密度系数，ε为可膨胀系数；FZ为超压缩因子；FT为流动湿度系数；p1为孔板上游侧取压孔气流绝对静压，MPa；Δp为气流流经孔板时产生的差压，Pa。 差压式流量计一般由节流装置（节流件、测量管、直管段、流动调整器、取压管路）和差压计组成，对工况变化、准确度要求高的场合则需配置压力计（传感器或变送器）、温度计（传感器或变送器）流量计算机，组分不稳定时还需要配置在线密度计（或色谱仪）等。 孔板流量计，可广泛应用于石油、化工、天然气、冶金、电力、制药等行业中，各种液体、气体、天燃气以及蒸汽的体积流量或质量流量的连续测量。但是许多人不知道孔板流量计是怎么计算出来，今天我就和大家探讨一下孔板流量计的计算公式 简单来说差压值要开方输出才能对应流量 实际应用中计算比较复杂一般很少自己计算的这个都是用软件来计算的下面给你一个实际的例子看看吧 一．流量补偿概述 差压式流量计的测量原理是基于流体的机械能相互转换的原理。在水平管道中流动的流体，具有动压能和静压能（位能相等），在一定条件下，这两种形式的能量可以相互转换，但能量总和不变。以体积流量公式为例： Q v = CεΑ/sqr（2ΔP/（1-β＾4）/ρ1）
节流装置 节流装置由节流元件、测量管段（节流元件前后的直管段）与取压装置等三部分组成。 节流装置分为标准节流装置和非标准节流装置两大类。标准节流装置中，节流元件的结构形式、尺寸和技术要求等均已标准化（我国现行标准为GB／T2624--1993），对取压方式、取压装置以及对节流元件前后直管段的要求也有相应规定，有关计算数据都经过大量的系统实验而有统一的图表可供查阅。按标准规定设计制造的节流装置，不必经过单独标定即可投入使用。 ①标准节流装置的适用条件 a．流体必须是牛顿流体，在物理学和热力学上是均匀的、单相的，或者可认为是单相的流体，如混合气体，溶液，分散性粒子小于0.1／μm的胶质溶液，含有不超过2％（质量成分）均匀分散的固体微粒的气体以及不超过5％（体积成分）均匀分散气泡的液体流，均可按单相流体考虑，但其密度应取平均密度。 b．流体必须充满管道和节流装置且连续流动，流经节流元件前流动应达到充分紊流，流束平行于管道轴线且无旋转，流经节流元件时不发生相变。
c．流动是稳定的或随时间缓变的，不适用于脉动流和临界流的流量测量，流量变化范围亦不能太大（一般最大流量与最小流量之比值不超过3：1）。 ②标准节流元件的结构形式 标准节流元件有孔板、喷嘴和文丘里管。工业上最常用的是孔板，其次是喷嘴，文丘里管使用较少。 a．标准孔板 标准孔板是一块具有与管道同心圆形开孔的圆板，如图1所示，迎流一侧是有锐利直角t入口边缘的圆筒形孔，顺流的出口呈扩散的锥形。标准孔板的各部分结构尺寸、粗糙度在“标准”中都有严格的规定。它的特征尺寸是节流孔径d，在任何情况下，应使d>12.5 mm，且直径比卢应满足0.20≤β≤0.75；节流孔厚度E应在0.005D与0.02D（D为管道直径）之间；孔板厚度E应在e与0.05D之间；扩散的锥形表面应经精加工，斜角F应为450±150。 标准孔板结构简单，加工方便，价格便宜；但对流体造成的压力损失较大，测量精度较低，而且一般只适用于洁净流体介质的测量。此外，测量大管径高温高压介质时，孔板易变形。 b．标准喷嘴
安全阀计算实例 安全阀系压力容器在运行中实现超压泄放的安全附件之一，也是在线压力容器定期检验中必检项目。它包括防超压和防真空两大系列，即一为泄放容器内部超压介质防止容器失效，另一方面则吸入外部介质以防止容器刚度失效。凡符合《容规》适用范围的压力容器，按设计图样的要求装设安全阀。安全阀设置原则是适用于清洁、无颗粒、低粘度的流体。有颗粒的场合，安全阀进口前加设过滤装置；须安装但又不适合时，应安装爆破片或爆破片与安全阀串联使用。容器在正常运行下为什么会产生超压？1．压力来自容器外部的压力容器,若输入气量大于输出气量，使密度增加，压力就提高； 2. 减压阀失灵； 3. 介质进行化学反应，使压力不断增高（称料不当等）；4.盛装液化气体，工作温度上升或超装； 5.储藏介质产生聚合反应，热量增高，压力上升 6.用于制造高分子聚合物的高压釜，由于原料，催化剂使用不当或操作失误致使单体爆聚，热量猛增，压力就骤升。 一、下列压力系统必须安装安全阀： a)容器的压力来自于没有安全阀的场合； b)设计压力低于来源处的压力容器或管道；容积泵和压缩机出口的管道； c)由于不凝气的积累产生超压的容器； d)液化气体储罐； e)空压机的附属储罐； f)容器内进行放热或进行化学反应，能使气体压力升高的压力容器； g)高分子聚合(物理反应)设备； h)有热载体加热，使器内液体蒸发气化的换热器； i)用减压阀降压后输入容器的（使用压力低于压力源的容器）; j)余热锅炉； k)介质毒性为高度极度危害的压力容器； l)共用同一个气源的容器等。 二、下列压力系统不适宜安装安全阀 a)系统压力有可能迅速上升，如化学爆炸等场合 b)泄放介质含有颗粒、易沉积、易结晶、易聚合或粘度较大；强腐蚀介质； c)一些影响安全阀排放面积过大、造价过高、动作困难的场合（极低温度等） 三、安全阀的开启压力(整定压力): 安全阀的开启压力(整定压力)---是指阀瓣开始上升,介质经阀瓣上升后的空隙,继续排放时的瞬时压力.对于蒸汽安全阀---有5滴冷凝水时的压力.安全阀的回座压力一般为0.93~0.96Pl,也就是回座压力差在4~7%左右最大不超过10%. 由于安全阀阀瓣开启动作的滞后,使容器不能马上泄压.因此压力容器的设计压力一般不低于安全阀的开启压力. 下面的示意图,表明压力容器与安全阀各种动作压力之间关系. 压力容器安全阀 试验压力 最大允许工作压力排放压力 设计压力 开启压力 回座压力关闭压力 最高工作压力 四、安全阀的选用方法为；
1．标准节流装置有那些？标准节流装置有什么优点？（王建中孙淮清） 答:标准节流装置是按照国际标准ISO5167和ISO9300、国家标准GB/T2624-2006规定的技术条件设计、制造、使用的节流装置，无需湿标可以确定流量系数和误差。现在符合条件的在封闭管道中有：标准孔板，标准喷嘴，标准文丘里管，标准比托管，标准音速喷嘴，标准音速喷管等；明渠中有：标准堰（薄壁堰、三角堰、矩形堰、宽顶堰）。一般不需要湿标就可以根据标准规定的技术条件完成从设计、制造、安装、使用的过程。 必须满足如下条件： 1)确定的适用范围，包括介质、几何尺寸、流动条件、流体力学参数（雷诺数、粘度、压力、 温度等）、热力学参数（物性及状态）、安装条件、数据采集方式及使用方法； 2)确定的数学模型，包括流量公式、各有关系数的计算，特别是流量系数的计算； 3)确定的几何条件，管道口径（封闭管道）；渠道宽度（明渠）； 4)确定的安装条件，现场影响流动各因素条件； 5)确定的不确定度计算，附加不确定度计算（如果需要）； 6)确定的检定周期，满足流量计使用性能的时间条件； 7)不需要湿标可以达到流量计的各项性能。 优点： 1）最大的优点是经济性好，不需湿标，可以节省大量的检定费用； 2）方便设计、制造、安装、使用，技术问题可以随时随地根据技术标准解决而不会引起分歧； 3）技术成熟，容易普及，容易掌握，容易使用； 4）稳定可靠； 5）结构简单，无活动件，工作寿命长； 6）适用于各种介质，包括液、气、汽、多相； 7）适用于各种尺寸口径（在标准范围内）； 8）适用的压力、温度是各种流量计中最高的； 9）历史悠久，累计试验数据最全；理论研究的最透彻；实际经验最多； 10)有国际标准和国家标准可依。 其特点列举如下： 1）标准中详细列举节流装置的结构形式和技术要求；流出系数和可膨胀性系数计算式，应用条件及不确定度计算式等；压力损失计算式等；现场使用的条件：脉动流阀值，抑制非充分发展管流的措施，如规定直观段必要的长度，测量管和节流件的安装要求以及流动调整期的应用等标准中列举的资料是标准节流装置应用的基本资料，在全部流量测量标准中他是最完备和最成熟的。 2）标准节流装置具有丰富的关于偏离标准进行修正的资料，如AGA3号报告及ISO9300中的参考文献列举的资料，实际上国际上有关标准节流装置的资料比这些要多得多，这些资料我们称为标准节流装置的软实力，在全国流量检测件中标准节流装置的软实力是首屈一指的。 3）标准节流装置的试验数据是全世界共同完成的，数据的可靠性和可信度与只由个别厂家或科研群体完成的是不能比拟的，由全社会完成可以保证可靠的无系统偏差。美国石油测量标准手册
节流孔板的原理
节流孔板的原理 管道的前后压差较大时，往往采用增加节流孔板的方式，其原理是：流体在管道中流动时，由于孔板的局部阻力，使得流体的压力降低，能量损耗，该现象在热力学上称为节流现象。该方式比采用调节阀要简单，但必须选择 得当，否则，液体容易产生汽蚀现象，影响管道的安全运行。 1汽蚀现象 节流孔板的作用，就是在管道的适当地方将孔径变小，当液体经过缩口，流束会变细或收缩。流束的最小横断面出现在实际缩口的下游，称为缩流断面。在缩流断面处，流速是最大的，流速的增加伴随着缩流断面处压力的大大降低。当流束扩展进入更大的区域，速度下降，压力增加，但下游压力不会完全恢复到上游的压力，这是由于较大内部紊流和能量消耗的结果。如果缩流断面处的压力pvc降到液体对应温度下的饱和蒸汽压力pv以下，流束中就有蒸汽及溶解在水中的气体逸出，形成蒸汽与气体混合的小汽泡，压力越低，汽泡越多。如果孔板下游的压力p2仍低于液体的饱和蒸汽压力，汽泡将在下游的管道继续产生，液汽两相混合存在，这种现象就是闪蒸。如果下游压力恢复到高于液体的饱和蒸汽压力，汽泡在高压的作用下，迅速凝结而破裂，在汽泡破裂的瞬间，产生局部空穴，高压水以极高的速度流向这些原汽泡占有的空间，形成一个冲击力。由于汽泡中的气体和蒸汽来不及在瞬间全部溶解和凝结，在冲击力作用下又分成小汽泡，再被高压水压缩、凝结，如此形成多次反复，并产生一种类似于我们可以想象的砂石流过管道的噪音，此种现象称为空化（见图2）。流道材料表面在水击压力作用下，形成疲劳而遭到严重破坏。我们把汽泡的形成、发展和破裂以致材料受到破坏的
全部过程称为汽蚀现象。 闪蒸和空化的主要区别在于汽泡是否破裂。存在闪蒸现象的系统管道，由于介质为汽水两相流，介质比容和流速成倍增加，冲刷表面磨损相当厉害，其表现为冲刷面有平滑抛光的外形。闪蒸也产生噪音和振动，但其声级值一般为80 dB以下，不超出规范规定的许可范围。空化则不然，汽泡破裂和高速冲击会引起严重的噪音，管道振动大，在流道表面极微小的面积上，冲击力形成的压力可高达几百甚至上千兆帕，冲击频率可达每秒几万次，在短时间内就可能引起冲刷面的严重损坏，其表现为冲刷面会产生类似于煤渣的粗糟表面。而且，由液体中逸出的氧气等活性气体，借助汽泡凝结时放出热量，也会对金属起化学腐蚀作用。 不管是闪蒸还是空化，都会对管道造成不同程度的损害，对安全运行均是不利的，因此，选择节流孔板时应避免这两种情况的发生。由于孔板下游的压力往往高于液体的饱和蒸汽压力，因此，选择节流孔板时，最主要是防止空化的产生。 2 防止流体产生汽蚀的方法 对于汽蚀，冲刷面换用高级材料不是彻底解决问题的办法，控制缩流断面处的压力pvc，保持该压力不低于液体的饱和蒸汽压力pv，才是防止汽蚀产生的一项根本措施。对于压降较大的管道，可通过多级降压，确保介质 经过每一个缩流断面时压力都大于液体的饱和蒸汽压力。 3 节流孔板压差的计算 为了计算节流孔板的压差，需引入一个新的概念——阻塞流压差Δps。当孔板两端的压差Δp增加时，流量qm也增加，当压差Δp增大到一定值
节流装置设计指导书 题目：节流装置设计指导书 学生： 指导教师： 专业班级：
能源科学与工程学院2016年12月
目录 第一章．节流装置的设计计算命题 1.1设计所给命题 第二章．节流装置的设计计算 2.1节流装置设计计算命题 2.2设计计算（孔径计算）的方法 2.2.1已知条件 2.2.2辅助计算 2.2.3计算 2.3计算公式 2.3.1流量公式 2.3.2雷诺数计算式 2.3.3节流件开孔直径d和管道经D计算式 2.3.4可膨胀性系数计算式 2.3.5迭代计算法 第三章．具体计算过程 3.1给定条件 （1）工作状态下流体流量测量围上限值 （2）工作状态下管道径D （3）工作状态下水的密度、粘度μ （4）计算 （5）管道粗糙度 （6）确定差压上限值 3.2计算 （1）求 （2）迭代计算 （3）求，计算 （4）求，计算 （5）求d值 （6）验算流量 （7）求值 （8）确定加工公差 （9）确定压力损失 （10）根据和管路系统，可得直管长
一、节流装置的设计计算命题 1．1设计所给命题 ①被测流体：水 ②流体流量：m ax m q =500t/h ；mcom q =400t/h ；m in m q =200t/h ③工作压力：p 1=14.6Mpa （绝对） ④工作温度：t 1=220℃ ⑤20℃时的管道径：D 20=233mm ⑥管道材料：20# 钢，新的无缝钢管，管道材料热膨胀系数λD =12.78×10-6mm/mm ·℃ ⑦允许的压力损失：不限 ⑧管道敷设： ⑨选用法兰取压标准孔板配DBC 型电动差压变送器 二、节流装置的设计计算 2.1节流装置设计计算命题 ①已知节流装置型式，管道径D ，节流件开孔直径d 被测流体参数ρ、μ，根据测得的差压值Δp ，计算被测流体流量m q 或v q 。 ②已知管道径D ，被测流体参数ρ、μ，管道布置条件，选择流量围，差压测量上限m ax p ?，节流装置型式，计算节流件开孔直径d 。 ③已知管道径D ，节流件开孔直径d ，被测流体参数ρ、μ，管道布置条件，节流装置型式，流量围，计算差压值p ?。 ④已知节流装置型式，直径比β，压值p ?，流量m q 或v q ，被测流体参数ρ、μ，计算管道径D 和节流件开孔直径d 。 命题①为现场核对投用流量计的测量值；命题②为新装设计节流装置的设计计算，一般设计计算就是指此命题，命题③用于现场核对差压计的测量值；命题④用以确定现场需要的管道尺寸。 2.2设计计算（孔径计算）的方法 2.2.1已知条件 ①被测流体（混合介质的组分百分数）。 ②流体流量：最大m ax m q （或max v q ）；常用mcom q （或vcom q ）（可取0.8m ax m q ）；最小m in m q 。 ③节流件上流取压孔处被测流体的工作压力（绝对）。
孔板流量计的流量计算公式 简单来说差压值要开方输出才能对应流量 实际应用中计算比较复杂一般很少自己计算的这个都是用软件来计算的下面给你一个实际的例子看看吧 一．流量补偿概述 差压式流量计的测量原理是基于流体的机械能相互转换的原理。在水平管道中流动的流体，具有动压能和静压能（位能相等），在一定条件下，这两种形式的能量可以相互转换，但能量总和不变。以体积流量公式为例： Q v = CεΑ/sqr(2ΔP/(1-β＾4)/ρ1) 其中：C 流出系数； ε 可膨胀系数 Α 节流件开孔截面积，M＾2 ΔP 节流装置输出的差压，Pa; β 直径比 ρ1 被测流体在I-I处的密度，kg/m3; Qv 体积流量，m3/h 按照补偿要求，需要加入温度和压力的补偿，根据计算书，计算思路是以50度下的工艺参数为基准，计算出任意温度任意压力下的流量。其实重要是密度的转换。计算公式如下： Q = 0.004714187 *d＾2*ε*＠sqr(ΔP/ρ) Nm3/h 0C101.325kPa 也即是画面要求显示的0度标准大气压下的体积流量。 在根据密度公式： ρ= P*T50/(P50*T)* ρ50 其中：ρ、P、T表示任意温度、压力下的值 ρ50、P50、T50表示50度表压为0.04MPa下的工艺基准点 结合这两个公式即可在程序中完成编制。
二．煤气计算书（省略） 三．程序分析 1.瞬时量 温度量：必须转换成绝对摄氏温度；即+273.15 压力量：必须转换成绝对压力进行计算。即表压+大气压力 补偿计算根据计算公式，数据保存在PLC的寄存器内。同时在intouch画面上做监视。 2.累积量 采用2秒中一个扫描上升沿触发进行累积，即将补偿流量值（Nm3/h）比上1800单位转换成每2S的流量值，进行累积求和，画面带复位清零功能。
节流装置 节流装置仪表结构类型主要有20种,常用的仪表种类占60％.2012年订货量最多的主要有两大块 1.是常规产品标准孔板/标准喷嘴,经典文丘里管,环型孔板,长径喷嘴2非常规产品:楔形流量计,V锥流量计,平衡孔板,弯管流量计,限流孔板等等.非常规产品设计计算较为繁琐,往往根据不同的工艺参数,常常涉及到手工计算,而且产品的结构也会随着工矿条件的不同而改进.举例说明:楔型流量计,主要测量高粘度的流体,根据介质的属性(,是否有腐蚀,是否赃物介质等等),取压管分为有普通取压和法兰取压,如果是法兰取压,考虑到双法兰膜盒远传差压变送器的计量要求,差压值往往越大越好,差压上限不低于2.65KPa,;限流孔板主要用于限流降压的场合,根据板片的将压能力和不同的压力降,(液体喉部流速不超过60.米每秒,气体压降超过临界压缩比)选用不同级别的限流孔板组(3级,5级…)这是非常规产品需要注意的一些问题. 2测量赃物介质场合：测量脏污介质的产品：圆缺孔板、楔形孔板、环形孔板、弯管、偏心孔板(赃(物介质主要冶金行业二次能源,煤气,煤气中的粉尘颗粒容易在节流件前后堆积,而脏物介质的产品结构特点是流通部位靠近管道内壁.在一侧流通,在高流速的流体中有效地防止了赃物介质在节流件前后堆积) 3压头较低的场合：低压损用节流装置：文丘里管类(标准文丘里管、矩形文丘里管、通用文丘里管、文丘里喷嘴)、喷嘴类(ISA1932喷嘴、长径喷嘴)、V型锥流量计、均速管流量计、弯管压力(该产品的特点:提高喉部流速,而且不能有很大的局部损失.文丘里采用喉部取压,而且逐渐收缩,逐渐扩散的,能够很好的恢复损失,V能够改善流场,而且能够在背压处形成稳定的信号,均速管和弯管因为无大的
节流孔板的原理 管道的前后压差较大时，往往采用增加节流孔板的方式，其原理是：流体在管道中流动时，由于孔板的局部阻力，使得流体的压力降低，能量损耗，该现象在热力学上称为节流现象。该方式比采用调节阀要简单，但必须选择得当，否则，液体容易产生汽蚀现象，影响管道的安全运行。 1汽蚀现象 节流孔板的作用，就是在管道的适当地方将孔径变小，当液体经过缩口，流束会变细或收缩。流束的最小横断面出现在实际缩口的下游，称为缩流断面。在缩流断面处，流速是最大的，流速的增加伴随着缩流断面处压力的大大降低。当流束扩展进入更大的区域，速度下降，压力增加，但下游压力不会完全恢复到上游的压力，这是由于较大内部紊流和能量消耗的结果。如果缩流断面处的压力pvc降到液体对应温度下的饱和蒸汽压力pv以下，流束中就有蒸汽及溶解在水中的气体逸出，形成蒸汽与气体混合的小汽泡，压力越低，汽泡越多。如果孔板下游的压力p2仍低于液体的饱和蒸汽压力，汽泡将在下游的管道继续产生，液汽两相混合存在，这种现象就是闪蒸。如果下游压力恢复到高于液体的饱和蒸汽压力，汽泡在高压的作用下，迅速凝结而破裂，在汽泡破裂的瞬间，产生局部空穴，高压水以极高的速度流向这些原汽泡占有的空间，形成一个冲击力。由于汽泡中的气体和蒸汽来不及在瞬间全部溶解和凝结，在冲击力作用下又分成小汽泡，再被高压水压缩、凝结，如此形成多次反复，并产生一种类似于我们可以想象的砂石流过管道的噪音，此种现象称为空化（见图2）。流道材料表面在水击压力作用下，形成疲劳而遭到严重破坏。我们把汽泡的形成、发展和破裂以致材料受到破坏的全部过程称为汽蚀现象。 闪蒸和空化的主要区别在于汽泡是否破裂。存在闪蒸现象的系统管道，由于介质为汽水两相流，介质比容和流速成倍增加，冲刷表面磨损相当厉害，其表现为冲刷面有平滑抛光的外形。闪蒸也产生噪音和振动，但其声级值一般为80 dB以下，不超出规范规定的许可范围。空化则不然，汽泡破裂和高速冲击会引起严重的噪音，管道振动大，在流道表面极微小的面积上，冲击力形成的压力可高达几百甚至上千兆帕，冲击频率可达每秒几万次，在短时间内就可能引起冲刷面的严重损坏，其表现为冲刷面会产生类似于煤渣的粗糟表面。而且，由液体中逸出的氧气等活性气体，借助汽泡凝结时放出热量，也会对金属起化学腐蚀作用。 不管是闪蒸还是空化，都会对管道造成不同程度的损害，对安全运行均是不利的，因此，选择节流孔板时应避免这两种情况的发生。由于孔板下游的压力往往高于液体的饱和蒸汽压力，因此，选择节流孔板时，最主要是防止空化的产生。 2 防止流体产生汽蚀的方法 对于汽蚀，冲刷面换用高级材料不是彻底解决问题的办法，控制缩流断面处的压力pvc，保持该压力不低于液体的饱和蒸汽压力pv，才是防止汽蚀产生的一项根本措施。对于压降较大的管道，可通过多级降压，确保介质经过每一个缩流断面时压力都大于液体的饱和蒸汽压力。 3 节流孔板压差的计算 为了计算节流孔板的压差，需引入一个新的概念——阻塞流压差Δps。当孔板两端的压差Δp增加时，流量qm也增加，当压差Δp增大到一定值时，缩口处的压力pvc下降到流体饱和蒸气压力pv以下，一部分流体汽化，管道流量不再随压差增加而增加，即形成所谓阻塞流现象。此时，孔板两端的压差称为阻塞流压差Δps。当节流孔板的实际压差Δp小于其对应的Δps时，就可避免闪蒸或汽蚀的发生。当管道两端压差较大时，可采用多级减压，但每一级节流孔板的实际压差Δp均应小于本级入口对应的Δps。
安全阀的工艺计算模板 1
安全阀的工艺计算 1各种事故工况下泄放量的计算 1.1阀门误关闭 1.1.1出口阀门关闭, 入口阀门未关闭时, 泄放量为被关闭的管道最大正常流量。 1.1.2管道两端的切断阀关闭时, 泄放量为被关闭液体的膨胀量。此类安全阀的入口一般不大于DN25。但对于大口径、长距离管道和物料为液化气的管道, 液体膨胀量按式(1.1)计算。 1.1.3换热器冷侧进出口阀门关闭时, 泄放量按正常工作输入的热量计算, 计算公式见式(1.1)。 1.1.4充满液体的容器, 进出口阀门全部关闭时, 泄放量按正常工作输入的热量计算。按式(1.1)计算液体膨胀工况的泄放量: V=B·H／(G l·C p) (1.1)式中: V——体积泄放流量, m3／h; B——体积膨胀系数, l／℃; H——正常工作条件下最大传热量, kJ／h; G l——液相密度, kg／m3; C P--定压比热, kJ／(kg℃)。 1.2循环水故障 1.2.1以循环水为冷媒的塔顶冷凝器, 当循环水发生故障(断水)时, 塔
顶设置的安全阀泄放量为正常工作工况下进入冷凝器的最大蒸汽量。 1.2.2以循环水为冷媒的其它换热器, 当循环水发生故障(断水)时, 应仔细分析影响的范围, 确定泄放量。 1.3电力故障 1.3.1停止供电时, 用电机驱动的塔顶回流泵、塔侧线回流泵将停止转动, 塔顶设置的安全阀的泄放量为该事故工况下进入塔顶冷凝器的蒸汽量。 1.3.2塔顶冷凝器为不装百叶的空冷器时, 在停电情况下, 塔顶设置的安全阀的泄放量为正常工作工况下, 进入冷凝器的最大蒸汽量的15%。 1.3.3停止供电时, 要仔细分析停电的影响范围, 如泵、压缩机、风机、阀门的驱 动机构等, 以确定足够的泄放量。 1.4不凝气的积累 1.4.1若塔顶冷凝器中有较多无法排放的不凝气, 则塔顶设置的安全阀的泄放量与1.2规定相同。 1.4.2其它积累不凝气的场合, 要分析其影响范围, 以确定泄放量。1.5控制阀故障 1.5.1安装在设备出口的控制阀, 发生故障时若处于全闭位置, 则所设安全阀的泄放量为流经此控制阀的最大正常流量。