圓缺孔板流量計在臟污流體計量中的應用

　　用同心的標準孔板測量臟污氣體或液體時，流體中的不潔物質容易沉積于孔板前后，因而改變管道的有效截面，導致孔板的實際截面比m及流量系數a均逐漸變得與計算時所采用的數值不同，從而降低了流量測量的準確性。楔形和圓缺孔板流量計是在水平及傾斜管道中測量臟污流體的裝置。本文就鋼鐵企業使用較多的高爐煤氣、焦爐煤氣、轉爐煤氣、焦油、污水等采用的楔形和圓缺孔板流量計測量的情況進行探討。
 

　　圓缺孔板流量計 1.測量原理

　　圓缺孔板是垂直于管道軸線安裝的下面帶有圓缺切口的薄平隔板，與標準孔板相同，前邊緣是尖銳的，其背面削割成30~45的角度，差壓直接在圓缺孔板前后兩點取出。取壓方式可采用法蘭或角接、理論取壓法。圓缺孔板材料與標準孔板一樣，要有一定的厚度，人口邊緣要求尖銳、無毛刺等;圓缺孔板孔徑與管道內徑差為 0.1D，目的是防止安裝時孔被法蘭擋住。

　　2.計算

　　圓缺孔板的設計計算與標準孔板一樣，其不同之處在于圓缺孔板求的是它的開孔高度a而不是直徑。圓缺孔板的優點是在雷諾數的較大范圍內流量系數接近恒定，其允許范圍為5x10~2，109，當雷諾數Re→x時流量系數也不會發生變化。適用管道直徑為50mmD 500mm，截面比0.1m0.5，但當管道直徑在（500~ 2000）mm范圍時，也允許使用圓缺孔板，此時可在流量系數的標準誤差值上再算術相加0.25%的附加誤差。當流體的雷諾數高于一定值時，其流量系數在光滑管道時僅與截面比有關，在圓缺邊緣完全尖銳的情況下，流量系數與管徑無關。對不同的截面比，管道直徑和雷諾數用實驗的方法確定，其結構尺寸、厚度、粗糙度等均與孔板相同。圓缺孔板的開孔對人口邊緣不尖銳的敏感性比標準孔板要低得多，被測介質膨脹系數可采用標準孔板的數值。永久壓力損失比標準孔板略高，但可近似按標準孔板壓力損失考慮。

　　流量系數可根據 《流量測量節流裝置設計手冊》（孫淮清等，化學工業出版社，2005年第2版）中的表格中的值進行選取，也可按下式計算∶

　　a=0.6057+0.2214mi+0.1944m

　　3.應用

　　筆者所在的鋼鐵企業會使用很多的高爐煤氣、焦爐煤氣和轉爐煤氣，以前測量大多采用圓缺孔板，其效果比用標準孔板好。一般鋼鐵企業連續生產的周期長，很難定期停下來檢修計量裝置，特別是總管道往往是口徑較大且清洗一次十分困難。在清洗我公司部分使用時間較長的圓缺孔板時發現，精心設計并加工、檢驗準確的圓缺高度仍然被雜質所堆積。因此在使用中特別強調要盡可能定期清洗，加強維護，這樣基本上能滿足用戶對計量的要求。