瓦斯孔板流量计

采用新型传感器，始动流量低、压力损失小、抗振与抗脉动流

商品描述

工作原理/working principle--------------------------------------------------------◆◆

充满管道的流体流经管道内的节流装置，在节流件附近造成局部收缩，流速增加，在其上、下游两侧产生静压力差（如图1）。在已知有关参数的条件下，根据流动连续性原理和伯努利方程可以推导出差压与流量之间的关系(流量愈大，所产生的压差愈大)而求得流量。

传感器结构组成

1.夹持式环隙取压标准孔板（图2)

图2 夹持式环隙取压标准孔板示意图

1.取压环1；2.平衡节流件；3.取压环2；4.高低压取压接口； 2.管段式法兰取压标准孔板（图3）

2.管段式法兰取压标准孔板（图3）

图3 管段式法兰取压标准孔板示意图

1.过程连接法兰；2.测量导管；3.孔板节流件；4.高低压取压接口； 5.M10内六角锁紧螺丝；6.四氟垫片；7.工字型三阀组。

产品特点/Product features--------------------------------------------------------◆◆

●结构特点
1、管道式集成孔板：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一英寸处，炼油系统普遍采用此种形式。
2、夹持式集成孔板：它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，被普遍应用。
●性能特点
1.结构易于复制、简单牢固。
2.性能稳定牢靠，价格低廉，使用期限长。
3.标准型孔板采用国际标准计算与加工，可无须实流标定。
4.单相流(液、气、蒸汽)皆可测量。
5.采用智能差压变送器，精度高，量程可自编程。
6.智能一体化孔板流量计可同时显示累计流量、瞬时流量、压力、温度。
7.配有HART通讯接口，稳定性高。

产品参数/Technical parameters---------------------------------------------------◆◆

公称通径:DN25～DN1000（mm）
精度:±1.0%FS、±1.5%FS
量程比:标准1∶3;扩展1∶5
工作压力:≤25MPa
介质温度:-40℃-450℃
介质粘度:≤30CP（相当于重油）
β值:0.2-0.8
连接方式:法兰式、夹装式
取压方式:环隙取压、英寸取压
安装方式:水平或垂直
供电电源：24V DC（需配差压变送器）
显示：8位LCD显示瞬时流量、累积流量（配流量积算仪）
输出信号：（1）4-20mA DC流量信号（2）符合HART协议的输出信号
防爆性能：本安型IbIICT5
防护性能：IP65

产品外形尺寸/Product dimensions--------------------------------------------------◆◆

●管道式集成孔板流量传感器

Focibf6202 管段式集成孔板流量传感器
Fociof6202-口径	耐压等级	总长	D	K	d	n	L	C	总高
Fociof6202-DN25	4.0MPa	260±3mm	115	85	65	4	14	16	245±3mm
Fociof6202-DN32	4.0MPa	270±3mm	140	100	75	4	18	18	260±3mm
Fociof6202-DN40	4.0MPa	270±3mm	150	110	84	4	18	18	270±3mm
Fociof6202-DN50	4.0MPa	280±3mm	165	125	99	4	18	20	285±3mm
Fociof6202-DN65	1.6MPa	280±3mm	185	145	118	4	18	20	300±3mm
Fociof6202-DN80	1.6MPa	290±3mm	200	160	132	8	18	20	315±3mm
Fociof6202-DN100	1.6MPa	300±3mm	220	180	156	8	18	22	335±3mm
Fociof6202-DN125	1.6MPa	300±3mm	250	210	184	8	18	22	365±3mm
Fociof6202-DN150	1.6MPa	350±3mm	285	240	211	8	22	24	395±3mm
Fociof6202-DN200	1.6MPa	350±3mm	340	295	266	12	22	26	445±3mm
Fociof6202-DN250	1.6MPa	400±3mm	405	355	319	12	26	28	510±3mm
Fociof6202-DN300	1.6MPa	400±3mm	460	410	370	12	26	32	560±3mm

表中尺寸仅为所示压力等级及英寸取压尺寸，其他压力等级具体尺寸根据客户要求定制。

●夹持式集成孔板流量传感器

Focibf6102夹持式集成孔板流量传感器
Fociof6102-口径	耐压等级	H	L	D	A	C	总高
Fociof6102-DN40	4.0/6.3MPa	170±3mm	140	84	39	36	265±3mm
Fociof6102-DN50	4.0/6.3MPa	190±3mm	140	99	50	36	285±3mm
Fociof6102-DN65	1.6/2.5/6.3MPa	210±3mm	140	118	68	36	305±3mm
Fociof6102-DN80	1.6/2.5/6.3MPa	220±3mm	140	134	80	36	315±3mm
Fociof6102-DN100	1.6/2.5/6.3MPa	250±3mm	140	158	100	36	345±3mm
Fociof6102-DN125	1.6/2.5/6.3MPa	270±3mm	140	184	125	36	365±3mm
Fociof6102-DN150	1.6/2.5/6.3MPa	315±3mm	155	213	150	36	410±3mm
Fociof6102-DN200	1.6/2.5/6.3MPa	370±3mm	155	269	200	40	465±3mm
Fociof6102-DN250	1.6/2.5/6.3MPa	425±3mm	155	325	250	45	520±3mm
Fociof6102-DN300	1.6/2.5/6.3MPa	475±3mm	155	375	300	45	570±3mm

表中尺寸仅为所示压力等级，其他压力等级具体尺寸根据客户要求定制。

产品选型/product selection---------------------------------------------------------◆◆

型号	说明
Fociof6202	夹持式集成标准孔板流量计（DN40-DN300）
	代号	口径					代号	口径
	Fociof6102-40	DN40					Fociof6102-125	DN125
	Fociof6102-50	DN50					Fociof6102-150	DN150
	Fociof6102-65	DN65					Fociof6102-200	DN200
	Focibf6102-80	DN80					Fociof6102-250	DN250
	Fociof6102-100	DN100					Fociof6102-300	DN300
		代号	压力等级
		P3	1.6Mpa
		P4	2.5Mpa
		P5	4.0Mpa
		P6	6.3Mpa
			代号	传感器材质
			B2	304
				代码	孔板芯材质
				B2	304
				B3	316
					代码	精度等级
					E3	1.0级
					E4	1.5级
						代码	温度
						T1	常温
						T2	中温（≦180°）
							代码	连接方式
							L7	卡装连接

选型须知/Selection guidelines------------------------------------------------------◆◆

1.管道直径、壁厚、材质
2.测量介质
3.介质温度(℃)
4.介质工作压力（MPa）：最大压力、正常压力、最小压力
5.介质工作流量：最大流量、正常流量、最小流量
6.介质操作粘度(mPa.s)
7.介质密度(kg/m3)
8.允许压力损失
9.现场管道敷设情况和局部阻力件形式。

安装要求/Installation requirements------------------------------------------------◆◆

1．孔板安装前应仔细核对标准孔板的编号、位号、规格是否与管道情况、流量范围等参数相符。
2．新设管路系统，必须先经冲洗、扫线后再安装孔板，以防管内杂物堵塞或损伤孔板。
3．孔板的中心应当与管道中心同轴，同轴度误差不得超过±［0.015*（1/β）-0.015］。并且节流端平面应当与管道的垂直，误差不得超过±1°。
4. 孔板安装时，垫片夹紧后不得突入管道内壁。
5. 孔板安装处必须严密，不允许有泄漏现象。安装后，进行试压。
6. 孔板流量计前后若需安装阀门，最好选闸阀且在运行中全开；调节阀则应在下游5DN之后的管路中。
7. 测量液体流量时引压管水平段应在同一水平面内。若是在垂直管道上安装节流件，引压短管之间相距一定的距离（垂线方向），这对差压变送器的零点有影响，应通过“零点迁移”来校正。
8. 引压管路内必须始终保持单相流体状态。被测流体是气体时，引压管路（包括差压计的压力腔）内全部是气相；被测流体是液体时，引压管路内全部是液相，绝对不能有气泡。
9. 节流装置上、下游侧要保证一定长度的直管段，具体要求见下表：

安装示意图

1.夹持式安装示意图（图4）

图4 夹持式安装示意图

1-节流装置；2-阀门；3-差压计

2.管段式安装示意图（图5）

图5 管段式安装示意图

1-节流装置；2-阀门；3-差压计

搬运要求

●防止运输及搬运途中损伤仪表，在现场安装之前，请保持本产品出场时的包装状态。

●安装时，拒绝穿过孔板节流孔进行吊装，避免碰伤孔板芯。

●在需要长时间储存时，请注意一下几点：

(1)、存放在不受冲击及震动的地方。
(2)、存放环境最好放在常温干燥。
(3)、尽量保持在本产品出厂时的包装状态下进行存放。

常见故障及解决办法/Common failures and solutions-------------------------------◆◆

故障现象	产生原因	解决方案
无差压信号输出	高低压阀门未打开	打开高低压阀门
无差压信号输出	平衡阀未旋紧	旋紧平衡阀
差压信号输出过小	差压量程不匹配	调整变送器量程
差压信号输出过小	高压引压管泄漏	查找并排除泄漏
差压信号输出过大	低压引压管堵塞	清理引压管
差压信号输出过大	差压量程不匹配	调整变送器量程

附件/attachment------------------------------------------------------------------◆◆

自带附件
工字型三阀组
可选附件
配对法兰及螺栓垫片、隔离器。
可选相关商品
压力变送器、温度变送器、流量计积算仪、智能差压变送器、多参量差压变送器。

1瓦斯孔板流量计的工作原理

　　当气体通过管道内的节流件一标准孔板时，气流束将在此处形成局部收缩，导致流速加快，压力降低，因而，气流在孔板两侧便形成差压，在其他条件一定的情况下，气体的流量越大，形成的差压也越大，因此，可根据差压的大小来确定气体流量的大小J。这种测量流量的方法是以能量守恒定律和流动连续性方程为基础的。

2孔板流量计的构造

　　目前，煤矿最常用的孔板流量计的孔板是中心突然收缩式节流装置：即流体流人节流装置后，预先没有流经任何预收缩件而突遇节流件并在管轴中心线附近形成收缩的节流装置。现以蒋家河煤矿使用的标准孔板流量计来说明其构造。其由孔板、取压嘴和钢管组成，具体构造如图1所示。
孔板流量计结构图

3瓦斯孔板流量计的安装要求

(1)在抽放瓦斯管路中安装孔板时，孔板的孔口必须与管道同心，其端面与管道轴线垂直，偏心度<1-2％。

(2)安装孔板的管道内壁，在孔板前后距离2D的范围内，不应有凹凸不平，焊缝和垫片等。

(3)节流装置应安装在两段具有等直径的圆形横截面的直管段之间，在此中间，除了取压孔、测温TL~'F，无规定之外的障碍和连接支管。直管段毗邻孔板的上游10D(D为上游测量管内径，下同)或流动调整器后和下游4D的直管部分需机加工，并符合本标准规定。

(4)要经常清理孔板前后的污物和积水，孔板锈蚀要更换。

(5)抽放瓦斯量有较大变化时，应根据流量大小更换相应的孔板。

(6)每个孔板流量计的孔板系数都会有所不同，因此，对矿井使用的所有孔板流量计需要编号并记录与其相对应的孔板系数，以便于正确计算抽放瓦斯流量。

4孔板流量计的取压方式

　　孔板流量计的取压方式主要有法兰取压、角接取压和径距取压三种。蒋家河煤矿使用的标准孔板流量计采用径距取压，原理如图2所示。取压口的间距是取压口中心线与孔板某一规定端面之间的距离，上游取压口间距为管道直径D，下游取压口间距为D/2，故又称为D和D/2取压。
孔板流量计径距取压示意图

5瓦斯孔板流量计在使用中产品误差的主要原因

(1)孔板前后直管段不符合要求。孔板前后直管段的作用是为了保证管道内流体的流动稳定，但由于直管段长度不够或工艺管道上常有拐弯、分叉、汇合等阻力件出现，使流体由稳定变为扰动，从而导致测量误差。

(2)孔板片上下游面受损或孔板法兰垫片凸出管道内。在运输孔板或施工人员安装孔板的过程中，容易造成上下游面受损或孔板法兰垫片凸出管道内，从而导致测量误差。

(3)孔板上下游面反装。由于施工人员粗心，将孔板反装，致使气体流向与孔板方向不一致，从而导致测量误差。

(4)不同孔板流量计之间孔板错装。在拆卸维修或组装孔板流量计时，若孔板外径尺寸一致，稍不注意就会出现错装，导致孔板流量计与自身孔板系数不符，从而导致测量误差。

(5)孔板变形或结垢。孔板在运输、安装过程中，由于施工人员责任心不强，有可能造成孔板变形；孔板流量计长时间使用后，孔板内表面会结垢，使得孔板开口尺寸变小，造成测量误差。

(6)孔板的孔口与管道不同心。组装孔板流量计时，由于施工人员不负责任，有可能造成孔板的孔口与管道不同心，导致测量误差。

(7)孔板流量计管道内积水。管道积水，会改变孔板流量计计量装置的几何特性，从而影响流量计量的准确性。

6孔板流量计的实际应用

以蒋家河煤矿201工作面回风顺槽2号钻场为例来说明孔板流量计在实际中的使用方法。2号钻场共布置了4个钻孔，钻孔φ113mm，封孔管φ75mm，采用φ80弹簧软管与1个φ133mm钢管分路器相连，然后通过放水箱、孔板流量计与φ152mm弹簧软管相连，最后与回风顺槽φ400mmPVC抽放管路相连进行瓦斯抽放。如图3所示。
孔板流量计钻孔连接方式示意图

6.1测定前需准备的仪器仪表

(1)U型压差计(测量孔板流量计孔板前后端差压即两个取压嘴之间差压Ah。差压值宜在满量程的10～90％范围内)。

(2)U型负压计(测量管道内的气体抽放负压，KPa)。

(3)光学矿用瓦斯检测仪(测量管道内的瓦斯浓度x)。

6.2测量方法

　　瓦斯孔板流量计上面两个取压嘴与U型压差计两个管端口利用橡胶软管连接，然后读出差压值(单位mmh2o柱)；U型负压计一个管El用胶管与D/2取压嘴相连，另一个管口敞开，读出管内负压值(单位KPa)；光学瓦斯检测仪用橡胶软管与瓦斯浓度检查孔连接，测量出管道内瓦斯浓度(％)。如图4所示。
孔板流量计瓦斯抽放流量、负压、浓度等参数测定示意图

　　经测定，2号钻场孔板压差300mmH2o柱，负压20KPa，瓦斯浓度1.7％，孔板系数出厂给定值为0.4763。
63抽放管路瓦斯混合量简易算法

式中：

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瓦斯孔板流量计

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