STZH型智能一体化孔板流量计

一、     概述：

   STZH型智能一体化孔板流量计，是我公司新研制的功能齐全的新一代一体化孔板流量计量系统。它全面解决了孔板流量计所存在的防冻、堵塞、耐热、引压平衡、介质隔离等问题，并且可根据用户需求对差压、压力、温度进行复合测量。也可根据用户要求实现流量在线迭代计算、现场显示（可显示累积、瞬时流量；温度、压力、差压、介质密度等17项参数）同时输出4～20mA标准信号等，它的一体化、人性化、实用化设计，为用户提供了一种高、方便实用、维护简单、成本较低的新型高性能流量计。

二、     设计要点及结构说明：

1、结构组成:

STZH型智能一体化孔板流量计由整体孔板（或喷嘴、1/4圆喷嘴等）、根部阀，导压管，散热装置，三阀组，差压变送器、液晶显示器等组成。

2、连接方式:

孔板与取压孔整体加工，钻孔与孔板水平呈30°～45°角构成整体孔板。两根部阀与取压孔轴线重合并通过不锈钢短管焊接到孔板正负取压口。根部阀通过导压管与散热装置相连接(散热装置上带有排污孔与注液孔)，然后，用导压短管和接头连接到三阀组，三阀组通过支柱连接到孔板，三阀组另一侧与差压变送器及压力变送器腔室相连(可独立配压力、温度变送器)，实现差压、压力、温度的测量。特殊工况时，可根据需要加工成对焊式、管段法兰式孔板.

3、设计要点:

    3.1、可拆卸和检查性:根部阀可解决变送器拆卸和引压管堵塞问题。关闭根部阀可切断测量系统和管道的通路，可方便拆装三阀组及差压变送器等组件。关闭三阀组可切断管路与差压变送器的连接，如孔板取压孔或根部阀堵塞，可通过散热装置注水孔加压吹扫。也可打开散热装置排污口进行排污(排污后应重新注液)，散热装置注液孔，也可在必要时判断根部阀堵塞情况.

    3.2、防单向压力冲击性:三阀组可通过中部阀的开启，以避免运行过程中，启闭管道阀门时对差压变送器的单项冲击。

    3.3、液密封性:关闭根部阀，先将引压系统灌满液体，起到液封作用。充灌液体可保持在引压管中，使任何管道介质不能进入差压变送器，起到防热冲击、防气泡的作用，加入合适的防冻液可实现可靠防冻。

    3.4、可实现液体或气体的隔离:当测量液体或气体时可在散热装置内注满隔离液或水，可进行液液隔离或气液隔离有效保护差压变送器不受腐蚀性液体和脏污气体的侵害。

3.5、耐热性及平衡性:通过散热装置内注液时的液体溢流可使两散热装置内的液面高度保持一致，从而可保证差压变送器的测量准确无误；同时容器内的液体，还可保证差压变送器不受过热损害.

3.6、差压、压力、温度的复合测量:压力变送器和复合放大器综合设计，可为正确的流量计算、低成本的提供了压力、温度测量信号。降低了需要温压补偿时的部分变送器、连接导线成本。

注:1、所有的法兰均带有4㎜凸面,PN4.0MPa为对焊凸法兰.

2、管道内径450mm～2000mm法兰标准为GB/T81-59；PN0.6MPa～PN1.6MPa钻孔取压。

3.7防堵塞性:对蒸汽、液体测量导压钻孔与孔板水平一般呈30°～45°角可克服管道沉淀物进入引压管减少堵塞。

3.8、结构型式及节流件种类:结构型式:①法兰夹装式见(图2)；②管段法兰连接式(法兰标准:压力等级2.5MPa,4.0MPa为JB82-59或按用户要求)见（图3）；③焊接式见（图4）。外形尺寸分别见（见表1、表2、表3）。节流件种类:一体化孔板、一体化喷嘴、一体化1/4圆喷嘴、一体化耐磨孔板、一体化圆缺孔板，一体锥形入口孔板等.

3.9、安装方便:孔板采用夹装、焊接、管段法兰式与管道连接，型式多样，安装简单。

三、相关计算及技术性能

1、基本设计依据:

1.1、计算公式：智能一体化孔板流量计与节流装置计算方法相同，按流量测量国家标准

GB/T2624-93和国际标准ISO5167-2003规定的(孔板及其它节流件与配件)相关标准设计、

生产加工，采用单独钻孔角接取压方式，取压孔直径Φ6㎜，为标准孔板；按照国家标准规

定，标准孔板不用实流标定，只要在正确的使用条件下，可保证孔板计量的流量不确定度。

对特殊需要的也可加工其它标准或非标准节流件。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—质量流量(Kg/s，公斤/秒)，C—流出系数(无量纲)，ε—流束膨胀系数(无量纲)，β=d/D工作状态下节流件开孔与管道内径的比值(无量纲)｛d=d₂₀×（1＋λ_d×（t-20）），D=D₂₀×（1＋λ_D×（t-20）），d₂₀、D₂₀分别为孔板开孔，管道内径20℃状态下的值㎜，

λ_d、λ_D分别是工作状态下孔板、管道材质的线膨胀系数㎜/℃｝，d—工作状态下的孔板开孔

直径(单位:m)，Δp—差压(单位:Pa)，ρ--工作状态下的介质密度(单位:Kg/m³)。

2、技术性能：

表4  

注:以上表格中所测介质小流量值，应满足所用节流件小雷诺数要求.

2.1、对于测量介质为水或液体以及蒸汽、气体流量较稳定的自动化控制系统，为降低成

本一般选用量程范围为5:1～9:1即可。配置为节流装置(节流件可为孔板，或喷嘴，一般地

讲,应用喷嘴节能效果显著，维护周期可为孔板的2～3倍但加工能力困难成本略高于孔板)、

差压变送器(带现场显示)且带4～20mA输出，对蒸汽可加温、压补偿。这时对现场要求也不

很严格。

2.2、对于流量波动较大，流量控制比较严格的场合，一般选用量程范围为14:1～30:1，

配置为节流装置、流量迭代计算仪、差压变送器(带现场显示)且带4～20mA输出，对蒸汽可

加温、压补偿。

2．3、所有的法兰均带有4㎜凸面,PN4.0MPa为对焊凸法兰.

2．4管道内径450mm～2000mm法兰标准为GB/T81-59；PN0.6MPa～PN1.6MPa钻孔取压。

六、STZH智能一体化孔板流量计选型编码

选型举例1: STZH-200-KIP₁W₂F11  表示通径DN200，节流件为孔板，孔板为304不锈钢材质，压力等级≤2.5MPa，介质温度≤350℃，法兰夹装式，4～20mA输出无现场显示，无温压补偿。

选型举例2: STZH-150-PIP₃W₃D44  表示通径DN150，节流件为喷嘴，喷嘴为304不锈钢材质，压力等级＞4.0MPa，介质温度≤530℃，焊接式，配STR-100A，数码管现场显示，带温压补偿。