限流孔板
限流孔板,也稱為減壓孔板,在管道中用于限制流體的流量或降低流體的壓力。
一般用于如下幾個方面:
1)工藝物料需要降壓且精度要求不高。
2)工藝要求調節閥上的壓力降較大,而調節閥上的允許最大壓力達不到這個要求時,可通過限流孔板降掉一部分壓力,以減少調節閥上的壓力降,也可減少調節閥的磨損。
3)流體需要小流量且連續通過的地方。如泵的沖洗管道、熱備用泵的旁通管道(低流量保護管道)、分析取樣管等場所。
4)需要降壓以減少噪聲或磨損的地方,如放空系統。
5)保證安全操作,如當壓力較大的調節閥旁路采用球閥時,為防止旁路手動操作時泄壓太快,可采用限流孔板。
1、基本原理
眾所周知,通過測量流體流經節流裝置的前后壓力降,可達到測量流量的目的,這種測量方法是以伯努利定律和流體流動連續性定律為基礎的。限流孔板裝置的基本原理和節流裝置的基本原理完全一樣。由于兩者所起的作用和使用條件不同,所以在考慮方法和計算精度上亦有差異。
限流孔板裝置非計量儀表,要求精度不高,可忽略某些影響因素。如溫度對管徑和開口直徑的影響,雷諾數對流量系數的影響等。限流孔板裝置只起降壓或限流作用,其上壓力降是指永久壓損,限流孔板上的壓力降比節流裝置上的壓力降大的多。亦就是在相同的流量條件下,孔徑比β值限流孔板比節流裝置小的多,限流孔板β的范圍可擴展至0.05~0.75。
2、分類和選型要求
2.1分類
限流孔板按孔板上的開孔數分為單孔板和多孔板,按板數可分為單板和多板。
2.2選型要點
1)氣體、蒸汽
為避免使用限流孔板的管路出現噎塞流,限流孔板后壓力P2不能小于前壓P1的55%,即P2≥0.55P1。因此當P2<0.55P1時,不能用單板,要選多板。而每板的前后壓力比也要遵循P2≥0.55P1。
2)液體
當液體的壓降小于或等于2.5MPa時,選擇單板孔板。
當液體壓力降大于2.5MPa時,選擇多板孔板,且每塊孔板的壓力降亦應小于2.5MPa。
2.3孔數的確定
當管道公稱通徑DN≤150mm,采用單孔孔板;DN>150mm時,采用多孔孔板。
多孔孔板的孔徑一般選用12.5mm,20mm,25mm,40mm。在計算多孔孔板時,首先按單孔孔板求出孔徑d然后按下式求取多孔孔板的孔數N,N=d2/d02(d0為多孔限流孔板的孔徑)。
以上的選型方法僅供參考,實際孔板需根據工藝參數進行設計計算后,方能得出具體孔徑值、板數及孔數。
3、結構
3.1單級限流孔板
單級限流孔板,適用于公稱直徑DN15~300mm,RF平面結構適用中低壓工況,孔板外徑與法蘭螺栓內側相配合;RJ環連接面結構適用于高壓工況,限流孔板和環連接面為一體結構,密封面按指定標準,尺寸按壓力等級和通徑制造???/span>板銳孔入口邊緣保證直角、尖銳。單級限流孔板安裝結構圖如下:
圖17 法蘭連接式單級限流孔板安裝結構
RF平面結構和RJ環連接面結構安裝結構相同,只是密封面形式不同。
3.2多級限流孔板
圖19 多級限流孔板(與管道焊接結構)
圖20 多級多孔限流孔板(法蘭連接結構)
多級限流孔板適用于公稱走私DN50~300mm,公稱壓力PN2.0~42.0MPa,對于高壓結構建議采用焊接形式,安全可靠;對于PN5.0MPa以下(包括PN5.0MPa)可以采用法蘭連接結構,便于更換維修
由于多級多級限流孔板設計計算較為復雜,具體的級數及孔數需根據實際工況而定。