摘要:孔板流量計在化工行業(yè)應(yīng)用十分廣泛，其取壓方式有多種，但在工程應(yīng)用中卻一直缺少可以遵循的明確規(guī)定。針對孔板流***計取壓方式的選擇問題，通過分析孔板流量計主要取壓方式的取壓原理，根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 5167對孔板流量計測斌結(jié)果進行理論討一算，結(jié)合工程實際應(yīng)用和制造商現(xiàn)有技術(shù)水平等，進行深人地分析和探討，結(jié)果表明主要的取壓方式在理論計算卜測量誤差沒有明顯差異，因此選擇孔板流量計取壓方式時應(yīng)該更多考慮工程安裝、維護需要和儀表制造水平。

0、引言：
  流量儀表在石化、化工和冶金生產(chǎn)過程控制和計量核算中具有重要地位。差壓式流量計是一類應(yīng)用***為廣泛、用量占據(jù)首位的流量計，其中以檢測元件為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的節(jié)流式差壓流量計，是選用中優(yōu)先考慮的儀表。
   孔板流量計作為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置，以其測量的標(biāo)準(zhǔn)性，應(yīng)用十分廣泛。而對于孔板流量計取壓方式的選擇一直缺少明確的規(guī)范和有力的依據(jù)?！蹲詣踊瘍x表選型設(shè)計規(guī)定》(HG/T 20507-2000)中規(guī)定:“一般采用角接取壓或法蘭取壓方式。根據(jù)使用條件和測量要求，可以采用徑距取壓等其他取壓方式。”在實際化工設(shè)計中讓人感到無所適從，很多情況下設(shè)計人員都是憑借經(jīng)驗選擇法蘭取壓等，對于為什么排除其他的取壓方式，也不能給出充分的理由。筆者從理論計算方面和現(xiàn)場實際應(yīng)用等方面進行了一些探討，希望能夠給大家在選擇取壓方式時提供一點參考。

1、取壓形式和工作原理：
  孔板流量計的取壓方式有法蘭取壓、角接取壓和徑距取壓。根據(jù)節(jié)流元件前后的壓力取樣點的差壓，進而計算出介質(zhì)流量的大小。法蘭取壓原理如圖1所示，上游取壓口間距是從上游端面至孔板的長度為25. 4 mm，下游取壓口間距是下游端面至孔板的長度也為25. 4 mm。角接取壓包括環(huán)室取壓和單獨鉆孔，原理如圖2所示，其取壓口軸線與孔板各相應(yīng)端面之間的間距等于取壓口本身直徑的一半，或取壓口本身寬度的一半，這樣取壓口貫穿管壁處就與孔板端面齊平，取壓口可以是單獨鉆孔取壓口或是環(huán)隙。環(huán)隙通常為不間斷在整個圓周上穿通管道，否則每個環(huán)室至少4個開孔與管道內(nèi)部連通;若采用單獨鉆孔取壓，取壓軸線盡可能以900角與管道軸線相交。徑距取壓原理如圖3所示，取壓口的間距是取壓口中心線與孔板某一規(guī)定端面之間的距離，上游取壓口間距為管道直徑D，下游取壓口間距為D/2，故又稱為D和D/2取壓。

圖1法蘭取壓示意 圖2角接取壓示意 圖3徑距取壓示意
    根據(jù)石油化工設(shè)計手冊和GB/T2624. 2-2006提供的技術(shù)參數(shù)，孔板流量計三種主要取壓方式對管道直徑D、節(jié)流件孔徑d、直徑比R的要求是一致的，即滿足50 mm簇D鎮(zhèn)1 000 mm, d,12. 5 mm, 0. 2毛召毛0. 75。對于雷諾數(shù)Ren，角接取壓的要求是。. 2月0. 45 , Ren , 5 000或0. 45鎮(zhèn)月，Ren)10'，法蘭取壓和徑距取壓的要求則是Ren)1 260尸D。根據(jù)這些技術(shù)參數(shù)，在滿足雷諾數(shù)要求的情況下，很難確定什么情況下用哪一種取壓方式，排除哪些取壓方式。

   下面筆者通過對孔板流量計的計算，分別計算孔板流量計在角接取壓、法蘭取壓和徑距取壓三種情況下的流量參數(shù)，通過比較流量參數(shù)，區(qū)分孔板流量計在各種取壓方式下的不同之處，進而在理論上分析各種取壓方式對孔板流量計的影響。

2、不同取壓方式效果分析：
  在管徑不同，而管道介質(zhì)流量、大小、壓力、溫度、砧度、密度和管道材質(zhì)都相同的情況下，根據(jù)IS05167標(biāo)準(zhǔn)分別計算在角接取壓、法蘭取壓和徑距取壓幾種情況下的孔板流量計的流量參數(shù)，見表1一3所列。

表1孔板流量計的流量參數(shù)(介質(zhì)為液體) 表2孔板流量計的流量參數(shù)(介質(zhì)為蒸汽) 表3孔板流量計的流且參數(shù)(介質(zhì)為氣體) 

    從以上計算結(jié)果可以得出，在介質(zhì)、溫度、壓力等參數(shù)一致的前提下，這幾種取壓方式的壓力損失基本相同，流量誤差雖然有些差別，有的雖然有數(shù)量級的差別，但是由于數(shù)量級比較低，比起孔板測量誤差士((100^}200)的要求影響甚微。因此，無論介質(zhì)類別和管徑大小，從理論上說孔板流量計不同的取壓方式測量結(jié)果幾乎是相同的，因此不能從這個方面去決定使用哪種取壓方式。

3、其他因素對孔板取壓方式的影響 ：
  在工程設(shè)計時，儀表制造商會法蘭取壓等取壓方式，這可能是出于對方的制造水平、經(jīng)濟成本等考慮因素。如壓力高于32 MPa時，由于制造水平的限制，***好選取角接取壓方式。對于用戶來說，孔板流量計采取統(tǒng)一的取壓方式，對于儀表的現(xiàn)場安裝、備品備件和使用維護都是有利的。如選用一體化孔板流量計時，從安裝、維護方便的角度考慮，選用環(huán)室取壓布局相對整齊，易于安裝、伴熱和維護。因此，在選擇孔板流量計的取壓方式時，應(yīng)該充分考慮到儀表制造水平和實際的工程需要。
   因此，筆者認(rèn)為可以這樣理解HG/T 20507-2000，在滿足雷諾數(shù)和管徑、直徑比等要求的前提下，孔板的流量計的取壓方式可以根據(jù)實際工程需要和制造商要求進行靈活選擇，但整個工程***好使用一種統(tǒng)一的取壓方式。

4、結(jié)束語：
  通過計算孔板流量計的流量參數(shù)，得出主要取壓方式在理論上的測量效果差別甚小的結(jié)論，并從儀表制造水平和工程實際出發(fā)，全面地論述了孔板流量計取壓方式的選擇問題。結(jié)果表明工程儀表安裝和維護方便、儀表制造技術(shù)水平在很大程度上制約著孔板流量計取壓方式的選擇。該文為孔板流量計取壓方式的選擇提供了理論支持，希望能夠為工程設(shè)計時提供一些參考。