孔板流量计是一种广泛用于石油和天然气行业流量测量应用的设备。孔板流量计能够测量两种服务(液体和气体)和蒸汽服务的流量。孔板是用来创造差压在工艺线作为一个阻碍流动。处理管道中通过孔口的流量与压差(pressure Drop)的平方根成正比。
所述孔板与工艺线管道中的法兰连接安装成直线。孔口内径尺寸小于管径，从而减少了面积，这意味着通过孔口结构的流量更低。孔板流量计截面积最小且流体在此点后倾向于重新获得能量的位置称为收缩静脉。
孔板流量计原理
孔板计的工作原理是差动原理。当流体(液体或气体)通过孔板流量计时，计算流量，产生压差。
根据伯努利方程，流量与压降的平方成正比。流量由孔板流量计显示器上显示的压差计算。
“流体通道的减少加速了流体的流动，从而产生了压差。流量的测量是根据进口压力和减压点给出管道的排放流量。
孔板流量计的重要技术术语
其中一些关键术语是理解孔板流量计设计和工作原理的重要术语。
Beta比值(β):
比值是孔孔直径与管道内径的比值。
Beta (β) =孔口内径(d) /内管径(d)
beta比率没有标准范围，推荐的beta比率范围在0.2 - 0.7之间。
如果beta比率小于0.2 (beta比率< 0.2):
在这种情况下，发现以下观察结果:
- 孔孔直径小。
- 高压下降，因此流量限制更高。
- 不确定性增加，准确性降低。
- 由于较高的压降线压可能会低于流体的蒸汽压，因此有可能发生空化和闪烁。
如果beta比值大于0.7 (beta比值> 0.7):
在这种情况下，发现以下观察结果:
- 孔孔直径较大。
- 压降小，流量限制最小。
- 在测量低压应用服务方面有困难。
雷诺数:
雷诺数在孔板类型的选择中起着重要的作用。雷诺数是惯性力与粘性力的比值。
在低雷诺数流动几何形状或剖面受到扰动时，建议采用大于10000的雷诺数，以便流量系数在下面的指示曲线中保持恒定。
差压变送器量程的选择:
在全流条件下，压差范围在0到2500mmh之间2孔口通常采用O (0 - 25kpa或0 - 100英寸水)。
参考下面所示的图可以看出，0 - 100英寸的DP范围是足够的，其中的曲线误差最小，由于密度的变化导致温度的变化。这一压差范围也表明精度高于其他情况。
孔板流量计安装:
孔口式流量采用法兰连接直接安装在工艺流水线上。该孔板仪表由用于压力测量的水龙头组成，这些水龙头连接到根据设计结构设置的压力测量装置上。
安装注意事项
在1米或1.5米的距离内，不需要在附近安装孔板流量计。孔板流量计的速度分布需要上游和下游运行。
孔板流量计是如何工作的?
安装有已知流量系数的孔板流量计。在流量计操作之前，必须清除油管上的气穴。孔板流量计组件由一个产生压降的孔板组成。工艺流体是通过流水线流动，并通过孔板仪表施工。管道中工艺流体在运行初期流速不规则，后期流速趋于稳定，通过丝锥上的压力表测量产生的压降。
因此，压降被用来计算孔板仪表显示的流的体积流量。流体密度与体积流量相乘，以计算工艺流体的质量流速。
孔板流量计中孔板的类型
孔板流量计主要由四种类型的孔板组成，如下所述:
孔板偏心
偏心型孔板，其钻孔通常偏离中心，边缘为方形。这种结构有助于防止工艺流体中固体和其他不需要的物质沉积在表面，这些物质会阻塞孔孔。
偏心孔板能够计算流体携气在液相(混合相)内的流量。偏心型孔板与同心型孔板相比，其不确定性要大得多。
同心孔板
在应用中最常用的是中心孔设计的同心孔。同心孔板是一项经过验证的可靠技术，在全球范围内采用。同心圆的制造也是简单地通过加工薄板在板的中间部分制造一个圆孔。由方形边缘组成的同心孔板。
分段孔板
在这种类型的孔板中，钻孔是居中的，由半圆形组成，边缘为方形。分段孔板的设计适用于低量的浆液和高量的流体中固体浓度。与偏心孔板相比，这种类型的孔板价格昂贵，不确定性也更高。
四象限半径孔板
这种类型的孔板被设计成一个喷嘴，其中上游结构比下游设计结构更不锋利。它们适用于雷诺数小于10000的流动和粘性介质特性。
孔板流量计的优点
- 结构简单
- 空间要求低
- 相对便宜的
孔板流量计的缺点
- 压力恢复不良
- 不适合低压应用
- 功率损耗较高
