文档介绍：管路限流孔板的计算
限流孔板作为节流元件,由于具有结构简单、易加工、制造成本低、安装方便等优点,在满足工艺要求的前提下,使用限流孔板代替调节阀来限定流量或降低压力,将会大大地降低投资和操作维修费用。
特点
可以限定流量。
可以降低压力。
可同时限流降压。
流体为气体时,如果只是为了限定流量,对下游的压力没有要求,单段限流孔板即可满足要求。但如果在限定流量的同时还要限制孔板下游侧压力,单段限流孔板就满足不了这一要求,因为单段限流孔板不大可能在限定流量的同时还限制下游的压力,这时就应采用多段限流孔板来实现。
工作原理
孔板可以作为节流元件用来限定流量和降低压力。当孔板前后存在一定压差,流体流经孔板,对于一定的孔径,流经孔板的流量随着压差增大而增大。但当压差超过某一数值(称为临界压差)时,流体通过孔板缩孔处的流速达到音速,这时,无论压差如何增加,流经孔板的流量将维持在一定数值而不再增加。限流孔板就是根据这一原理来限定流体的流量和降低压力的。
规格
DN10~1000
目的:化工厂、石油化工厂装置管路的限流孔板设置在管道上,用于限制流体的流量或降低流体的压力。
使用范围:管路的限流孔板应用于以下几个方面:
限流孔板为一同心锐孔板,用于限制流体的流量或降低流体的压力。流体通过孔板就会产生压力降,通过孔板的流量则随压力降的增大而增大。但当压力降超过一定数值,即超过临界压力降时,不论出口压力如何降低,流量将维持一定的数值而不再增加。限流孔板就是根据这个原理用来限制流体的流量或降低流体的压力。
。
、下游需要有较大压降时,为减少流体对阀门的冲蚀,当经孔板节流不会产生气相时,可在阀门上游串联孔板。
,如泵的冲洗管道、热备用泵的旁路管道(低流量保护管道)、分析取样管等场所。
,如放空系统。
(《工艺系统工程设计技术规定》HG/-1995)
分类及选型要点
1. 分类
限流孔板按孔板上开孔数分为单孔板和多孔板;按板数可分为单板和多板。
2. 选型要点
1》气体、蒸汽
为了避免使用限流孔板的管路出现噎塞流,限流孔板后压力(P2)不能小于板前压力(P1)的55%,即P2≥,因此当P2<,不能用单板,要选择多板,其板数要保证每板后压力大于板前压力的55%。
2》液体
,选择单板孔板。
,选择多板孔板,。

管道公称直径小于或等于150mm的管路,通常采用单孔孔板;大于150mm时,采用多孔孔板。多孔孔板的孔径(do),,20mm,25mm,40mm。
在计算多孔孔板时,首先按单孔孔板求出孔径d),然后求取选用的多孔孔板的孔数(N)。

式中
N——多孔限流孔板的孔数,个;
d——单孔限流孔板的孔径,m;
do——多孔限流孔板的孔径,m;
3 计算方法
1 单板孔板
1 》气体、蒸汽
气体、蒸汽的单板孔板按式(-1)计算:
(-1)
式中
W——流体的重量流量,kg/h;
C——孔板流量系数,由Re和d0/;
do——孔板孔径,m;
D——管道内径,m;
P1——孔板前压力,Pa;
P2——孔板后压力或临界限流压力,取其大者,Pa;
M——分子量;
Z——压缩系数,根据流体对比压力(Pr)对比温度Tr查气体压缩系数图求取;
T——孔板前流体温度,K;
K——绝热指数,k=Cp/Cv;
CP——流体定压比热容,kJ/(kg·K);
CV——流体定容比热容, kJ/(kg·K)。
临界限流压力(Pc)的推荐值
饱和蒸汽:Pc=
过热蒸汽及多原子气体:Pc=
空气及双原子气体:Pc=
上述三式中P1为孔板前的压力。
2》液体
液体的单板孔板按式(-2)计算:
(-2)
式中
Q——工作状态下体积流量,m3/h;
C——孔板流量系数,由Re值和d0/;
do——孔板孔径,m;
△P——通过孔板的压降,Pa;
g——工作状态下的相对密度,(与4℃水的密度相比)。
2. 多板孔板
1》气体、蒸汽
先计算出孔板总数及每块孔板前后的压力(见下图)
以过热蒸汽为例:
P/1=
P/2=
……
P2=-1
P2=()nP1
n=