当前位置：首页>课件>差压式流量计培训课件

差压式流量计培训课件

2026-11-05 09:27:47

差压式流量计培训课件

概述

差压式流量计是一类历史悠久、技术成熟完善的流量仪表，它具有结构简单、安装方便、工作可靠、成本低、设计加工已经标准化等优点，广泛应用于石油、化工、天然气、冶金、钢铁、电力、水利、制药、纺织、饮料、能源、环保及城市公用事业等行业的流量测量及过程控制，大约占在用流量计总量的1/3份额，个别企业使用率甚至高达90%以上，在一些重要的场合也都在使用，是当今世界公认最可靠的流量测量方式之一。

目录（知识导图）

一、节流装置测量原理及应用

2. 二、差压式流量计组成、分类及常见应用

3. 三、差压式流量计结构及选型

4. 四、差压式流量计的安装及维护

5. 五、流量测量常用基础知识

6. 六、差压式流量计相关资质

节流装置测量原理及应用

差压式流量计基于伯努利方程与连续性方程，通过节流件使流体局部收缩产生压差来测量流量。本节讲解测量原理、雷诺数、流出系数、差压与流量关系、温压补偿、量程比、压力损失、检定及直管段要求。

流出系数

标准孔板
流量公式

雷诺数

奥斯鲍恩·雷诺
（Osborne Reynolds，1842-1912年）生于北爱尔兰贝尔法斯特，
英国力学家、物理学家和工程师。
雷诺在流体力学方面最主要的贡献是发现流动的相似律。
他引入表征流动中流体惯性力和粘性力之比的一个量纲为1 的数，即雷诺数。
雷诺数是表征流体流动特性的一个参数。
雷诺数表示作用于流体微团的惯性力与粘性力（内摩擦力）之比。
对于几何条件相似的各个流动，即使它们的尺寸、速度、流体不同，只要雷诺数相同，则这个流动是动力相似的。

管道雷诺数 ReD

雷诺数的大小决定了粘性流体的流动特性，据此可以判别流体的流动状态
ReD < 2300 为层流状态
ReD = 2000～4000 为过渡状态
ReD > 4000 为紊流（湍流）状态
外部条件几何相似时（几何相似的管子、流体流过几何相似的物体等），若它们的雷诺数相等，则流体流动状态也是几何相似的（流体动力学相似）。这一相似规律正是流量测量节流装置标准化的基础。
在一定安装条件下，对于给定的节流装置，其流出系数仅与雷诺数有关；对于不同的节流装置，只要节流装置几何形式相同，并且在相同的雷诺数条件下，则流出系数是相等的。
雷诺数计算：

流出系数C与雷诺数ReD关系

DN100多孔孔板 C≈0.66
DN100楔形 C≈0.678

孔板

喷嘴、文丘里管
差压与流量的关系

差压与流量的关系

以上页计算书为例：
已知：Q刻度=42000 Nm3/h Δp刻度=25 kpa
则：K=42000/250.5=8400
设：当前测量差压值为13.52 kpa
那么：当前流量值Q测量=42000×（13.52/25）0.5
=30886.4 Nm3/h
或： Q测量=8400×13.520.5=30886.4 Nm3/h

差压式流量计温压补偿

差压式流量计测量液体时，液体的密度受压力影响不大，除了要求测量精度较高或温度变化很大的情况下要考虑温度对液体密度的影响外，其他情况下可以忽略；
差压式流量计测量蒸汽和气体时，由于介质的温度压力变化，使得实际温度压力偏离设计温度压力值，引起实际操作密度和设计密度不一致，导致流量测量的不准确。因此引入实际温度压力值和设计温度压力值比较做出密度修正，达到准确测量的目的。
蒸汽的工况分为饱和蒸汽和过热蒸汽，饱和蒸汽温度和压力有一一对应关系，因此一般只做温度或压力补偿；过热蒸汽则需做温压补偿。

差压式流量计的量程比

差压式流量计量程比不能简单地总结为1:10还是1:6的固定值，根据不同工况，不同形式流量计，量程比都不同。
差压式流量计量程比分两部分：1、测量元件可使用量程范围；2、差压变送器可测量范围。
以这台孔板流量计为例：在这种工况下孔板的下限雷诺数为5000，对应流量0.312t/h，差压为5Pa。这个差压值显然不能测量，那么该流量计的流量下限以差压变送器保证精度的可测量差压为准。如果取100Pa，那么对应流量为1.39t/h。对应雷诺数为22243。即使按22t/h流量作为上限，也能达到1:15，整段精度优于1.5%。
该流量计流量上限在工艺允许的情况还可以上调，而且对测量精度不产生明显影响。
测量气体介质时流量计上限的要求是ΔP＜25%P绝压；对于低压流体的流量测量是量程比重要的因素。

差压式流量计压力损失

流体通过节流装置时，将产生不可恢复的压力降，即压力损失。

差压式流量计压力损失

几种节流装置压力损失对比

差压流量计的检定

标准节流装置一般推荐采用几何检测法，即通过检测标准节流装置的机械加工精度是否满足标准要求，判断流量计合格与否。
非标准孔板流量计需进行实流校准合格后才可使用。
非标准孔板流量计适用于系数检测法。
系数检测法的检定项目为测量出差压测量装置的流出系数

差压流量计的检定

标准孔板流量计直管段要求

喷嘴、文丘里管流量计直管段要求

其它差压流量计直管段要求

差压式流量计组成、分类及常见应用

差压式流量计由一次测量元件与二次差压变送器/显示仪表组成，分类主要取决于一次元件。本节系统介绍标准与非标准节流装置，以及孔板、喷嘴、文丘里、多孔孔板、楔形、锥形、机翼、均速管等各类一次元件的特点、应用与选型要素、典型工况应用。

标准节流装置

标准节流装置指满足国标GB/T2624或国际标准ISO5167要求的节流装置，包括：
标准孔板
标准喷嘴（ISA1932喷嘴、长径喷嘴）
文丘里喷嘴
文丘里管

标准孔板

测量精度高、安装方便、结构简单造价低、性能稳定可靠、使用寿命长。
适用于各种介质。

标准喷嘴

耐高温、耐高压、耐冲击、防闪蒸、使用寿命长、测量精度高。
适用于蒸汽、合成气等高温高压高流速的介质。
ISA1932喷嘴
长径喷嘴

文丘里喷嘴、文丘里管

压力损失小、防闪蒸、测量精度高、前后直管段要求短、使用寿命长。
适用于大流量、低压损的流量测量。
常用于煤气化装置的高压氧气、耐磨要求的黑水、灰水；防气化液氨；以及操作压力低（甚至负压），压力损失要求极小的工艺状况。
文丘里喷嘴
文丘里管

文丘里管

多孔孔板流量计

节流件对流体有整流作用
测量精度高、量程比宽、压力损失小、直管段要求短、可用于双向流流体。
适用于各种介质。
多孔孔板/平衡/调整型流量计

楔形流量计

测量精度高、耐腐蚀、抗冲刷、可用于低雷诺数及双向流流体。
特别适用于高温、高压、高粘度、易结晶、强腐蚀、黏滞性、含悬浮颗粒固液混合物的流量测量。
常用于煤气化装置的耐磨要求的黑水、灰水；

锥形流量计

测量精度高、压力损失小、直管段要求低、结构防滞留、抗脏污。
适用于低压损大流量的流量测量。
锥形/V锥/内锥流量计

机翼测风装置

适用于大型风道风量、锅炉烟道烟量、大容量机组回热蒸汽的流量测量。
它与横截面相比：压损略大、差压更大、可测量流量更小。

均速管流量计

均速管/阿牛巴流量计
动压头式差压流量计
结构简单、价格低廉、压损极小。不用于计量。
适用于DN200以上大管径、清洁流体。

异形均速管流量计

异形均速管/威力巴流量计
结构独特、压损极小、稳定性好、防堵塞。不用于计量。
适用于DN200以上大管径、清洁流体。

横截面流量计

结构简单、适应范围宽、节能显著。不用于计量。
适用于大型风道、锅炉烟道、矩形管道的流量测量。

弯管流量计及其它差压式流量计

其它差压类流量计还有楔形演变的矩形流量计；与锥形流量计相似的槽道流量计、环形孔板；各类相似的插入式巴类流量计；插入式双文丘里管流量计；插入式皮托管流量计。
根据应用不同与孔板相似的有小管径孔板；1/4圆孔板；锥形入口孔板；圆缺孔板；偏心孔板；
离心式差压流量计
节能效果突出、无附加压损。不用于计量。
适用于极低压损的流量测量。

特殊结构或材质差压式流量计

防腐型孔板流量计
内流道内衬特氟龙F46孔板材质哈氏合金双法兰差压变送器钽膜片

特殊结构或材质差压式流量计

耐磨型楔形流量计
内流道喷涂碳化钨耐磨材质
双法兰差压变送器

特殊结构或材质差压式流量计

耐磨型文丘里管流量计
内流道喷涂碳化钨耐磨材质

限流（降噪）孔板

限流孔板设置在工艺管道中，用于限制流体流量或降低流体的压力。降噪孔板在限流孔板的基础上，从原理、结构等方面着重考虑并实施降噪措施。
限流降噪孔板主要用在1、工艺物料需要降压或限流且精度要求不高；2、在管道中阀门需要有较大压降时，为减少流体对阀门的冲蚀，可在阀门上下串联孔板；3、流体需要小流量且连续流通的地方；3、需要降压以减小噪音或磨损的地方，如放空。
设计依据：《工艺系统工程设计技术规定HG/T20570-95》《管路限流孔板的设置HG/T20570.15-95 》

差压流量计的选用要素

差压式的流量计选用遵循安全可靠，测量准确，满足工艺条件的要求。根据不同工况，结合工艺特性和流量计特性选用不同形式、不同结构的差压式流量计。选型时主要从以下几个方面考虑：
a、管径、直径比和雷诺数等条件；
b、测量精度要求；
c、差压值及允许的压力损失；
d、现场最短直管段长度；
e、被测介质的特性：如高温高压、腐蚀、脏污和磨损；
f、流量计结构、加工的复杂程度及价格；
g、现场的具体要求：如安装空间、保温伴热等特殊要求。

差压流量计的常见应用

一、低压力、微压力的气体介质：工艺条件要求压损低，常见应用黄磷尾气、煤气、水煤气等流量测量，一般选用文丘里管流量计或锥形流量计。
二、氯碱行业的 CL2、HCL 的流量测量：工艺特点：操作压力低，介质有含水情况腐性蚀强。选用流量计主要考虑腐蚀和压损，常选用特材孔板（含多孔平衡孔板）或防腐蚀孔板。特材孔板适合选用取压装置和孔板一体化结构形式，特材一般选用 HC、HB、MONEL 材质。变送器膜盒材质一般选钽，刻度差压一般取 6 或 4 千帕。压力比较高的可以选用双法兰取压的防腐孔板流量计。其它结构流量计因为涉及防腐或特材，在此处一般不适用。早些有用 PVC 材质孔板流量计，在应用过程中发现由于温度变化，PVC材质性能差，容易变形，更有甚者整个孔板扭曲。
三、甲醇、氨合成及尿素高压装置合成气流量测量：工艺特点：工作压力高，一般系统压力为 16MPa、22MPa、32MPa。有高温介质。流速大。该工艺条件下，工艺管道、法兰及紧固件有专用标准。一般按照《HGT20256-2016 化工高压管道通用技术规范》或者《ZH300-2009》浙江工业大学化工设备厂标准执行。管道主要连接形式为透镜垫螺纹法兰。选用流量计时一般更多考虑结构简单安全。常选用透镜垫孔板或者长径喷嘴，结构简单安全。有时会设计为管道焊接连接形式。该工况下，长径喷嘴为最优选择，和孔板比有更大的流通能力，更低的差压（相同开孔长径喷嘴的差压不到孔板的一半），意味着更低的压损。近年有设计院设计整体加工文丘里管流量计，结构安全，压损更小。但缺点是加工难度大，价格高。材质的选择满足工艺及标准要求。温度高时，节流件材质同壳体材质，防止热膨胀系数相差太多，存在安全隐患。

差压流量计的常见应用

四、高压高温锅炉的给水、主蒸汽、汽轮机蒸汽及减温水流量测量：工艺特点：介质压力高同时温度高，流速大。需要锅炉部件TS锅检：材质选用有专用锅炉标准，一般满足《GD2000-2016火力发电厂汽水管道零件及部件典型设计》。流量计选型一般也参照以上标准，给水可以选用孔板或者长径喷嘴，但是由于流速大，差压值大，选用长径喷嘴更多。蒸汽流量几乎都是选用长径喷嘴，长径喷嘴结构简单安全可靠。结构形式采用管道焊接式，即流量计本体和工艺管道直接采用焊接连接，做的结构安全。减温水流量由于管径小，有时只有 DN20 的管道，长径喷嘴不适合加工，结构尺寸冲突，一般是采用整体加工文丘里管流量计。由于 ISA1932喷嘴的取压方式为角接取压，一般在锅炉流量测量中不采用。高温蒸汽流量计的节流件材质宜采用同管道相同材质。常用合金材质为15CrMo、12Cr1MoV、美标的 F/P11、F/P22、F/P91。
五、粉煤、水煤浆气化炉装置灰水、黑水流量测量：工艺特点：压力高（6-10MPa），液体含固体颗粒，脏污、有腐蚀及冲蚀。该工况下常见流量计选用楔形流量计和整体加工文丘里管流量计。差压测量采用双法兰差压变送器，常用双法兰规格为 DN50。由于有一定腐蚀性，材质至少选用不锈钢 304，整个流道及法兰密封面喷涂碳化钨，防冲蚀。有些设计院选用材质时会采用碳钢，由于碳化钨的喷涂不能保证没有一点瑕疵，碳钢的腐蚀会加快涂层的脱落，严重影响流量计使用寿命。特别是楔形流量计，由于单边阻流，冲蚀特别严重。

差压流量计的常见应用

六、气化炉高压氧气流量的测量：工艺特点：压力高，流速大，介质特殊。由于介质特殊，对流速、压力、材质都有具体规范具体要求，为了减少冲击，高压高速氧气流量一般采用特材文丘里管流量计，材质一般选用满足要求的 INCONEL600/625 或者 MONEL400/500。为了降低成本也可以采用孔板流量计或者 316L 不锈钢，但必须满足规范要求的使用条件。流量计脱脂禁油，单独包装。
七、醋酸装置腐蚀介质测量常用特材锆Zr702、Zr705孔板、文丘里管流量计。

差压式流量计结构及选型

本节介绍标准孔板与喷嘴的取压方式（径距/法兰/角接）、连接方式与结构形式（分体/一体），并给出选型参考资料。

喷嘴、文丘里管取压方式

1、ISA1932喷嘴采用角接取压，包含角接环室和角接钻孔取压
2、长径喷嘴采用径距取压
3、文丘里喷嘴采用特殊取压，前采用角接取压，后在喉部钻孔（4个）均压取压
4、文丘里管采用特殊取压，前1/2D位置钻孔均压取压，后在喉部钻孔均压取压

孔板流量计的结构

孔板流量计连接方式及结构形式
孔板流量计连接方式采用有三种：1、法兰夹持式；2、管道法兰式；3、管道焊接式
孔板流量计结构形式分为分体式和一体式，即差压变送器和节流件连接方式。

喷嘴流量计的结构

喷嘴流量计连接方式及结构形式
喷嘴流量计连接方式常用有三种：1、法兰夹持式（ISA1932喷嘴）；2、管道法兰式；3、管道焊接式
喷嘴流量计结构形式分为分体式和一体式，即差压变送器和节流件连接方式。

喷嘴流量计的结构

差压式流量计选型

附《新泰仪表差压式流量计产品介绍》

差压式流量计的安装及维护

正确的安装与日常维护是差压式流量计准确测量的保障。本节给出气体/液体/蒸汽测量管路安装要点、仪表阀组结构以及日常维护注意事项。

差压式流量计的安装

气体测量管路
液体测量管路

差压式流量计的安装

一体式蒸汽测量量管路
蒸汽测量管路

仪表阀组结构

三阀组
五阀组

差压式流量计的日常维护及注意事项

1、检查差压式流量计是否存在泄漏和腐蚀情况。
2、定期排污（水、污、残留气体等），保证引压管畅通，减少附件误差，测量气体时表中无水，测量液体时表中无气。
3、检查现场变送器显示信息和中控室电脑（二次表）显示是否一致，判断流量是否准确
4、有温度、压力补偿的流量计，检查其温度、压力测量是否正常。
5、对于蒸汽流量检测、应保证冷凝液不被排空。
6、注意流量平稳，在规定的量程范围内稳定运行，发现超过量程上限，应及时进行校验修正。
7、冬季使用时，应注意引压管的保温或伴热。

流量测量常用基础知识

本节梳理流量测量常用的压力、密度、流量单位、公称压力、钢材适用温度与防腐等基础知识，是理解差压式流量计的必备铺垫。

密度

密度是影响差压式流量计测量最主要的参数，从流量方程可见，密度和差压处于同等重要地位，因此密度准确与否直接决定流量测量精度。
简单介绍气体密度随温度压力变化的转换
流体的密度：单位体积流体所具有的质量
ρ= m / V （kg/m3）
比容：密度的倒数（ m3/kg ）
气体密度：
ρ0气体标态密度=M/22.414 kg/Nm3 M为气体摩尔质量

流量计量单位

流量测量单位常用有Nm3/h、 SNm3/h 、 m3/h、 kg/h、 t/h、L/s、 kg/s、m/s……
气体测量常用 Nm3/h（指换算为0.101325MPa 、0℃时体积流量）； SNm3/h （指换算为0.101325MPa 、20℃时体积流量）； m3/h指工况下的实际体积流量。气体测量也常用质量流量单位kg/h。
其中Nm3/h、SNm3/h等同于质量流量单位Qm质量流量= Nm3/h × ρ0标况密度（ ρ0 为固定值）
液体测量时常用质量流量单位 t/h、kg/h和体积流量m3/h。
蒸汽测量一般采用质量流量单位 t/h、kg/h。
也有特殊情况用流速作为测量结果，单位m/s；换算关系 QV体积流量=V流速 ×S管道面积
Qm质量流量= ρ流体密度 × V流速 ×S管道面积
以上流量单位可以相互转换：体积流量、质量流量、流体密度、流体标态密度。