闡述多孔孔板流量計的工作原理和儀表特點，結(jié)合具體項目，介紹了在雙向流工況下多孔孔板 流量計的選型和安裝。

流量計量對石油化工企業(yè)起著至關(guān)重要的作 用，一個生產(chǎn)裝置的運行效率和經(jīng)濟收益與計量 儀表的準(zhǔn)確性有直接關(guān)系，根據(jù)不同應(yīng)用場合選 擇合適的流量儀表才能達到最好的效果。流量儀 表種類很多,在使用方面各有優(yōu)劣,并不是流量計 精度越高越好,而是需要依據(jù)不同工藝要求和計 量要求進行合理選型。

在化工裝置區(qū)，有許多裝置自產(chǎn)蒸汽，這些蒸 汽除滿足自用外,還要送往系統(tǒng)管網(wǎng)，但是在裝置 開車或檢修時,又需要外部管網(wǎng)送入蒸汽作為能 源,這就帶來了同一條管道需要傳輸不同方向介 質(zhì)的問題。如果假定介質(zhì)流出方向為正向流，那 么介質(zhì)流入方向就是反向流。對于這種雙向流的 工況,開車或檢修帶來的反向流發(fā)生頻率很低,如 果設(shè)置兩套流量檢測系統(tǒng)，不僅造成設(shè)備極大閑 置,還給安裝和維護帶來不便。如果選擇能夠分 別測得正向流量和反向流量的計量儀表,就可以 節(jié)約成本。常用于測量雙向流的流量計包括多孔 孔板流量計、電磁流量計、質(zhì)量流量計和超聲波流量計,它們有自身最佳的使用場合02。筆者在介 紹多孔孔板流量計的工作原理和儀表特點的基礎(chǔ) 上，結(jié)合具體項目介紹它在雙向流工況下的選型 和安裝。

1.多孔孔板流量計的工作原理與特點

以孔板為代表的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置，是目前工業(yè) 應(yīng)用最廣泛的流量儀表,其特點是結(jié)構(gòu)簡單、應(yīng)用 技術(shù)成熟、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化。GB/T 2624.2-2006傭安 裝在圓形截面管道中的差壓裝置測量滿管流體流 量》第2部分（孔板）的5. 1. 9條‘‘雙向孔板”指 出：不切斜角，孔板端面、厚度和邊緣符合相應(yīng)規(guī) 定，可用于測量反向流。多孔孔板就是一種雙向 孔板,可以用來測量雙向流。當(dāng)對精度和量程沒 有過高要求時，多孔孔板配差壓變送器是測量雙 向流蒸汽的最佳選擇。

多孔孔板也是一種差壓式流量儀表，其工作 原理同標(biāo)準(zhǔn)孔板一樣，不同之處在于它將多孔整 流器和標(biāo)準(zhǔn)孔板集合在一起，實現(xiàn)了整流和節(jié)流 的一體化,基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。

當(dāng)流體通過多孔孔板時,將被平衡整流,渦街 被最小化,形成近似理想流體,通過取壓裝置，可 以得到節(jié)流元件前后的壓差值,根據(jù)伯努利方程 計算出質(zhì)量流量和體積流量：

多孔孔板除了測量原理同標(biāo)準(zhǔn)孔板一致外， 還具有自身特點，這也是它與標(biāo)準(zhǔn)孔板相比的優(yōu) 勢^ ,具體特點如下：

a.測量精度高。由于多孔孔板在結(jié)構(gòu)上是 對稱的，能夠?qū)α黧w進行整流，降低了渦流、振動 和信號噪聲,使得節(jié)流元件前后流場穩(wěn)定性極大 提高;與標(biāo)準(zhǔn)孔板相比，多孔孔板的線性度提高了 5 ~10 倍。

b.安裝直管段短。前后直管段要求長是標(biāo) 準(zhǔn)孔板使用受限的重要原因，但多孔孔板前后流 場穩(wěn)定,壓力恢復(fù)快，大幅降低了對直管段的要 求，一般情況下直管段要求為前2D后2D,在大管 徑或昂貴管材場合使用時可大幅節(jié)約成本。

C.量程比寬。標(biāo)準(zhǔn)孔板的量程比一般為 3:1,直徑比p —般為0.20 ~0.75,當(dāng)超過此范圍 時,標(biāo)準(zhǔn)孔板的精度明顯下降。但是多孔孔板的 量程比可以達到15:1,選擇合適參數(shù)時甚至能達 到30:1,的范圍 0.25 ~0.90。

d.永久壓損低。多孔孔板流量計多孔對稱 的平衡設(shè)計減少了渦流的形成和紊流摩擦，降低 了動能損失;在產(chǎn)生同樣壓差的情況下,永久壓力 損失約為傳統(tǒng)節(jié)流裝置的1/3,節(jié)省了相當(dāng)大的 運行成本。

2.多孔孔板流量計測雙向流的選型實例

在一個年產(chǎn)120萬噸精細化學(xué)品項目中，配 套建設(shè)了由4臺480t/h循環(huán)流化床鍋爐和一臺 20MW蒸汽發(fā)電機組成的熱電裝置。在全廠開車 和檢修時,需要用到大量的中壓飽和蒸汽和低低 壓蒸汽,這些蒸汽是由熱電裝置送出的。在全廠 生產(chǎn)裝置正常運行時,包括煤氣化裝置、凈化裝置 和油品加工合成裝置會副產(chǎn)大量中壓飽和蒸汽和 低低壓蒸汽，這些蒸汽又送回到熱電裝置利用。 上述兩種規(guī)格的蒸汽在兩條管道中進行送出和返 回。為節(jié)約成本,在每條管道上設(shè)置一個流量儀 表來測量正向流量和反向流量。選取其中一個流 量計FE432202為例，先將工藝條件列出，再進行 具體的流量儀表選型,參數(shù)詳見表1。

能夠測量雙向流的儀表有電磁流量計、質(zhì)量 流量計、超聲波流量計和多孔孔板流量計。由于 電磁流量計不能測量蒸汽介質(zhì)，因而首先被排除; 質(zhì)量流量計的口徑過大，且其測量介質(zhì)溫度一般 不能超過180蚓,因而也被排除；超聲波蒸汽流量 計雖然能夠滿足測量要求,但價格較貴。最后,基 于具體的工藝參數(shù),選用多孔孔板流量計測量雙 向流蒸汽,選型參數(shù)詳見表2。

在選好多孔孔板后，再設(shè)計兩個差壓變送器， 分別測量正向流量和反向流量時的壓差值，轉(zhuǎn)換 成4 ~20mA信號后送到DCS顯示。另外，為了正 確測量蒸汽的質(zhì)量流量，在多孔孔板附近設(shè)置了 一個鉑熱電阻和壓力變送器,將溫度值和壓力值 送到DCS進行溫壓補償,得到準(zhǔn)確的質(zhì)量流量。

3.多孔孔板流量計的安裝

在進行多孔孔板流量計安裝時，首先保證取 壓孔位于管道上半部與管道垂直中心線成0 ~ 45°夾角（圖2),以防止不凝氣或臟污物進入導(dǎo)壓 管。在安裝導(dǎo)壓管時，其水平段應(yīng)有一定 的坡度，_般情況下導(dǎo)壓管的坡度不小于1:100,

若項目位于北方地區(qū)，導(dǎo)壓管使用時需要進行蒸 汽伴熱。兩個差壓變送器在安裝時必須保證正壓 側(cè)和負(fù)壓側(cè)的正確。簡單來講,順著流體方向，差 壓變送器的正壓側(cè)位于多孔孔板的上方，負(fù)壓側(cè) 位于多孔孔板的下方。

與標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計相比，多孔孔板流量計的 安裝更簡便:首先，它在結(jié)構(gòu)上是對稱的，安裝時 不需要考慮流量計方向；其次,它需要的前后直管 段更少,只需保證前后直管段分別不小于2D即 可。

4.結(jié)束語

在化工裝置中，選擇合適的流量儀表進行雙 向流量的測量，可以節(jié)約成本,為企業(yè)帶來巨大的 經(jīng)濟效益。而多孔孔板流量計就是一個不錯的選 擇,是一個非常合適并具有推廣價值的節(jié)能儀表， 具有更廣泛的發(fā)展空間。