產(chǎn)品詳情
限流孔板按孔板上開(kāi)孔數(shù)分為單孔板和多孔板；按板數(shù)可分為單級(jí)和多級(jí)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要客戶(hù)提供溫度、流量、口徑、介質(zhì)、板前壓力、板后壓力等參數(shù)，不特別說(shuō)明按單級(jí)單孔孔板設(shè)計(jì)。
孔板可以作為流量測(cè)量元件用來(lái)測(cè)量流量，也可以作為節(jié)流元件用來(lái)限定流量和降低壓力。當(dāng)孔板前后存在一定壓差，流體流經(jīng)孔板，對(duì)于一定的孔徑，流經(jīng)孔板的流量隨著壓差增大而增大。但當(dāng)壓差超過(guò)某一數(shù)值(稱(chēng)為臨界壓差)時(shí)，流體通過(guò)孔板縮孔處的流速達(dá)到音速，這時(shí)，無(wú)論壓差如何增加，流經(jīng)孔板的流量將維持在一定數(shù)值而不再增加。限流孔板就是根據(jù)這一原理來(lái)限定流體的流量和降低壓力的。
計(jì)算說(shuō)明如下：
輸入數(shù)據(jù)
介質(zhì)相態(tài)： 根據(jù)介質(zhì)情況填寫(xiě)相應(yīng)字母。
L—?dú)怏w
G/L—?dú)怏w/液體
正常流量： 根據(jù)物料和熱量平衡數(shù)據(jù)表填寫(xiě)。
孔板前流體正常溫度：根據(jù)物料和熱量平衡數(shù)據(jù)表填寫(xiě)孔板前流體正常溫度。
計(jì)算臨界限流壓力的公式選擇說(shuō)明：根據(jù)流體情況填寫(xiě)相應(yīng)數(shù)字。
1.飽和蒸汽
2.過(guò)熱蒸汽及多原子氣體
3.空氣及雙原子氣體
孔板流量系數(shù)：由本附錄 “限流孔板C-Re-d0/D關(guān)系圖”查取。
孔板作用：根據(jù)孔板作用填寫(xiě)相應(yīng)數(shù)字：1－降壓作用 2－限流作用
孔數(shù)：根據(jù)情況填寫(xiě)相應(yīng)數(shù)字：1－單孔 2－多孔
板數(shù)：根據(jù)情況填寫(xiě)相應(yīng)數(shù)字： 1－單板 2－多板
2.計(jì)算數(shù)據(jù)
2.1孔板前壓力
孔板前壓力（P1）根據(jù)管道壓力降計(jì)算結(jié)果填寫(xiě)。
2.2孔板后壓力
氣體、蒸汽：根據(jù)管道壓力降計(jì)算得出的孔板后壓力（P2）、計(jì)算的臨界限流壓力（Pc），取兩者中的較大值。
推薦的臨界限流壓力值計(jì)算如下：
飽和蒸汽：Pc=0.58P1
過(guò)熱蒸汽及多原子氣體：Pc=0.55P1
空氣及雙原子氣體：Pc=0.53P1
液體：根據(jù)壓力降計(jì)算結(jié)果填寫(xiě)。
2.3 孔板壓差
孔板壓差為ΔP= P1-P2，式中：
ΔP—通過(guò)孔板的壓降，MPa
P1—孔板前壓力，MPa（A）
P2—孔板后壓力，MPa(A)
2.4 計(jì)算孔徑
氣體、蒸汽單板孔板
式中： W—流體流量，kg/h
C—孔板流量系數(shù))
d0—孔板孔徑，
D—管道內(nèi)徑，
P1—孔板前壓力，MPa（A）
P2—孔板后壓力，MPa（A）
M—分子量
Z—壓縮系數(shù)。
T—孔板前流體溫度，
k—絕熱指數(shù)，k=Cp/Cv
Cp—流體定壓熱容，kJ/(kg?K)
Cv—流體定容熱容，kJ/(kg?K)
液體單板孔板
式中： Q—液體流量，m3/h
ΔP—通過(guò)孔板的壓降，MPa
γ—液體密度，kg/m3
氣-液兩相流孔板
分別按氣、液流量用各自公式計(jì)算氣相和液相孔板孔徑，然后按下式計(jì)算兩相流孔板孔徑：
式中： d—兩相流孔板孔徑，m
dL—液相孔板孔徑，m
dV—?dú)庀嗫装蹇讖?，m
d.限流作用的孔板
按上述公式計(jì)算孔板的孔徑，然后根據(jù)值和k值，查本附錄“γc-k-d0/D關(guān)系表”求取臨界流率壓力比（γc），
當(dāng)每塊孔板前后壓力比P2/P1≤γc時(shí)，可使液體流量限制在一定數(shù)值，說(shuō)明計(jì)算有d0有效，否則需調(diào)整壓降或管
徑，重新計(jì)算。
2.5 選用孔徑
將計(jì)算孔徑圓整后填寫(xiě)。
2.6 孔數(shù)
一般情況下，管道公稱(chēng)直徑小于或等于150mm的管路，選擇單孔孔板，大于150mm時(shí)，選擇多孔孔板。
多孔孔板的孔徑一般可選用12.5mm、20mm、25mm、40mm。
在計(jì)算多孔孔板時(shí)，先按單孔孔板計(jì)算孔徑，然后按下式求取選用的多孔孔板的孔數(shù)。
式中： N—多孔孔板的孔數(shù)，個(gè)
d1—多孔孔板的孔徑，mm
2.7 板數(shù)
對(duì)于氣體、蒸汽介質(zhì)，當(dāng)孔板后壓力大于孔板前壓力的55%時(shí)，選擇單板孔板；當(dāng)孔板后壓力小于孔板前壓力的55%時(shí)，選擇多板孔板，其板數(shù)應(yīng)保證每塊孔板的板后壓力大于板前壓力的55%。對(duì)于液體，當(dāng)孔板壓差小于或等于2.5MPa時(shí)，選擇單板孔板；當(dāng)孔板壓差大于2.5MPa時(shí)，選擇多板孔板，且使每塊孔板的壓降小于2.5MPa。
限流孔板作為節(jié)流元件，由于具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易加工、制造成本低、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，在滿(mǎn)足工藝要求的前提下，使用限流孔板代替調(diào)節(jié)閥來(lái)限定流量或降低壓力，將會(huì)大大地降低投資和操作維修費(fèi)用，因此在國(guó)外已被廣泛地應(yīng)用于工藝裝置，對(duì)裝置的安全運(yùn)行起著重要的作用。然而，目前在國(guó)內(nèi)工藝裝置中限流孔板的應(yīng)用還很不夠，與國(guó)外相比存在差距。在需要限定流量或降低壓力之處，大多采用調(diào)節(jié)回路來(lái)實(shí)現(xiàn)。在某些地方流體的流量?jī)H要求限定在某一規(guī)定的范圍內(nèi)而不需要調(diào)節(jié)，而且，對(duì)其流量的準(zhǔn)確性要求也不高，完全可以使用限流孔板來(lái)代替。因此，在工藝裝置的設(shè)計(jì)中有必要充分認(rèn)識(shí)限流孔板的優(yōu)點(diǎn)，重視限流孔板的應(yīng)用。
1.限流孔板的工作原理
孔板可以作為流量測(cè)量元件用來(lái)測(cè)量流量，也可以作為節(jié)流元件用來(lái)限定流量和降低壓力。當(dāng)孔板前后存在一定壓差，流體流經(jīng)孔板，對(duì)于一定的孔徑，流經(jīng)孔板的流量隨著壓差增大而增大。但當(dāng)壓差超過(guò)某一數(shù)值(稱(chēng)為臨界壓差)時(shí)，流體通過(guò)孔板縮孔處的流速達(dá)到音速，這時(shí)，無(wú)論壓差如何增加，流經(jīng)孔板的流量將維持在一定數(shù)值而不再增加。限流孔板就是根據(jù)這一原理來(lái)限定流體的流量和降低壓力的。
2.限流孔板在工藝裝置中的應(yīng)用
2.1保證離心泵安全啟動(dòng)和正常工作
2.1.1保證離心泵的最小流量要求
離心泵在啟動(dòng)時(shí)，為了使出口壓力達(dá)到一定值，減少電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流，要求在出口閥關(guān)閉或部分關(guān)閉下啟動(dòng)。但是，對(duì)于某些離心泵，如高揚(yáng)程離心泵及輸送揮發(fā)性液體的離心泵，由于泵內(nèi)葉輪與泵體間隙很小，流體易于氣化，這類(lèi)離心泵在啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)要求必須有一定流量。如果這類(lèi)離心泵在沒(méi)有液體流出的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)(即密閉運(yùn)轉(zhuǎn))，泵內(nèi)液體將產(chǎn)生渦流，使其發(fā)熱汽化而發(fā)生氣蝕或憋壓，易造成泵損壞。為了保證這類(lèi)離心泵安全啟動(dòng)和正常運(yùn)轉(zhuǎn)，要求泵有最小排出流量，此值稱(chēng)為離心泵的最小流量。通常最小流量由泵制造廠(chǎng)規(guī)定。為了保證最小流量，在離心泵出口管道上加一條返回線(xiàn)，稱(chēng)為最小流量線(xiàn),在最小流量線(xiàn)上使用限流孔板，即使在發(fā)生誤操作將泵出口閥門(mén)關(guān)閉時(shí)，也能保證離心泵 安全運(yùn)轉(zhuǎn)，不致造成泵損壞。
2.1.2保證屏蔽泵適當(dāng)?shù)姆聪蜓h(huán)流量
屏蔽泵是電動(dòng)機(jī)和泵葉輪裝在一個(gè)殼體內(nèi)，機(jī)體和軸承依靠一定量的工藝流體反向循環(huán)來(lái)沖洗、冷卻和潤(rùn)滑。故在泵體上要裝有一條反向循環(huán)管道，使其滿(mǎn)足屏蔽泵的冷卻和潤(rùn)滑要求。如果反向循環(huán)流量太小會(huì)造成冷卻或潤(rùn)滑不足使軸承損壞，而反向循環(huán)流量太大，又會(huì)使泵的效率降低。為此，采用限流孔板保持 適當(dāng)?shù)姆聪蜓h(huán)流量。
2.2代替流量調(diào)節(jié)閥限定流量
在工藝操作中，在流量不需調(diào)節(jié)，僅要求限定流量的場(chǎng)合，可使用限流孔板代替流量調(diào)節(jié)回路防止超流量，節(jié)約投資。這也是限流孔板最常見(jiàn)的用途之一。例如，在分子篩干燥器或固定床反應(yīng)器的降壓放空和再生操作期間，使用限流孔板限定放空流速或再生氣體流量，可防止因流量過(guò)大，破壞床層結(jié)構(gòu)，或保證再生在適當(dāng)?shù)臍怏w流量下進(jìn)行。如聚乙烯裝置中乙烯干燥器分子篩的再生，
2.3防止各支管偏流
在某種情況下，工藝要求各分支管道流量相同。但是由于各支管阻力降很難完全相等，所以其流量存在差別。使用限流孔板可以調(diào)節(jié)各支管的壓力降，使各支管的流量保持一致。例如，由于停留時(shí)間對(duì)裂解深度影響很大，乙烯裂解爐對(duì)各組爐管流量分配有嚴(yán)格的要求。如果某組爐管內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)，裂解深度加深，乙烯收率則降低，而且還會(huì)發(fā)生結(jié)焦；反之，乙烯收率也會(huì)降低。因此，不允許各組爐管偏流。采用限流孔板，可防止偏流，保證各爐管內(nèi)停留時(shí)間及裂解深度 一致，滿(mǎn)足乙烯裂解的工藝要求，
2.4用于較大幅度降壓
要將流體壓力降低并控制在某一規(guī)定值，可使用自力式調(diào)節(jié)閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種調(diào)節(jié)閥是由閥后壓力直接控制閥芯開(kāi)度，從而使閥后壓力降低并能穩(wěn)定在設(shè)定壓力值。如果其降壓幅度較大就要求自力式調(diào)節(jié)閥芯口徑較小，制造困難，加工費(fèi)用高，控制精確度難于保證，還可能發(fā)出噪聲。特別在用于液體時(shí)，由于降壓幅度大而容易發(fā)生氣蝕，產(chǎn)生振動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成調(diào)節(jié)閥和管道損壞。為了改善這種狀況，當(dāng)然可以采用兩個(gè)或多個(gè)自力式調(diào)節(jié)閥串聯(lián)，分級(jí)降壓。但這樣投資就會(huì) 大為增加。顯然這種串聯(lián)調(diào)節(jié)閥的降壓方式不經(jīng)濟(jì)。如果采用限流孔板先初步降壓，然后再由自力式調(diào)節(jié)閥將下游壓力穩(wěn)定在設(shè)定值，這樣即使上游側(cè)壓力波動(dòng)會(huì)引起孔板后壓力的波動(dòng)，但經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)后，下游側(cè)壓力仍會(huì)穩(wěn)定在設(shè)定值， 滿(mǎn)足工藝要求
2.5與自力式調(diào)節(jié)閥配合使用
根據(jù)限流孔板原理，流體通過(guò)限流孔板縮孔處的流速保持音速，因此體積流量基本不受上游壓力波動(dòng)影響而保持恒定。而對(duì)氣體來(lái)說(shuō)，雖然體積流量保持不變，而其質(zhì)量流量則隨上游壓力而波動(dòng)。若采用自力式調(diào)節(jié)閥來(lái)穩(wěn)定限流孔板上游壓力，就能使氣體質(zhì)量流量恒定在某規(guī)定值，而不受上游壓力波動(dòng)的影響，
2.6多段限流孔板的應(yīng)用
流體為氣體時(shí)，如果只是為了限定流量，對(duì)下游的壓力沒(méi)有要求，單段限流孔板即可滿(mǎn)足要求。但如果在限定流量的同時(shí)還要限制孔板下游側(cè)壓力，單段限流孔板就滿(mǎn)足不了這一要求，因?yàn)閱味蜗蘖骺装宀淮罂赡茉谙薅髁康耐瑫r(shí)還限 制下游的壓力，這時(shí)就應(yīng)采用多段限流孔板來(lái)實(shí)現(xiàn)。
隨著人們對(duì)限流孔板認(rèn)識(shí)的不斷提高，限流孔板在工藝裝置中的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛，將在降低投資、簡(jiǎn)化操作、安全運(yùn)行等方面發(fā)揮不可缺少的作用。
