四川空分设备节流装置计算条件表
节流装置设计计算要点 节流装置技术指标
节流装置设计计算要点节流装置技术指标以孔板流量计为代表的节流装置，大家都知道，其实生产是一部分，较为紧要是还是计算节流装置的直径，间接的得出流出系数等相关值。
今日就给大家介绍下节流装置设计计算要点：1，首先要填好节流装置设计计算任务书在这里，应当指出，由于现场实际多而杂的原因，有些项目只能在投用后才能的确知道相关参数（流量，压力，温度的波动量管道内径的实际值），所以说，投用后项目的实际值与实际值不相符合并非个别情况，这个也是节流装置不能正常运行的紧要原因，因此要在确定及填写设计计算任务书的项目时持严谨的态度。
当装置投用后应再次对设计值进行核对，如的确偏移较大，应实行补救措施，除去测量误差。
2，被测流体物性参数的确定被测参数紧要包括密度，黏度，等熵指数，气体压缩系数和气体相对湿度。
在全部参数中，密度的精准度较为紧要，要求也最高，它是直接影响测量精准度的参数。
3，管道内径及管道内表面情形的确定依照标准规定，管道内径应为实测值，实在测量规范可以参考《节流装置设计手册》，所以，现场管道在使用一段时间后，应检查管道内表面的情况，对有问题的地方要进行确定的补救。
4，差压上限值的选择差压上限值的选择在设计计算中占有紧要地位，选择高的差压可以提高测量精度，缩小前后直管段的标准值。
对于生产型企业来说，节流装置设计计算是个很紧要的环节，由于生产要全部依靠上面的数据，其次现场维护也要参考相关计算结果维护现场工艺。
流量计常见故障与处理方法（流量计带故障自检程序，用户通过显示屏可查知部分原因！）一、当管道内被测介质流速为零时，流量计示值瞬时流量值不为零，造成该现象的紧要原因有：a、安装前后流量计水平度不一致，以至进口和出口因倾斜而产生轴向水平分力导致瞬时流量存在；b、流量计长期运行，其传感器内部应力释放产生微变；c、安装或运行过程中，严重过载造成零点飘移；以上三种方式均可参照有关流量计清零的步骤和方法处理。
d、流量计壳体接地不良；处理方法：用户重新接地。
标准节流装置的设计与计算
课程设计报告( 2013—2014年度第一学期）课程：过程参数检测及仪表题目：标准节流装置的设计与计算院系: 自动化系班级：学号:学生姓名：Acceler指导教师：田沛设计周数: 一周成绩：日期：2014 年1 月15 日一、课程设计目的与要求本课程设计为检测技术与仪器、自动化专业《过程参数检测及仪表》专业课的综合实践环节。
通过本课程设计，使学生加深过程参数检测基本概念的理解，掌握仪表的基本设计方法和设计步骤。
二、设计正文 第一类命题:已知条件:流体为水,工作压力MPa p 7.14=,工作温度215=t ℃；管道mm D 23320=，材料为20号钢新无缝钢管；节流件为法兰取压标准孔板,材料为1Cr18Ni9Ti;mm d 34.11720=;差压kPa p 91.156=∆，求（1）给定差压值p ∆下的水流量m q ；（2)计算测量时的压力损失。
解：（1）辅助计算：查表得到水和水蒸气密度1ρ=856.85kg/3m ，动力粘度η=127。
3610-⨯Pa ·s ，管道线膨胀系数D λ=12.78610-⨯/℃，节流件线膨胀系数d λ=17.2610-⨯/℃，可膨胀性系数ε=1。
mm t D D D t 58.233)]20(1[20=-+=λmm t d dt d 73.117)]20(1[20=-+=λ(2）查表可知，新无缝钢管的绝对粗糙度K=0。
05~0。
1mm ，(410K/D)max =4。
29<4。
9,所以直管段粗糙度符合要求。
（3）迭代计算水流量m q ： 由Stolz 方程，得:令式中0Re D = ∞,此时流出系数初始值为0C =0.60274。
取精密度判据6101-⨯=z ,利用Matlab 进行迭代计算，程序代码如下：A=7912885.84;yita=127。
3e-6; b=0。
504；Dt=233。
58;c0=0.5959+0。
0312*b^2。
1—0。
节流装置技术参数和要求
2
横截面测风装置
1.管道形状：矩形和圆形等异型管道。2.精度：1%3.重复性：±1%4.管径：50≤DN≤7000mm5.工作温度：-50～450℃6.工作压力：0～40Mpa7.参照标准：GB/T2624-2006、GB1236-2000及JJG835-93
8
托巴管流量计
1.适用管径为10mm～8000mm2.独有的内部二次平均结构，提供了高精度(±1%)和高重复性(±1%)3.准确度为被测实际流量值的±1%。4.流量的量程比，典型的为10:1(差压值100:1)5.直管段要求：通常情况下前7D、后3D保证测量精度0.5％～1.0％；6.最高工作温度可达500℃,最高工作压力可达40MPa7.参照标准：ISO 3966-197、JB/T5325-1991及GB/T2624-20068.连接方式：插入式法兰连接，插入式螺纹连接、管道式法兰连接、管道式螺纹连接
11
ASME喷嘴
1.取压方式：ASME法2.公称通径范围：10mm≤DN≤630mm3.孔径比范围：0.25≤β≤0.54.雷诺数范围：1×104≤ReD≤1×1075.公称压力：PN≤36MPa6.参照标准：GB/T2624-2006、ASMEPTC 6-2004及ASMEPTC 19.5-20047.安装方式：法兰对夹安装、固定环型安装、焊接安装
7
均速管流量计
1.量程比20：1；2.通用管径：8mm～8000mm；3.测量精度：±1.0％；4.重复精度：±0.1％；5.工作压力：0～40Mpa；6.工作温度：-100℃～800℃；7.适用介质：空气、煤气、烟气、天然气、自来水、锅炉给水、含腐溶液；饱和蒸汽、过热蒸汽等8.参照标准：ISO 3966-197、JB/T5325-1991及GB/T2624-20069.连接方式：插入式法兰连接，插入式螺纹连接、管道式法兰连接、管道式螺纹连接
节流装置设计计算任务书
b1. 新的 b2. 旧的
在所采用的项目上加下划线
要求采用的节流件形式和取压方式：<孔板> a1. 环室取压 a2. 单独钻孔取
15
压 a3. 法兰取压 b2. 长径喷嘴；
a4. D-D/2取压；
<喷嘴> b1. ISA1932喷嘴
<经典文丘里管> c1. 具有粗铸收缩段的
在所采用的项目上加下划线
c2. 具有机械加工收缩段的 c3. 具有粗焊铁板收缩段的
纯数 混合流体时应提供各组分的数据
9 工作状态下被测流体的相对湿度 φ
%
10 允许的压力损失
Δω
Pa
11 节流装置使用地点的平均大气压 Ps
Pa
12 20℃时管道尺寸（外径/内径） D20 / d20
mm
13 管道材料及节流件材料
14 管道内表面状况
a1. 无缝管 a2. 直缝焊管 a3. 螺旋缝焊管 在所采用的项目上加下划线
16 要求采用的差压变送器型号及其差压上限值
KPa
17 安装节流装置用的法兰标准代号
18.1 上游侧第一个局部阻流件形式
18.2 上游侧第二个局部阻流件形式
18 18.3 下游侧第一个局部阻流件形式
18.4 上游第一和第二个局部阻流件间直管段长度L0
mmΒιβλιοθήκη 18.5 供安装节流装置用的直管段总长度L
mm
qm为质量流量；qv为体积流量； 角码“0”表示0℃，101325Pa状 态下的值；“20”表示20℃， 101325Pa状态下的值；其他为工 作状态下的值
p'为压力变化量的大小 t'为温度变化量的大小 混合流体时应提供各组分的数据 混合流体时应提供各组分的数据
四川空分设备空分流程简述
四川空分设备空分流程简述空流程的简要描述KDNOAr-10000/8000/390空气分离装置第一章精蒸馏一、塔台进入流程:塔入口流量(如图1-1所示)(图:1-1)二、整改过程:1、什么是整改:简而言之，精馏是两种不同的物质(气体)具有不同的沸点并多次混合蒸汽的部分。
混合液体的冷凝和部分蒸发过程称为精馏。
2、进塔空气的作用:来自净化系统的空气通过冷箱换热与膨胀空气混合后进入下塔底部，这部分空气作为下塔使用塔顶上升的蒸汽；高压节流后的液态空气作为下塔冷凝液的一部分送至下塔中部；3.精馏-分离下塔中的液氮:精馏塔下部上升蒸汽的温度高于下部液体的温度，因此膨胀空气进入下塔后的空气中。
温度将高于上塔下游的温度。
下塔中的气体每次通过塔盘时，都会遇到温度低于下塔的液体。
此时，气体的温度将下降，并不断冷凝成液体，液体将部分蒸发。
由于氧气的液化温度最高，氧气冷凝得更多，剩余蒸汽中的氮浓度也会增加。
这样，一个又一个循环，到塔顶，蒸汽中的大部分氧气被冷凝成液体；从而在蒸汽中获得氮气纯度为99.9%的高纯氮气；这部分气体被引入主冷却器，在上部塔中被液氧冷凝成液氮，然后部分作为回流液回流到下部塔再次精馏(如图1-2所示)，部分作为回流液送至上部塔。
同时，下部塔中液体空间的纯度为36%氧气。
(图1-2)14.上塔整流:第二章下塔内液体空间经节流减压后送至上塔中部，作为上塔的精馏原料；从主冷却部分泵出的液氮成为上塔的回流液。
蒸馏的原理与下塔的原理相同。
当液体向下流动时，它被部分蒸发并凝结多次，更多的氮被蒸发掉。
结果，流动液体中的氧浓度持续增加。
当到达上部塔的底部时，可以获得含有99.9%氧气的液氧。
部分液氧作为产品被泵出；由于下部塔的上升蒸汽(纯氮气)被引入主冷凝管，它将更多的热量传递给液氧，导致作为上部塔上升气体的液氧的再加热蒸发；在上升过程中，一部分蒸汽凝结成液流，而另一部分蒸汽随着氮含量的上升而增加。
在塔顶，可以获得99%以上的氮气。
中冶15000空分提氩装置技术方案
高压电源：10KV±5%，中性点经消弧圈接地
低压电源：380/220V，TN-S
1.3.4、仪表空气（启动用）
气量：400Nm3/H
压力： 0.7MPa(G)
露点： ≤－47℃
含油：≤8ppm
含尘：≤1mg/m3
含尘力度：≤3μm
并采取净化、除油、脱湿措施。
1.3.5、仪表电源
频率：50Hz±0.5%
膨胀机进气温度172K
膨胀机绝热效率≥86%
增压机流量13500Nm3/h±20%
增压机进/排气压力0.59/0.924Mpa(A)
制造厂商川空集团
10)增压机后冷却器2台
处理气量13500Nm3/h
3.2 冷箱：
1)保冷箱内设备管道、管件及材料1套
2）保冷箱及设备上的附件1套
3）保冷箱内阀架、管架、设备支架1套
按机械设备单机成套供货原则，卖方提供配套新疆五鑫15000空分装置氩提取系统一套，包括氩提取冷箱内的单机设备、阀门以及单机设备相应的底盘、支架、地脚螺栓、进出口配对法兰等，冷箱内的管道、阀门和管件。
仪控、电控系统的供货范围见附件四。
设备技术参数及供货范围以最终设计为准。
具体供货范围如下：
3.1设备：
1.1、大气条件设计点：
夏季大气压力707mmHg
冬季大气压力721mmHg
年平均大气压力956mbar
月平均相对湿度80 %
大气含氧量20.95%
含氮量78.118%
含氩量0.932%
1.2、厂区自然条件
1.2.1、气温
极端最高气温41.5 ℃
极端最低气温-37 ℃
最热月平均气温25.4 ℃
最冷月平均气温-16.2 ℃
标准节流装置的计算
选取差压上限
� �
� � �
考虑到用户对压力损失的要求，拟选用喷嘴 ∆P max = 3 δp =3×59 = 177 kPa，取∆P max = 160 kPa； 正常流量下的差压∆P ∆P = (200 / 250)2 ×160 = 102.4 kPa 求不变量A2
qm 200000 = = 0.5099748 2 2 0.004 D ∆Pρ 0.004 × 222.44 × 102400 × 38.3475
38
迭代计算结果
n X β C ε δ E 1 0.5099748 0.6740097 0.9451122 0.9945451 3.085992×10−2 6.051584×10−2 2 0.5427955 0.6922027 0.9399362 0.9938432 2.654433×10−3 5.205304×10−3 3 0.5458869 0.6922027 0.9399362 0.9938235 1.806021×10−5 3.541580×10−5 4 0.5458080 0.6922131 0.9399332 0.9938234 0 0
2012-3-1
1
39
�
�
求d: d = Dβ = 222.44×0.6922131 = 153.975882 (mm) C 验算流量 q = 0.004 1 − β εd ∆Pρ
2
m
4
=
0.004 × 0.93993
1 − 0.692214 = 19999819 . ( kg / h)
�
× 0.99382 × 153.9759 2 102400 × 38.3475
A1 = 0.004
节流装置计算及规格表#
取压 方位
下 45°
格格
CTCE • 中国 天津市化工设计院
仪表 编号 数量
用途或安装位置
数据
介质
名操称作
温操度作
压力
操
液体
流 量 蒸汽
kg/h kg/h
气体(标)m3/h
作
液体
密
度 蒸汽
气体 (标)
条
动力 粘运度动
粘相度对
件
湿压度缩 系等数熵
指允数许
压力
℃ MPa 最大 正常 最小 kg/m3 kg/m3 kg/m3 mPa.s mm2/s
计算
型号
公称 直压径力 等级
法兰 内径
结构 长度
取压 口尺
规格
节流元件 材 法兰
螺栓 质 螺母
垫片
项目 号文表 号页 数
kPa
Re Fa ε α % Pa βt mm
MPa mm mm mm
07A-80 K-03
第 3 页 共 18 页 标准（不带环室）
法兰取压 0～2000kg/h
16
制造厂确定
1Cr18Ni9Ti
%
Pa
公称
直径
管
管子 表号
内径
mm
道 外径
mm
材质
备注
数据表 节流装置计算及规格表
FE102 1
P415
含盐污水 125 1.1 1800 1500 1050 939
0.23
30000 50 52 60
20号钢
节流 元取件压 方选式用 仪选表用 仪表
最小 流量
雷诺 数面积 膨膨胀胀 系流数量 系不数精 确永度久 压直力径 比节流 件1孔/4 圆节弧流 装置
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3、下游侧第一阻力件形式
设
4、L1=
简
5、供安装节流阀装置用的直管总长L=
图
节流装置名称
标准孔板
取压方式
钻孔
流体名称
进增压压缩机流量
安装位置
FE-104
最大流量
34000Nm3/h
1、工作状态下的值
常用流量
30000 Nm3/h
2、0℃,101.325KPa状态下的值
最小流量
21000Nm3/h
3、20℃,101.325 KPa状态下的值
最小流量
10000Nm3/h
3、20℃,101.325 KPa状态下的值
刻度流量
20000 Nm3/h
4、使用地点：
工作压力(绝压)
0.13 MPa
工作温度
93．1K
地区平均大气压
100 KPa
相对湿度
0
允许压力损失
尽量小
压差
4KPa
配套仪表
流体密度
7.22 kg/m3(工作状态下)
流体粘度
内径
400
2、焊接
是否成套
附件
1、冷凝器
2、隔离器
3、截止阀
上二阻上一阻下一阻
管
1、上游侧第一阻力件形式
道
2、上游侧第二阻力件形式
辅
3、下游侧第一阻力件形式
设
4、L1=
简
5、供安装节流阀装置用的直管总长L=
图
节流装置名称
标准孔板
取压方式
钻孔
流体名称
产品氮气流量
安装位置
FE-103
最大流量
10000Nm3/h
1、工作状态下的值
节流装置与直管段的连接方式
1、法兰连接(配螺栓)
2、焊接
是否成套
附件
1、冷凝器
2、隔离器
3、截止阀
上二阻上一阻下一阻
管
1、上游侧第一阻力件形式
道
2、上游侧第二阻力件形式
辅
3、下游侧第一阻力件形式
设
4、L1=
简
5、供安装节流阀装置用的直管总长L=
图
节流装置名称
标准孔板
取压方式
钻孔
流体名称
氮气
安装位置
FE-105
图
节流装置名称
标准孔板
取压方式
角接取压
流体名称
产品氧气流量
安装位置
FE-102
最大流量
12000Nm3/h
1、工作状态下的值
常用流量
10000 Nm3/h
2、0℃,101.325KPa状态下的值
最小流量
4000Nm3/h
3、20℃,101.325 KPa状态下的值
刻度流量
16000 Nm3/h
4、使用地点：
常用流量
8000 Nm3/h
2、0℃,101.325KPa状态下的值
最小流量
5000Nm3/h
3、20℃,101.325 KPa状态下的值
刻度流量
12000 Nm3/h
4、使用地点：
工作压力(绝压)
0.11 MPa
工作温度
313K
地区平均大气压
100 KPa
相对湿度
0
允许压力损失
尽量小
压差
4 KPa
螺旋缝接管
新
旧
状况
管道安装
水平
垂直(流向自上而下)
垂直(流向自下而上)
节流装置与直管段的连接方式
1、法兰连接(配螺栓)
2、焊接
是否成套
附件
1、冷凝器
2、隔离器
3、截止阀
管
上二阻上一阻下一阻1、上游侧第一阻力件形式
道
2、上游侧第二阻力件形式
辅
3、下游侧第一阻力件形式
设
4、L1=
简
5、供安装节流阀装置用的直管总长L=
38000 Nm3/h
3、20℃,101.325 KPa状态下的值
刻度流量
60000 Nm3/h
4、使用地点：
工作压力(绝压)
0．595 MPa
工作温度
299K
地区平均大气压
100 KPa
相对湿度
0
允许压力损失
尽量小
压差
16KPa
配套仪表
流体密度
流体粘度
内径
517
外径
529X6
管
材 质
道
表面
无缝管
直接焊接管
100 KPa
相对湿度
0
允许压力损失
1．5 KPa
压差
4KPa
配套仪表
流体密度
流体粘度
内径
445
外径
457X6
管
材质
碳 钢
道
表面
无缝管
直接焊接管
螺旋缝接管
新
旧
状况
管道安装
水平
垂直(流向自上而下)
垂直(流向自下而上)
节流装置与直管段的连接方式
1、法兰连接(配螺栓)
2、焊接
是否成套
附件
1、冷凝器
2、隔离器
最大流量
14000 Nm3/h
1、工作状态下的值
常用流量
12000 Nm3/h
2、0℃,101.325KPa状态下的值
最小流量
7500 Nm3/h
3、20℃,101.325 KPa状态下的值
刻度流量
16000 Nm3/h
4、使用地点：
工作压力(绝压)
0．11 MPa
工作温度
301.5K
地区平均大气压
3、截止阀
上二阻上一阻下一阻
管
1、上游侧第一阻力件形式
道
2、上游侧第二阻力件形式
辅
3、下游侧第一阻力件形式
设
4、L1=
简
5、供安装节流阀装置用的直管总长L=
图
节流装置名称
标准孔板
取压方式
径距
流体名称
氩气
安装位置
FE-701
最大流量
15000Nm3/h
1、工作状态下的值
常用流量
14012 Nm3/h
2、0℃,101.325KPa状态下的值
配套仪表
流体密度
流体粘度
内径
445
外径
457X6
管
材质
碳 钢
道
表面
无缝管
直接焊接管
螺旋缝接管
新
旧
状况
管道安装
水平
垂直(流向自上而下)
垂直(流向自下而上)
节流装置与直管段的连接方式
1、法兰连接(配螺栓)
2、焊接
是否成套
附件
1、冷凝器
2、隔离器
3、截止阀
上二阻上一阻下一阻
管
1、上游侧第一阻力件形式
道
2、上游侧第二阻力件形式
工作压力(绝压)
3．1 MPa
工作温度
313K
地区平均大气压
100 KPa
相对湿度
0
允许压力损失
尽量小
压差
16 KPa
配套仪表
流体密度
流体粘度
内径
149
外径
159X5
管
材质
不锈钢
道
表面
无缝管
直接焊接管
螺旋缝接管
新
旧
状况
管道安装
水平
垂直(流向自上而下)
垂直(流向自下而上)
节流装置与直管段的连接方式
1、法兰连接(配螺栓)
外径
408X4
管
材质
铝 管
道
表面
无缝管
直接焊接管
螺旋缝接管
新
旧
状况
管道安装
水平
垂直(流向自上而下)
垂直(流向自下而上)
节流装置与直管段的连接方式
1、法兰连接(配螺栓)
2、焊接
是否成套
附件
1、冷凝器
2、隔离器
3、截止阀
要求：孔板为不锈钢，孔板外径必须为408，只订孔板。
上二阻上一阻下一阻
管
1、上游侧第一阻力件形式
刻度流量
40000 Nm3/h
4、使用地点：
工作压力(绝压)
0.595 MPa
工作温度
299K
地区平均大气压
100 KPa
相对湿度
0
允许压力损失
尽量小
压差
16KPa
配套仪表
流体密度
流体粘度
内径
410
外径
426X8
管
材质
碳 钢
道
表面
无缝管
直接焊接管
螺旋缝接管
新
旧
状况
管道安装
水平
垂直(流向自上而下)
垂直(流向自下而上)
仪 控 系 统节流装置计算来自件表CF236.10000YMX5
S
四川空分设备（集团）有限责任公司
2002年8月
节流装置名称
标准孔板
取压方式
钻孔
流体名称
空气量
安装位置
FE-101
最大流量
55000 Nm3/h
1、工作状态下的值
常用流量
49500 Nm3/h
2、0℃,101.325KPa状态下的值
最小流量