如何计算限流孔板孔径
用于气体限流的孔板孔径计算分析
唐凤金等 用于气体 限流的孔板孔径计算分析
１ ９
用 于气 体 限流 的孔 板 孔 径 计 算 分 析
唐凤 金 张 宗飞 王光友 姜 赛红 杨 武汉 珂 游 伟 章 卫星 中 国五 环工 程有 限公 司 ４ ３ ０ ２ ２ ３
摘 要 介绍限流孔板的限流原理及应用场合 ，分析对比用于气体管路限流孔板孔径的两种计算方法，详
绝热指数 ，ｋ ＝ Ｃ 。 ／ Ｃ ；Ｃ 为流体定压 比热容 ，ｋ Ｊ ／
作用原理基本 一致 ，但是 与阀 门相 比，限流孔 板 具有价格便宜 的优 点及常开 的特性 ，适用 于小 流 量且连续流通 的管 线 ，特别是 在压力和流量调 节 精度要求不高 的场合 得到广泛应 用 ，如泵 的冲洗
式中，ｗ 为流体的质量流量 ，ｋ ｇ ／ ｈ ；Ｃ为孔板流量 系数 ，由 Ｒ ｅ 和ｄ ｏ ／ Ｄ值 查限流孔板 ｃ—Ｒ ｅ— ｄ ｏ ／ Ｄ 关系图求取 ；ｄ 。 为孔板孔径 ，ｍ；Ｄ为管道 内径 ，
ｍ；Ｐ 为孔 板 前 压 力 ，Ｐ ａ ；Ｐ ２为 孔 板 后 压 力 或 临 界 限流压力 ，取其 大者 ，Ｐ ａ ；Ｍ 为分 子 量 ；Ｚ为 压
量系数为 ０ ． ４ ９ ；三原子气体及过热蒸汽流量系数 为０ ． ４ ７ ；饱 和蒸 汽流量 系数 为 ０ ． ４ ５ 。 由式 （ ２ ）可知 ，只需知道气体的质 量流量、 流量系数、孔板前压力及 密度即可简便 地计算 出 限流孑 Ｌ 板 的孔径 ｄ 。 。在实际生产过程 中，流经孔 板 的介质在很多工况下为混合气体 ，但文献 ２只对
计算 ，直 到满 足要 求为 止 。
分析计算过程可知 ，应用式 （ １ ）计算限流孔
１ 孔径 的计 算方法
限流孔板的工艺计算
限流孔板计算表编制说明PS323-03限流孔板计算表编制说明1范围本标准规定了限流孔板计算表的格式和填写要求，以及限流孔板的计算方法，适用于工程设计。
2引用标准HG／T 20570.15—95 《管路的限流孔板》3限流孔板的使用场所限流孔板适用于以下几个方面：3.1工艺物料需要降压且精度要求不高。
3.2在管道中阀门上、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。
流体需要小流量且连续流通的地方，如泵的冲洗管道、热备用泵的旁路管道(低流量保护管道)、离心泵出口返回贮槽(罐)的旁路管、分析取样管等场所。
4限流孔板计算表填写限流孔板计算表的格式见附表1，计算表应注明工程名称和装置名称。
4.1限流孔板位号由系统专业提出并填写。
4.2PID图号根据PID图填写。
4.3管道号根据限流孔板所在的管道号填写。
4.4管道类别根据限流孔板所在的管道填写。
4.5介质根据工艺专业提供的工艺数据填写。
4.6流量根据工艺专业提供的工艺数据填写。
4.7孔板流量系数由系统专业根据Re和d。
／D值查附图(附图1)填写。
4.8液体密度限流孔板计算表编制说明PS323-03 根据工艺专业提供的工艺数据填写。
4.9分子量根据工艺专业提供的工艺数据填写。
4.10压缩系数由系统专业根据流体对比压力、对比温度查气体压缩系数图求取4.11孔板前温度根据工艺专业提供的工艺数据填写。
4.12绝热指数根据工艺专业提供的工艺数据填写。
4.13粘度根据工艺专业提供的工艺数据填写。
4.14板数见5.2中说明。
4.15孔板允许压差见5.2中说明。
4.16孔板前绝压见5.2中说明。
4.17孔板后绝压见5.2中说明。
4.18开孔数见5.1中说明。
4.19计算孔径见5.3中说明。
4.20选用孔径由系统专业按计算的孔径圆整后填写。
5限流孔板的计算5.1限流孔板孔数的计算5.1.1管道公称直径小于或等于150m时，通常采用单孔孔板；大于150m时，采用多孔板。
限流孔板的作用与计算
1. 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。
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2.1 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≥0.55P1,因此当P2<0.55P1时,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%。
2.2液体2.2.1当液体压降小于或等于2.5MPa时,选择单板孔板。
2.2.2当液体压降大于2.5MPa时,选择多板孔板,且使每块孔板的压降小于2.5MPa。
2.3 孔数的确定2.3.1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。
2.3.2多孔孔板的孔径(do),一般可选用12.5mm,20mm,25mm,40mm。
计算说明如下:1 输入数据介质相态:根据介质情况填写相应字母。
G—气体L—气体G/L—气体/液体正常流量:根据物料和热量平衡数据表填写。
孔板前流体正常温度:根据物料和热量平衡数据表填写孔板前流体正常温度。
计算临界限流压力的公式选择说明:根据流体情况填写相应数字。
1—饱和蒸汽2—过热蒸汽及多原子气体3—空气及双原子气体孔板流量系数:由本附录“限流孔板C-Re-d0/D关系图”查取。
孔板作用:根据孔板作用填写相应数字:1-降压作用2-限流作用孔数:根据情况填写相应数字:1-单孔2-多孔板数:根据情况填写相应数字:1-单板 2-多板2 计算数据2.1孔板前压力孔板前压力(P1)根据管道压力降计算结果填写。
2.2 孔板后压力a. 气体、蒸汽:根据管道压力降计算得出的孔板后压力(P2)、计算的临界限流压力(Pc),取两者中的较大值。
限流孔板计算公式
Z: 压缩系数
M：气体相对分子质量
T：孔板前温度 K
K：气体绝热指数
Pc:对于饱和蒸汽 Pc=0.58P1 对于过热蒸汽 Pc=0.55P1
C：孔板系数，根据 Re 值查表。
Re 354 W D
3.两相用计算公式
DOVL DOL 2 DOV 2
DOVL：两相用孔板直径 DOL：按液相计算孔板直径 DOV：按气相计算孔板直径
Re
C
40
0.7
60
0.69
80Βιβλιοθήκη 0.6851000.68
200
0.65
400
0.62
800
0.615
1000
0.61
2000
0.6
4000
0.6
6000
0.58
8000
0.57
10000
0.55
20000
0.54
40000
0.53
60000
0.52
C：孔板系数，根据 Re 值查表。
Re 3 5 4Q D
D：管道内径 mm
2.气体用计算公式
μ ：粘度 mPa·s
W 4.3Cd02P1
( M )(
K
)[(
P2
)
2 K
(
P2
)
K 1 K
]
ZT K 1 P1 P1
W：气体质量流量 Kg/h
P1,P2:孔板前后压力（Kgf/cm2）达到临界压力时，P2=Pc
限流孔板计算公式
1. 流体用计算公式
Q 1.252Cdo2
PKM
Q:流体体积流量 m3/h
do:孔板直径
mm
C:限流孔板系数
限流孔板计算
限流孔板计算随着工业的发展，液体和气体的输送成为了生产过程中重要的环节之一。
然而，在液体和气体输送过程中，由于管道容量限制或者其他因素，往往需要对流体进行限流处理。
限流孔板作为一种常用的流量调节装置，被广泛应用于各个行业中。
本文将详细介绍限流孔板的计算方法及其应用。
限流孔板，是一种由金属材料制成的具有特定几何形状的孔板，通常安装在管道中，用于限制流体通过管道的流量。
限流孔板的工作原理是通过孔板上的孔洞，使流体产生压力差，从而达到限流的目的。
孔板上的孔洞通常是圆形、长方形或者其他几何形状，其大小和数量可以根据具体需求进行设计。
在进行限流孔板计算时，首先需要明确的是流体的性质和流量要求。
流体的性质包括密度、粘度等参数，这些参数对于计算孔板的压降和流量具有重要影响。
流量要求则包括期望的流量范围和精度要求，这些要求将决定孔板的尺寸和孔洞的大小。
在进行限流孔板计算时，通常需要考虑以下几个方面：1. 孔板的压降：限流孔板在流体通过时会产生一定的压降，这是由于孔洞的存在导致流体流速增加而产生的。
压降的大小与孔板的几何形状、孔洞的大小以及流体的性质有关。
通常，为了减小压降，孔洞的直径可以适当增大，但是这也会导致流量的不准确。
因此，在实际应用中需要权衡压降和流量精度的要求。
2. 流量的计算：根据限流孔板的几何形状和孔洞的大小，可以通过一系列的公式或者计算方法来估算孔板的流量。
这些公式和方法通常是基于实验数据得出的，并且需要考虑不同流体的性质。
在计算流量时，需要确定流体的压力、温度和粘度等参数，并结合孔板的几何形状和孔洞的大小进行计算。
3. 流量的调节：限流孔板通常需要进行流量的调节，以满足不同工况下的流量要求。
调节的方法包括调整孔板上的孔洞数量、直径或者其他几何参数。
此外，还可以通过安装多个孔板或者组合使用不同类型的孔板来实现流量的调节。
限流孔板作为一种常用的流量调节装置，广泛应用于石油、化工、冶金、电力等行业中。
气体限流孔板的计算
限流孔板的计算一、D-1101手动放空限流孔板FO-1134（气体）1、计算孔板锐孔直径827.2d G =式中：G —— 通过喷嘴的流量，kg/h ；本算例G =104186 kg/hK ——气体绝热系数；本算例K = 1.606P 1—— 喷嘴前压力，MPa （a ）；本算例P 1= 7.3MPa （a ）ρ1 —— 喷嘴前气体密度，kg/m 3；本算例ρ = 67.71 kg/m 3d —— 锐孔直径，mm ；则：锐孔直径 1111)12(827.2ρP K K G d K K -++=71.673.7)1606.12(606.1827.21041861606.11606.1⨯⨯+=-+ = 48.07mm 经圆整：取锐孔直径d = 48mm(60mm)2、计算孔板厚度当流体温度< 375℃时，ϕP D H ∆=6.31 式中：H —— 孔板厚度，mm ；p ∆—— 孔板前后的压力降，kg/cm 2；本算例p ∆ = （7.3-0.3）× 10.197 = 71.379kg/cm 2(62.20171kg/cm 2)D —— 管子内径，mm ；本算例D = 89-5.5×2 = 243mm(78 mm)ϕ —— 挠度系数。
本算例d/D = 45/78 = 0.576，查表8-15为0.5436。
（0.3033）则：孔板厚度 5436.0379.716.31243⨯=H = 47.90mm （5.90447mm ） 孔板厚度一般不应超过0.1D ，但此处用作降压孔板，厚度超过此值是允许的。
二、阻泡剂添加管道AW-1114上的限流孔板FO-1115（液体）1、锐孔孔径计算式中：q —— 流体的重量流率，kg/h ；本算例q =1000 kg/hα —— 流量系数，查《工艺管道安装手册（老）》；ε —— 膨胀系数，对于液体及不压缩流体ε = 1； d —— 锐孔直径，mm ；ρ —— 操作条件下流体密度，kg/m 3；本算例ρ = 978 kg/m 3p ∆—— 孔板前后的压力降，kg/cm 2。
限流孔板计算20240829
限流孔板计算20240829限流孔板是用来调节流体流量的一种装置，广泛应用于各个工业领域。
在实际工程中，为了准确计算限流孔板的流量特性，需要进行一系列的计算和分析。
限流孔板的计算包括以下几个方面：1.限流孔板的设计参数：限流孔板的设计参数主要包括孔板直径、孔板厚度、孔板孔径等。
这些参数是根据实际工程需求和流体性质来确定的。
在进行计算之前，需要先明确这些参数的数值。
2.流体性质的计算：流体性质是指流体的密度、粘度和压力等。
这些参数与限流孔板的压降和流量密切相关。
因此，在进行限流孔板计算时，需要事先计算出流体的密度、粘度和压力等。
3.受限流孔板的计算：受限流孔板是指限流孔板内的孔径数目和大小受到限制的情况。
在计算受限流孔板的流量时，需要先确定孔径的大小和孔孔的数目。
然后，根据流体的性质和孔板的几何形状，采用数值方法进行计算。
4.限流孔板的流量计算：限流孔板的流量计算是指通过限流孔板的实际流量值。
在进行计算之前，需要事先确定流体的性质、限流孔板的几何形状和孔径的大小等参数。
然后，根据流体的性质和限流孔板的几何形状，采用相应的公式进行计算。
5.限流孔板的压降计算：限流孔板的压降计算是指通过限流孔板产生的压力差。
在进行计算之前，需要事先确定限流孔板的几何形状和孔板的孔径等参数。
然后，根据限流孔板的形状和孔孔的数目，采用相应的公式进行计算。
以上是对限流孔板计算的一般步骤。
实际工程中，还需要根据具体情况进行调整和优化，以满足工程的要求。
限流孔板计算的准确性和可靠性对于工程的正常运行至关重要，因此需要进行仔细的计算和分析，以确保流体的流量和压力得到有效的控制。
总结来说，限流孔板的计算是一个复杂而关键的工程过程，需要考虑到多个因素，包括流体性质、孔板几何形状和孔孔数等。
只有准确计算和合理设计，才能保证限流孔板在工程中的有效应用。
如何计算限流孔板孔径
附录C 限流孔板计算限流孔板计算见《限流孔板计算表》，计算说明如下：1 输入数据介质相态：根据介质情况填写相应字母。
G—气体L—气体G/L—气体/液体正常流量：根据物料和热量平衡数据表填写。
孔板前流体正常温度：根据物料和热量平衡数据表填写孔板前流体正常温度。
计算临界限流压力的公式选择说明：根据流体情况填写相应数字。
1—饱和蒸汽2—过热蒸汽及多原子气体3—空气及双原子气体孔板流量系数：由本附录“限流孔板C-Re-d/D关系图”查取。
孔板作用：根据孔板作用填写相应数字：1－降压作用 2－限流作用孔数：根据情况填写相应数字：1－单孔 2－多孔板数：根据情况填写相应数字： 1－单板 2－多板2 计算数据2.1孔板前压力孔板前压力（P1）根据管道压力降计算结果填写。
2.2 孔板后压力a. 气体、蒸汽：根据管道压力降计算得出的孔板后压力（P2）、计算的临界限流压力（Pc），取两者中的较大值。
推荐的临界限流压力值计算如下：饱和蒸汽：Pc=0.58P1过热蒸汽及多原子气体：Pc=0.55P1空气及双原子气体：Pc=0.53P1b.液体：根据压力降计算结果填写。
2.3 孔板压差孔板压差为ΔP= P1-P2，式中：ΔP—通过孔板的压降，MPa P1—孔板前压力，MPa(A)P2—孔板后压力，MPa(A)2.4 计算孔径a. 气体、蒸汽单板孔板]1)())[(1)((1078.43122126120kk P P P P k kZT M P C Wd k+--••••=式中： W —流体流量，kg/hC —孔板流量系数d 0—孔板孔径，m D —管道内径，mP 1—孔板前压力，MPa （A ） P 2—孔板后压力，MPa （A ） M —分子量 Z —压缩系数。
T —孔板前流体温度，K k —绝热指数，k=Cp/Cv Cp —流体定压热容，kJ/(kg ·K)Cv —流体定容热容，kJ/(kg ·K)b. 液体单板孔板1000/1045.128620γ•∆••=P C Qd式中： Q —液体流量，m 3/h ΔP —通过孔板的压降，MPaγ—液体密度，kg/m 3c.气-液两相流孔板分别按气、液流量用各自公式计算气相和液相孔板孔径，然后按下式计算两相流孔板孔径：22V L d d d +=式中： d —两相流孔板孔径，m d L —液相孔板孔径，md V —气相孔板孔径，md.限流作用的孔板按上述公式计算孔板的孔径，然后根据值和k 值，查本附录“γc -k-d 0/D 关系表”求取临界流率压力比（γc ），当每块孔板前后压力比P 2/P 1≤γc 时，可使液体流量限制在一定数值，说明计算有d 0有效，否则需调整压降或管径，重新计算。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
附录C 限流孔板计算
限流孔板计算见《限流孔板计算表》，计算说明如下：
1 输入数据
介质相态：根据介质情况填写相应字母。
G—气体
L—气体
G/L—气体/液体
正常流量：根据物料和热量平衡数据表填写。
孔板前流体正常温度：根据物料和热量平衡数据表填写孔板前流体正常温度。
计算临界限流压力的公式选择说明：根据流体情况填写相应数字。
1—饱和蒸汽
2—过热蒸汽及多原子气体
3—空气及双原子气体
孔板流量系数：由本附录“限流孔板C-Re-d
/D关系图”查取。
孔板作用：根据孔板作用填写相应数字：1－降压作用 2－限流作用
孔数：根据情况填写相应数字：1－单孔 2－多孔
板数：根据情况填写相应数字： 1－单板 2－多板
2 计算数据
2.1孔板前压力
孔板前压力（P
1
）根据管道压力降计算结果填写。
2.2 孔板后压力
a. 气体、蒸汽：根据管道压力降计算得出的孔板后压力（P
2
）、计算的临界限流压力（Pc），取两者中的较大值。
推荐的临界限流压力值计算如下：
饱和蒸汽：Pc=0.58P
1
过热蒸汽及多原子气体：Pc=0.55P
1
空气及双原子气体：Pc=0.53P
1
b.液体：根据压力降计算结果填写。
2.3 孔板压差
孔板压差为ΔP= P
1-P
2
，式中：
ΔP—通过孔板的压降，MPa P
1
—孔板前压力，MPa(A)
P
2
—孔板后压力，MPa(A)
2.4 计算孔径
a. 气体、蒸汽单板孔板
]1)())[(1)((
1078.43122
126120k
k P P P P k k
ZT M P C W
d k
+--••••=
式中： W —流体流量，kg/h
C —孔板流量系数
d 0—孔板孔径，m D —管道内径，m
P 1—孔板前压力，MPa （A ） P 2—孔板后压力，MPa （A ） M —分子量 Z —压缩系数。
T —孔板前流体温度，K k —绝热指数，k=Cp/Cv Cp —流体定压热容，kJ/(kg ·K)
Cv —流体定容热容，kJ/(kg ·K)
b. 液体单板孔板
1000
/1045.1286
20γ•∆•
•=
P C Q
d
式中： Q —液体流量，m 3/h ΔP —通过孔板的压降，MPa
γ—液体密度，kg/m 3
c.气-液两相流孔板
分别按气、液流量用各自公式计算气相和液相孔板孔径，然后按下式计算两相流孔板孔径：
2
2V L d d d +=
式中： d —两相流孔板孔径，m d L —液相孔板孔径，m
d V —气相孔板孔径，m
d.限流作用的孔板
按上述公式计算孔板的孔径，然后根据值和k 值，查本附录“γc -k-d 0/D 关系表”求取临界流率压力比（γc ），当每块孔板前后压力比P 2/P 1≤γc 时，可使液体流量限制在一定数值，说明计算有d 0有效，否则需调整压降或管径，重新计算。
2.5 选用孔径
将计算孔径圆整后填写。
2.6 孔数
一般情况下，管道公称直径小于或等于150mm 的管路，选择单孔孔板，大于150mm 时，选择多孔孔板。
多孔孔板的孔径一般可选用12.5mm 、20mm 、25mm 、40mm 。
在计算多孔孔板时，先按单孔孔板计算孔径，然后按下式求取选用的多孔孔板的孔数。
21
2
d d N =
式中： N —多孔孔板的孔数，个
d 1—多孔孔板的孔径，mm
2.7 板数
对于气体、蒸汽介质，当孔板后压力大于孔板前压力的55%时，选择单板孔板；当孔板后压力小于孔板前压力的55%时，选择多板孔板，其板数应保证每块孔板的板后压力大于板前压力的55%。
对于液体，当孔板压差小于或等于 2.5MPa 时，选择单板孔板；当孔板压差大于2.5MPa 时，选择多板孔板，且使每块孔板的压降小于2.5MPa 。
多板孔板的板数按下述公式计算，并将计算结果圆整为整数。
气体、蒸汽： 55.0lg /)lg(1
2
P P n = 液体：6
1
210
5.2⨯-=
P P n
限流孔板C-Re-d
/D关系图
临界压力流量比。