第五节 节流装置和测速装置的安装
1-31 用于差压流量测量的检出元件有哪些？
用于差压流量测量的检出元件有节流装置（如孔板、喷嘴、长径喷嘴）和测速装置（如均速管、机翼测速管）。其中，长径喷嘴、机翼测速管等配套的取压装置是由制造厂组装在一起的。
1-32 安装前需要对节流件上下游直管段进行哪些检查？
（1）节流件上、下游直管段的最小长度，应遵照附录B的规定。
（2）用目测检查表明直管道是直的，即可认为是直的。
（3）在所要求的最短直管段长度范围内，管道横截面应该是圆的，只要目测检查表明是圆的，就可以认为横截面是圆的。除直接邻近节流件处应根据下述方法特殊检查外，一般情况下可以以管子外部的圆度为准。
（4）邻近节流件（如有夹持环则邻近夹持环）的上游至少在2D长度范围内，管道内径应是圆筒形的。当在任何平面上测量直径时，任意直径与所测量的直径平均值（取相互之间有相等角度的四个直径求其算术平均值）之差不超过直径平均值的±0.3%，则认为管道是圆的。
（5）在节流件上游至少10D和下游至少4D的长度范围内，管子的内表面应清洁。
1-33 如何对孔板进行尺寸及外观检查？
（1）孔板上游端面A应是平的。检查时，如连接孔板表面上任意两点的直线，与垂直于轴线的平面之间的斜度不小于0.5%，则可认为孔板是平的。A面粗糙度的高度参数Re≤10-4d。如图1-29所示。
图1-29 标准孔板
（2）孔板下游墙面B应该是平的，且与上游端面A平行，在孔板的任意点上测得的各个E值（孔板厚度）之差大于0.001D。B面的表面粗糙度要求稍低于A面。
（3）节流孔厚度e应在0.005D与0.2D之间，在节流孔的任意点上测得的各个e值之间的差不得大于0.001D。
（4）斜角F为45°±15°。
（5）上游边缘G应无卷口、无毛边、无目测可见的任何异常。G应是尖锐的，如d≥25mm时，一般采用目测检查，边缘应无反射光束；如d<25mm时，测量边缘半径不大于0.0004d，则认为是尖锐的。
（6）下游边缘H和I处在分离流动区域，对其要求低于上游边缘G，可允许有些小缺陷。
（7）节流孔直径d在任何情况下均等于或大于12.5mm。其值应取相互之间大致有相等角度的四个直径测量结果的平均值，任一个直径与直径平均值之差不得超过直径平均值的±0.05%。节流孔应为圆筒形并垂直于上游端面A。
1-34 如何对喷嘴进行尺寸及外观检查？
（1）喉部应为圆筒形，在垂直轴线的平面上，喉部直径d值应为至少测量四个直径平均值（各直径之间彼此有近似相等的角度），任何横截面上的任何直径平均值之差不超过直径平均值±0.05%。如图1-30所示。
图1-30 ISA 1932喷嘴
A—入口平面部分；B和C—由两段圆弧面构成的入口收缩部分（圆弧半径分别为R1和R2）；E—圆筒形喉部；F—保护槽；H—厚度（不得大于0.1D）；a—圆弧C的圆心与平面A的距离（0.3041d）；b—喉部长度（0.33d）；ϕc—保护槽直径（至少等于1.06d）；f—出口边缘
（2）出口边缘f应是锐利的。
（3）入口收缩部分（圆弧曲面B和C），垂直于轴线的同一平面上的两个直径彼此相差不超过直径平均值的±0.1%。
（4）喷嘴平面部分A及喉部E的表面粗糙度的高度参数Re≤10-4d。
1-35 节流件在安装时应符合哪些规定？
（1）节流件的安装方向如图1-31所示，孔板的圆筒形锐边应迎着介质流动方向；喷嘴曲面大口应迎着介质流动方向。
图1-31 节流件的安装方向
（2）节流件应垂直于管道轴线，其偏差允许在±1°之间。
（3）节流件应与管道或夹持环（当采用时）同轴，节流件的轴线与上、下游侧管道轴线之间的距离ex应满足式（1-1）。
（1-1）
（4）节流件与夹持环或法兰间的垫圈应尽量薄，一般为1.5～2mm，其内径应较管道内径大2～3mm，使之在压紧后不至于凸入管内，避免液体在进入节流件前先产生收缩而影响测量。
（5）前后夹持环的内径b应相等，并等于或大于管道内径D，允许1D≤b≤1.04D，但不允许D>b。环室安装后，不能使其边缘凸入管道内。
（6）在水平或倾斜敷设的管道上安装节流装置时，环室或带环室法兰上的取压孔应根据所测介质的性质而选取不同的方位：当流体为气体或液体时，取压口的方位应符合规定；当液体为蒸汽时，如图1-32所示，取压口的方位在工艺管道的上半部与工艺管道水平中心线成0°～45°夹角的范围内，这是考虑到测量管路中的介质实际上是液相物质（冷凝液），为了保证冷凝器内的液面高度稳定，多余的冷凝液应能流回工艺管道，所以取压口安装在工艺管道上半部是合理的。但是，由于冷凝液直接流回工艺管道时会引起测量不稳定，所以不宜在工艺管道的正上方取压。
图1-32 在水平或倾斜的蒸汽管道上节流装置取压口的方位
1-36 节流件的安装流程是怎样的？
（1）用手拉葫芦或其他起重工具在装设节流件的法兰两侧作临时性固定措施后，松开全部螺母，拆去法兰圆周的半圆螺栓（安装喷嘴时须全部拆去）。
（2）撬开法兰，将节流件插入法兰的间隙中（应确认节流件出入口方向与介质流向一致）。
（3）把已涂上机油黑铅粉混合物的两个垫圈分别插入节流装置与法兰间的间隙中。
（4）对于具有卡环的孔板，应调整好取压管的方向后，一并插入法兰的间隙中。
（5）穿入法兰螺钉，并稍微拧紧对称的四条螺钉。
（6）选择互相垂直的四点，测量法兰边缘至节流件外缘的距离，据以调整节流件与管道同心。
（7）对称而顺序地拧紧法兰螺钉，拧紧法兰螺钉应分数次进行，不得一次拧紧。
（8）再次在原测量位置复核各点尺寸，其值应符合要求。
1-37 均速管安装前应进行哪些检查？
（1）均速管检查：均速管的型号、尺寸和材料应符合设计要求，表面应光洁平整、金属零件无锈蚀、开孔应无毛刺和机械损伤。
（2）测量管段检查：测量均速管所插入管道的内径，其中任一个测量值与平均值之差不得大于平均值的±0.3，管道内壁应均匀洁净。测量管段应是直的，其上、下游侧直管段的长度必须满足相关规定。
1-38 均速管应如何安装？
（1）对于垂直管道，均速管可安装在管道水平沿管道圆周360°的任何位置上，正、负压引压管接头应处于同一水平面上。
（2）对于水平管道，在测量液体时均速管插入位置应位于管道横截面水平中心线45°以下的范围内；测量气体时均速管插入位置应位于管道横截面水平中心线45°以上的范围内；测量蒸汽时均速管应水平插入。如图1-33所示。
图1-33 水平管道均速管插入位置
1-39 差压取压装置应如何安装？
（1）测量蒸汽流量时，取压口至取源阀门之间应装设有冷凝器（对浮子式差压计尤其重要，这样可以减少由于差压突变，使水柱变化而产生的静压误差）。两个冷凝器的液面应处于相同的高度，为此垂直管道的下取压管应向上与上取压管标高取齐，如图1-34中实线所示。
（2）测量液体流量时，由于管道内充满液体，故不必装设冷凝器，下取压管也不必与上取压管标高取齐，且取压管应从节流件处稍向下倾斜敷设，如图1-34中点画线所示。
图1-34 垂直管道上节流装置取压管安装示意图
（3）在ϕ500以上的管道上安装无夹持环的节流装置时，节流装置前后的管道上应分别开凿两个至四个取压孔，分别用均压管连接后，再引至差压计，如图1-35所示。
图1-35 带有均压管的节流装置取压
1-40 以目前常用的风量测量装置为例，其安装过程是怎样的？
（1）风量测量装置应安装在各风管处的水平直管段上，安装时要求将测量装置的探头插入管道中心并垂直向下，应特别注意的是：测量装置的斜剖面必须在迎风面上，迎风面为“+”侧，背风面为“-”侧。
（2）敷设引压管路时，测量装置的“+”、“-”侧应分别与变送器的“+”、“-”侧相连，避免差错。
（3）每根引压管路敷设应确保无漏点，必须进行严密性试验。引压管路敷设完毕后，安装变送器前必须用压缩空气进行管路吹扫。
（4）为了确保风量测量装置的准确性，每套风量测量装置必须进行现场标定，为此每个风道必须开设标定孔。风管标定孔应开设于测量装置的前方200～300mm处，为带封头的DN50镀锌管，共开4只，沿风管横向均布，如图1-36所示：
图1-36 风量测量装置安装示意图
1-41 以目前常用的一次风管风速测量装置为例，其安装过程是怎样的？
（1）测量装置安装位置在一次风管的水平段上，并要求斜剖口垂直向下，如图1-37所示。
图1-37 一次风管风速测量装置安装图
（2）测量装置斜剖口侧应在迎风面上。
（3）测量装置的迎风面为“+” 侧，背风面为“-”侧。分别与差压变送器的“+”、“-”侧相连。