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内藏式节流装置说明书
BWY-FJ系列内藏式节流装置说明书
目录
一、概述
二、主要用途
三、主要特点
四、系列产品规格型号
五、产品性能及测量原理
（一）BWY-FJ-A（B）系列内藏式节流装置
1.测量原理
2.主要技术指标
3.结构和特点
（二）BWY-FJ-D系列内藏式节流装置
1.测量原理
2.主要技术指标
3.结构和特点
（三）BWY-FJ-M系列内藏式节流装置
1.概述及原理
2.主要技术指标
3.结构图
（四）BWY-FJ-K系列内藏式节流装置
1.测量原理
2.数学模型
3.主要技术指标
4.结构及特点
（五）BWY-FJ-P系列内藏式喷嘴
1.测量原理
2.主要技术指标
（六）BWY-FJ-C系列插入式双文丘里管
1.简述
2.主要特点
3.结构组成
4.工作原理
5.主要技术指标
6.数学模型
（七）BWY-FJ-CC插入式多文丘里
1.简述
2.主要特点
3.结构组成
4.工作原理
5.主要技术指标
6.数学模型
（八）BWY-FJ-CD插入式双笛管流量计
1.概述
2.主要优点
3.工作原理
4.主要技术指标
5.BWY-FJ-CD插入式双笛管流量计结构
6.安装
一、概述
BWY-FJ系列内藏式节流装置是我公司多年经过大量风洞实验最新研制的一系列专利产品。
根据各种行业使用的具体情况分别有多种形式的流量仪表。
该系列分别有整体式、插入式,流量计的长度可设计为管径的0.5倍~1.5倍之间。
对各种气体的介质特别是焦炉煤气或其它比较脏介质时，该系列内藏式节流装置设有特殊装置可有效防堵，所有该系列节流装置外部都设有吹扫口，可定期吹扫，对整体式的该系列流量仪表同时设有自校系统可实现在线实流标定，以提高流量仪表的测量精度且延长使用寿命。
公司可提供一体化结构BWY-FJ系列内藏式节流装置，安装更方便、快捷。
二、主要用途
BWY-FJ系列内藏式节流装置被广泛应用于冶金、化工、电力、等部门的各种气体流量的计量。
测量流速范围为（1米／秒~50米／秒），管径DN100~DN4000各种气体介质流量测量。
三、主要特点
A.整体式：
a）流体全部通过节流装置，有别于插入式流量仪表。
b）可根据流量大小和管径大小，设计不同内外喉部尺寸。
c）有前环室和后环室，同时有多个取压孔（4个以上），使取出压力信号波动小，信号更真实可靠。
d）该系列节流装置本体短，为管径的0.5-1.5倍，所以对管道内产生的压力损失小（约是差压ΔP的2.5%~15%）。
e）该装置可一体化配置（含压力、差压、温度传感器、引压管路，专用二次仪表）使测量精度更高。
f）连接可分为法兰连接或焊接连接，安装更方便。
使系统更可靠。
g）对前后直管段要求短，最小可取前1D,后0.5D。
h）精度高：
0.2,0.5级。
i）使用寿命长：
10年以上。
j）检定方便，在流量计本体上设有检测接口和自校实流标定系统可定期进行实流检定。
k）流量计内部可镀有不沾涂层，外部设有多路吹扫口以便在不停产的情况下定期进行吹扫可有效防堵。
B.插入式：
a）部分流体通过节流装置，有别于整体式流量仪表。
b）可根据流量大小和管径大小，设计不同形式。
c）该系列节流装置安装方便，可在线安装，压力损失很小（约为100Pa以下）。
d）该装置可一体化配置（含压力、差压、温度传感器、引压管路，专用二次仪表）使测量精度更高。
e）对前后直管段要求:
最小可取前4D,后2D
f）精度为0.5，1级。
g）流量计本体为不锈钢结构，使用寿命长，10年以上。
h）流量计内部可镀有不沾涂层，外部设有吹扫口以便在不停产的情况下定期进行吹扫可有效防堵。
四、系列产品规格型号
BWY-FJ
系列内藏式节流装置
代号
节流装置形式
整体式
A
内藏式文丘里
B
内藏式多段文丘里
D
内藏式锥体
M
内藏式米字型
K
内藏式孔板
P
内藏式喷嘴
H
横截面流量计
W
弯管流量计
插入式
C
插入式双文丘里
CC
插入式多文丘里
CD
插入式笛管流量计
代号
管道外径×壁厚（或长×宽×高）
代号
公称压力
A
PN0.25MPa
B
PN0.6MPa
C
PN1.0MPa
D
PN1.6MPa
E
PN2.5MPa
代号
连接方式
A
法兰连接
B
焊接连接
C
特殊连接
代号
A
普通型
B
一体化
BWY-FJ
D
1420×10
A
A
五、产品性能及测量原理
（一）BWY-FJ-A（B）系列内藏式节流装置
1.测量原理（见图1,图2）
内藏式节流装置（BWY-FJ-A,B），是在工艺管道内设有一个或多个文丘里管，或文丘里喷嘴与文丘里管组合，入口段类似于喷嘴，收缩段类似于文丘里管，当流体进入该节流装置中时，因流通面积变小，流速加快。
在其横截面积最小处—喉部段，流速达到最大值，对应静压则达到最小值。
从而工艺管道的静压和喉部静压形成差压ΔP，考虑到流动引起的压力损失和流动的稳定性（直接影响测量压力的脉动）因素，喉部段面积不能取得太小。
况且直管段与喉部段（取静压处）的横截面积之比，直接影响到两段的差压值ΔP的大小，根据内流流体力学和相似准则这种方法所测得的静压差是整个工艺管道内气体流量的函数，所以通过测量此差压值，即可反映整个管道的流量。
应用流动连续方程和伯努利方程的基本原理及风洞实验结果，可最终给出内藏式节流装置的数学模型（带压力，温度自动补偿）。
2.主要技术指标
2.1测量范围：
圆形截面管道公称通径：
DN=100~500mm
2.2公称压力：
PN≤2.5MPa
2.3工作温度：
低于400℃,高于400℃订货时需说明。
2.4差压值：
0~1.0,1.6,2.5,4,6.3,10,16,25及40KPa
最终以风洞实验为准
2.5重复性误差：
±0.5%
2.6稳定度：
±10Pa
2.7精度等级：
0.2,0.5级
2.8压力损失：
差压值的5%~15%
2.9流量计长度：
1.5D~2.5D
3.结构及特点
3.1配对法兰:
用于和管道连接.（也可采用焊接方式）。
3.2检测孔:
用前取压孔与检测孔形成自校系统,根据总压与静压关
系计算式检定现场实际流速或流量。
3.3前取压嘴:
连接差压变送器高端H。
3.4前环室:
使内部取压更加稳定可靠。
3.5后取压嘴:
连接差压变送器低端L。
3.6同上
3.7同3.1
3.8后翼支撑:
起内部固定作用。
3.9.10.11.12前收缩段：
起加速气体流动作用。
3.13直管:
流速最大。
3.14扩散段:
让气流，压力平稳恢复作用。
3.15吹扫口：
用于外部吹扫。
3.16外管：
同工艺管道。
（二）BWY-FJ-D系列内藏式节流装置
1.测量原理（见图3）
BWY-FJ-D系列内藏式节流装置是在工艺管道内设有一圆锥体，锥体最大横截面处形成喉部。
当气流经此处，速度最大，静压最低，在锥体前支承处测流体截面上的总压，ΔP是管道内的总压和喉部静压之差,其值随喉部大小而变化，在设计上可根据流速大小具体确定喉部的尺寸。
它的主要特点是可以用来测量各种比较脏的气体流量。
另外，该节流装置的流动阻力小，所以产生的流动损失小，节约能量。
且可根据实际情况，调整直径比（D2/D1）来提高差压值（ΔP=P0-P2）,以保证流量测量的精度。
由于该节流装置是在管道中央采用流线型的旋转体（锥形体），所以不仅其阻力小，且对经过节流装置的流动干扰也小，所以流动比较稳定，故测压力时的脉动也比较小，同时锥体部分可镀有不沾涂层，近而改善了测量精度和防堵性能。
管道内高，低端设有取压口4个以上，如出现堵塞可在管道外部直接吹扫。
该流量计以流体力学的理论为基础，经过风洞实验，确定和校核流量公式，所以就保证了该节流装置的可靠性和可信性。
该装置可以广泛应用于各种工业的气体流量的测量，特别是比较脏的介质的测量。
如焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气、烟气等。
2.主要技术指标
2.1测量范围：
圆形截面管道公称通径：
DN=500~4000mm
2.2公称压力：
PN≤2.5MPa
2.3工作温度：
低于400℃,高于400℃订货时需说明。
2.4差压值：
0~1.0,1.6,2.5,4,6.3,10,16,25及40KPa
最终以风洞实验为准
2.5重复性误差：
±0.5%
2.6稳定度：
±10Pa
2.7精度等级：
0.2,0.5级
2.8压力损失：
差压值的2.5%~15%
2.9流量计长度：
1D~1.5D
3.结构（参见图3a）及功能
3.1配对法兰:
用于和管道连接.（也可采用焊接方式）。
3.2检测孔:
用前取压孔与检测孔形成自校系统,根据总压与静压关
系计算式检定现场实际流速或流量。
3.3前取压嘴:
连接差压变送器高端H。
3.4前环室:
使内部取压更加稳定可靠。
3.5风管:
保证与现场实标管径相同尺寸。
3.6后取压嘴:
连接差压变送器低端L。
3.7后环室:
平均提取压力值。
3.8同（3.1）。
3.9后翼支撑:
起固定内部锥体作用。
3.10后锥体:
让气流．压力平稳恢复作用。
3.11直管:
节流作用。
3.12前锥体:
使气体流速加快。
3.13前取压排管（4根）测管道平均总压。
V型锥体流量计还有另外一种形式，就是静压（L）取压的位置不同，前边的那种形式是在喉部取静压，而也可在锥体的后部取压。
如图3c所示。
其构造特点是锥体是一个空心的整体。
在后部有五个测压孔（图3c）。
仍在前支承上测量总压，与图3a相同。
而在后部测静压，且锥体本身的空腔起着均压和稳压的作用，所以使其差压信号波动小，则测量的精度高。
其工作原理可初步认为是：
由于气体有粘性，在通过锥体最大横截面后，气体向后流动时由粘性而引起的“夹带”作用使锥体后部的气体部分被带走并形成旋涡，是一种复杂的非定常流动，易形成波动，但是总的趋势是后部的气体压力降低，与前部总压形成较大的压力差，而其锥体的空腔使之压力信号的波动现象大大减小。
由于流动复杂，不可能用一元流动公式计算，所以其计算公式：
Q=K
中的K值必须由实验来确定。
三）BWY-FJ-MM内藏式节流装置
1.测量原理（参见图4）
BWY-FJ-MM内藏式节流装置是在传统均速管的基础上改进研制的一种整体式新型的精确计量流量仪表。
该流量仪表的长度仅为管径的0.5D，在流量仪表的外部分别设有前、后环室，并设有吹扫口，使流量仪表更加稳定可靠。
压力损失小，运行成本低。
特别适用于在大管径，高流速管径的测量。
参见图4当流体通过该流量仪表时，在米字型分布的均速管上设有多点（24点以上）取压孔，分别测量到同一横截面上不同点的总压，在流量计的前端管壁的同一截面上也分别设有4个以上静压取压孔。
当不同的流速经过流量计本体时，总压与静压之间产生相应差压值，运用流体连续方程和柏努利方程基本原理及风洞实验室的实验数据，最终计算出通过管道的流量与差压之间的对应关系，经过温压修正最终得出相应的数学模型。
由于外部有相应的取压环室及多点取压法，使所取压力值更稳定、精确。
比传统的流量仪表大大提高了计量的可靠性。
在发电厂用方形管道上也可采用总压分布法进行测量。
2.主要技术指标
2.1测量范围：
圆形截面管道公称通径：
DN=300~4000mm
方形管道：
长×宽=500×500~3600×3600mm
2.2公称压力：
PN≤2.5MPa
2.3工作温度：
低于400℃,高于400℃订货时需说明。
2.4差压值：
最终以风洞实验为准
2.5重复性误差：
±0.5%
2.6稳定度：
±10Pa
2.7精度等级：
0.2,0.5级
2.8压力损失：
差压值的20Pa以下
2.9流量计长度：
0.5D
3.结构
（四）BWY-FJ-K内藏式节流装置
1.测量原理
BWY-FJ-K内藏式节流装置，在管道内设有一个标准孔板或非标准孔板，当流体进入该节流装置中时，因流通面积变小，流速加快。
在其横截面积最小处—喉部段，流速达到最大值，对应静压则达到最小值。
从而工艺管道的静压和喉部静压形成差压ΔP，考虑到流动引起的压力损失和流动的稳定性（直接影响测量压力的脉动）因素，喉部段面积不能取得太小。
况且直管段与喉部段（取静压处）的横截面积之比，直接影响到两段的差压值ΔP的大小，根据内流流体力学和相似准则这种方法所测得的静压差是整个工艺管道内气体流量的函数，所以通过测量此差压值，即可反映整个管道的流量。
应用流动连续方程和伯努力方程的基本原理及风洞实验结果，可最终给出内藏式孔板的数学模型（带压力，温度自动补偿）。
2.数学模型
利用压差原理进行流量测量是目前最可靠的测量方法之一。
该测量系统由内藏式孔板流量计、差压变送器、压力变送器、温度传感器、二次仪表组成。
一般来说，在建立流量与压差之间的关系时，从理论流体力学的观点来说，必须做相应的假设,否则无法得出相应的理论结果。
内藏式孔板流量计来说，在做数学模型处理时，其假设的条件是：
（1）理想不可压流体，即不考虑流体粘性和压缩性的影响（ρ不变）；
（2）一维管流，即在任一截面上流动速度是均匀的；
根据上述假设，和流体力学的理论，则对理想不可压流体，则有柏努里方程如下：
P1+ρ1V12=P2+ρ2V22
（1）
和质量守恒方程
A1V1=A2V2=Q
（2）
由上边
（1）,
（2）式结合，最后得如下流量关系式：
Q=KA2（3）
式中Q___通过工艺管道的体积流量单位：
m3/s
ΔP___测量直管段截面和喉部截面静压之差单位：
Pa
ρ___管道内的介质（流体）的密度单位：
kg/m3
A2___喉部截面的面积单位：
m2
K___取决于几何尺寸的常数K=
β___直径比β＝D2/D1
考虑到在做上述理论处理时，有些假设与实际有些差异,所以，K值一般由风洞实验来确定。
由于其结构的特殊性，所以每台必须做风洞实验才能保证精度。
最终根据实验数据与用户提供的具体使用参数对比修正后给出带温度、压力修正计算数学模型。
3.主要技术指标
3.1测量范围：
圆形截面管道公称通径：
DN=150~1800mm。
3.2公称压力：
PN≤2.5MPa。
3.3工作温度：
低于400℃,高于400℃订货时需说明。
3.4差压值：
最终以风洞实验为准。
3.5重复性误差：
±0.5%。
3.6稳定度：
±10Pa。
3.7精度等级：
0.5级。
3.8压力损失：
差压值的10%~15%。
3.9流量计长度：
0.5D~1D。
3.10β=0.25~0.85。
4.结构及特点
4.1流体全部通过节流装置，有别于插入式流量仪表。
4.2可根据流量大小和管径大小，设计不同喉部尺寸。
4.3有高低端外环室，因此使取出压力信号波动小，差压值大，
信号更真实可靠。
4.4该节流装置本体短，为管径的1-1.5倍。
4.5该装置可一体化配置（含压力、差压、温度传感器、引压管路，专用二次仪表）使测量精度更高。
4.6连接可分为法兰连接或焊接连接，安装更方便。
使系统更可靠。
4.7对前后直管段要求短，最小可取前4D,后面2D。
4.8精度高0.5级（经过风洞实验标定后）。
4.9使用寿命长，10年以上。
4.10流量计内部可镀有不沾涂层同时有多个吹扫孔（4个以上），
以便定期吹扫可有效防堵。
（五）BWY-FJ-P系列内藏式喷嘴
1.测量原理
BWY-FJ-P内藏式节流装置，在管道内设有一个非标准喷嘴或非标文丘里喷嘴，当流体进入该节流装置中时，因流通面积变小，流速加快。
在其横截面积最小处—喉部段，流速达到最大值，对应静压则达到最小
值。
从而工艺管道的静压和喉部静压形成差压ΔP。
考虑到流动引起的压力损失和流动的稳定性（直接影响测量压力的脉动）因素，在流量计本体带一定长度直管段，取压方式采取用内部环室结构，使流量测量更加精确、稳定、使用寿命大大提高。
根据内流流体力学和相似准则这种方法
所测得的静压差是整个工艺管道内气体流量的函数，所以通过测量此差压值，即可反映整个管道的流量。
应用流动连续方程和伯努力方程的基本原理，参考ISO5167和GB/T2624-93计算原理，可最终给出内藏式喷嘴流量计的数学模型（带压力，温度自动补偿）。
2.主要技术指标
2.1测量范围：
圆形截面管道公称通径：
DN=10~300mm。
2.2公称压力：
PN≤100MPa。
2.3工作温度：
低于400℃,高于400℃订货时需说明。
2.4差压值：
最终以数学模型为准。
2.5重复性误差：
±0.5%。
2.6稳定度：
±10Pa。
2.7精度等级：
0.2,0.5级。
2.8压力损失：
差压值的2.5%~15%。
2.9流量计长度：
2D~4.5D。
（六）BWY-FJ-C系列插入式双文丘里
1.BWY-FJ-C插入式双文丘里简述
概述BWY-FJ-C插入式双文丘里是本公司为解决目前在电力、石油、化工、冶金等行业中大口径大流量的空气及干净气体等精确计量而开发的一种更方便、更可靠的流量测量装置。
它采用现代最先进的计算技术和依靠国家重点风洞实验室的反复验证可成功的替代古典文丘里管机翼测风装置、威力巴等大管径流量测量仪表。
是现代化工业中大管径、低
流速、流体测量一种新型可靠插入式计量仪表。
2.主要特点
2.1压力损失小、压损仅为10Pa以下，且流阻小。
2.2输出信号大、10m/s流速下输出差压值为1KPa左右，压差大、精度高。
2.3测量范围宽、可直接根据用户使用条件和要求进行设计。
2.4安装方便
在原管道上直接开口将该装置插入原管道中，与管道上的法兰底座（焊接）用螺栓固定即可。
2.5测量流量对温度和压力不加任何限制
2.6如用户需要可做成一体化带压力和温度补偿的一体化流量计。
2.7另外流量计加有吹扫装置在使用过程中可直接吹扫。
3.结构组成
BWY-FJ-C双文丘里管结构如图7（圆形管道或矩形管道）所示主要由文丘里、底座、盖板、球阀、三阀组、引压管、总压管，组成。
4.工作原理
为了提高测量的精度，必须提高测量差压信号的稳定性。
BWY-FJ-C插入式双文丘里管是由二个文丘利管组成。
内文丘里管起节流作用，外文丘里管起导流和抽吸作用，对内文丘里管出口紊乱的气流起约束流动作用。
内外文丘里管配合作用，可大大提高差压值的稳定性。
总压由总压管测量，静压由内文丘里喉部测量。
根据内流流体力学和相似准则，此差压是整个工艺管道内气体流量的函数，所以通过测量此差压值即可反映整个管道的流量。
5.主要技术指标
5.1.测量范围
圆形管道：
DN=300-2800mm
方形管道：
宽×高=300×300~4000×4000mm
5.2.工作压力：
PN≤2.5MPa
5.3.工作温度≤600℃
5.4.重复性误差±0.6%
5.5.稳定度±10Pa
5.6.精度：
1级1.5级2级
5.7.安装开口尺寸：
长×宽=300×100mm
6.数学模型
根据风洞实验，可给出实用流量公式
qv=k1A2ΔP
ρ
qm=k2A2ΔP·ρ
qv:
被测气体的体积流量，单位m3/h
qm:
被测气体的质量流量，单位kg/h
A:
被测气体管径流通面积流量
ΔP:
内文丘里管所取的差压值单位Pa
ρ:
被测介质的密度，单位kg/m3
k1、k2:
风洞实验给出的流量系数
（七）BWY-FJ-CC插入式多文丘里
1.BWY-FJ-CC插入式多文丘里简述
BWY-FJ-CC插入式多文丘里是本公司在插入式双文丘里的基础上为解决目前在电力、化工、冶金等行业中大管径小流量超低流速（1m/s~10m/s）的空气及干净气体等精确计量而开发的一种方便可靠的流量测量装置。
它采用现代最先进的计算技术和依靠国家重点风洞实验室的反复验证可成功的替代机翼测风装置、威力巴等大管径流量测量仪表。
是现代化工业中大管径超低流速、流体测量一种新型插入式计量仪表。
2.主要特点
2.1压力损失小、压损仅为10Pa以下。
2.2输出信号大、10m/s流速下输出差压值为2KPa左右，压差大、精度高。
2.3测量范围宽、可直接根据用户使用条件和要求进行设计不受流体量程比约束。
2.4安装方便
在原管道上直接开口将该装置插入原管道中，与管道上的法兰底座（焊接）用螺栓固定即可。
2.5测量流量对温度和压力不加任何限制
2.6如用户需要可做成一体化带压力和温度补偿的一体化流量计。
2.7另外流量计加有吹扫装置在使用过程中可直接吹扫。
3.结构组成
BWY-FJ-CC插入式多文丘里管结构如图8（圆形管道或矩形管道）所示主要由插入式多文丘里、底座、盖板、球阀、三阀组、引压管、组成。
4.工作原理
为了测量低流速大管径的流量，必须提高测量差压信号。
BWY-FJ-CC插入式多文丘里管是由三个文丘利管组成。
内文丘里管起节流作用，外文丘里管起导流和抽吸作用，对内文丘里管出口紊乱的气流起束流作用。
内外文丘里管配合作用，可大大提高差压值。
根据内流流体力学和相似准则，此差压是整个工艺管道内气体流量的函数，所以通过测量此差压值即可反映整个管道的流量。
5.主要技术指标
5.1.测量范围
圆形管道：
DN=300-2800mm
方形管道：
宽×高=300×300~4000×4000mm
5.2.工作压力：
PN≤2.5MPa
5.3.工作温度≤600℃
5.4.重复性温差±0.6%
5.5.稳定度±10Pa
5.6.精度：
1级1.5级2级
5.7.安装开口尺寸：
长×宽=300×100mm
6.数学模型
根据风洞实验，可给出实用流量公式
qv=k1A2ΔP
ρ
qm=k2A2ΔP·ρ
qv:
被测气体的体积流量，单位m3/h
qm:
被测气体的质量流量，单位kg/h
S:
被测气体管径流通面积流量
ΔP:
内文丘里管所取的差压值单位Pa
ρ:
被测介质的密度，单位kg/m3
k1、k2:
风洞实验给出的流量系数
（八）BWY-FJ-CD插入式双笛管流量计
1.概述
目前在石油、化工、冶金等生产领域中，大管径大流量的煤气管、天燃气管等大管径气体的测中，所用机翼型测量装置、孔板、喷嘴、文丘里管等，由于此类流量计输出差压信号小，精度不高，压力损失大，直管段要求长，长期运行易堵塞等。
且不能在不停止生产下进行安装，清洗等工作从经济效益等多方面考虑，因此，限制了它们的推广和应用。
BWY-FJ-CD插入式双笛管流量测量装置是在国内外同类仪表的基础上，采用空气动力学理论设计成的一种先进流量计。
2.主要优点
2.1可实现在不停止安全生产的情况下实现在线安装，在线清洗，目前是国内外同类测量元件比较科学的适应现代工业发展趋势的测量元件。
2.2本测量元件上镀有“不粘涂层”从而使测量元件从根本上解决了堵塞问题，一旦堵塞只要从吹扫口用高压气体吹扫或抽出后直接在线清洗即可。
2.3输出差压信号稳定且比同类产品差压大，精度高，性能稳定（与
国内外同类产品对比）可成功的取代威力巴，托巴管等插入式
测量装置。
2.4直管段要求短，一般只需前3.5D后2D即可。
从而用户从工艺制造
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