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平衡孔板流量計(jì)
所屬分類(lèi):流量計(jì)
平衡流量計(jì)又稱(chēng)多孔孔板流量計(jì),是一種差壓式流量?jī)x表,對(duì)傳統(tǒng)節(jié)流裝置進(jìn)行了改進(jìn),且該流量計(jì)有平衡整流等顯著特征,傳統(tǒng)節(jié)流裝置只有一個(gè)流通孔徑,節(jié)流后使流體失去了理想狀態(tài),其工作原理與其他差壓式流量計(jì)一樣,都是基于密封管道中的能量轉(zhuǎn)換原理:在理想流體的情況下管道中的流量與差壓的平方根成正比;用測(cè)出差壓值根據(jù)伯努利方程即可計(jì)算出管道中的流量。平衡流量傳感器是一個(gè)多孔的圓盤(pán)節(jié)流整流器,安裝在管道的截面上,每個(gè)孔的尺寸和分布是基于公式和測(cè)試數(shù)據(jù)而定制的,稱(chēng)為函數(shù)孔。當(dāng)流體穿過(guò)圓盤(pán)的函數(shù)孔時(shí),流體將被平衡整流,減小了渦流,形成近似理想流體,通過(guò)取壓裝置,可獲得穩(wěn)定的差壓信號(hào),根據(jù)伯努利方程計(jì)算出體積流量、質(zhì)量流量。
特點(diǎn)
1.測(cè)量精度高
由于平衡流量傳感器具有多孔結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),能對(duì)流場(chǎng)進(jìn)行平衡,降低渦流、振動(dòng)和信號(hào)噪聲,流場(chǎng)穩(wěn)定性的提高,表體采用特制的精密管道和專(zhuān)用取壓裝置,使精確度比傳統(tǒng)節(jié)流裝置提升了5-10倍。
經(jīng)過(guò)實(shí)流標(biāo)定,傳感器精確度可達(dá)±0.5%,適用于貿(mào)易計(jì)量場(chǎng)合。
幾何尺寸檢驗(yàn),傳感器精確度可達(dá)±1.0%,適用于過(guò)程控制場(chǎng)合。
平衡流量計(jì)加工重復(fù)性高,與傳統(tǒng)節(jié)流裝置一樣,在實(shí)流標(biāo)定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,可以實(shí)現(xiàn)幾何尺寸檢定。
2.直管段要求低
平衡流量傳感器能將流場(chǎng)平衡,調(diào)整穩(wěn)定,且壓力恢復(fù)比傳統(tǒng)節(jié)流裝置快兩倍,縮短了對(duì)直管段的要求。大多數(shù)情況下直管段可以小至0.5D~2D,尤其對(duì)于特殊或昂貴的管道,采用平衡流量計(jì)可以省去大量的直管段。
3.壓力損失低
平衡流量計(jì)的對(duì)稱(chēng)平衡設(shè)計(jì),減少了渦流的形成和紊流摩擦,降低了動(dòng)能的損失,在同樣的工況下,與傳統(tǒng)節(jié)流裝置比較,壓力損失較少了70%,接近文丘里管,從而節(jié)省了運(yùn)行成本,值得推廣。
4.量程比寬
與傳統(tǒng)節(jié)流裝置相比,平衡流量計(jì)提高了測(cè)量量程比.研究結(jié)果顯示,雷諾數(shù)大于50000時(shí),選擇合適的孔徑參數(shù),根據(jù)工業(yè)測(cè)量實(shí)際應(yīng)用的需要,常規(guī)測(cè)量量程比為10:1,選擇合適的參數(shù)可以做道30:1。
5.重復(fù)性和長(zhǎng)期的穩(wěn)定性好
平衡流量傳感器能將流場(chǎng)平衡穩(wěn)定,使重復(fù)性提高,可達(dá)到±0.1%。
平衡流量計(jì)多個(gè)流通孔分散受力,無(wú)銳角磨損,其β值長(zhǎng)期保持不變,長(zhǎng)期穩(wěn)定性非常好;整個(gè)儀表無(wú)可動(dòng)部件,使用壽命比傳統(tǒng)節(jié)流裝置延長(zhǎng)了5-10倍。
6.耐臟污不宜堵
多孔對(duì)稱(chēng)的平衡設(shè)計(jì),減少了紊流剪切力和渦流的形成,從而降低了死區(qū)的形成,保證臟污介質(zhì)順利通過(guò)多個(gè)孔,減少了流體孔被堵塞的機(jī)會(huì)。
7.測(cè)量范圍寬
根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,我們知道:平衡流量計(jì)的性能,使其流速可以從低到音速,其小雷諾數(shù)可低于200,大雷諾數(shù)大于107;β值可選0.25~0.9。
8.適用范圍
平衡流量計(jì)工作溫度,壓力取決于管道和法蘭的材質(zhì)和等級(jí),工作溫度可達(dá)到850℃,42MPa。
適合極低溫流體LNG,液空氣,液氮,液氧,液氬,液化乙烯,液氫,液氯等,能有效防止氣化,測(cè)量效果好。
平衡流量計(jì)可以測(cè)量汽液兩相、漿料測(cè)量,還可以測(cè)量雙向流。
平衡流量計(jì)左右對(duì)稱(chēng),因此可以方便地測(cè)量雙向流。
技術(shù)指標(biāo)
管徑范圍:DN50~DN2000
精度:±0.5%、±1%;
直管段要求:3D~1D;
壓損:孔板的1/3~1/4;
量程比:10:1,合適的工況數(shù)據(jù)可以擴(kuò)大量程比;
重復(fù)性:0.1%;
Re范圍:200~107;
β范圍:0.25~0.9;
溫度范圍:金屬管道能承受的溫度,可達(dá)850℃;
壓力范圍:金屬管道能承受的壓力,可達(dá)42MPa;
耐臟污:特殊的設(shè)計(jì)和計(jì)算;
可以測(cè)量雙向流。
應(yīng)用范圍
可應(yīng)用于氣體、液體、氣液兩相,液態(tài)氣體、雙向流、臟污介質(zhì)、漿料的測(cè)量。
平衡流量計(jì)的應(yīng)用
平衡流量計(jì),工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用比較特殊,過(guò)去常用的就是節(jié)流裝置,但由于節(jié)流裝置存在著某種程度上的一些缺陷,比如:精度不高,比如在生產(chǎn)工藝上面的要求,計(jì)算方式,等等,所以現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)中常用的就流量計(jì)較多一些。這只是把平衡流量計(jì)對(duì)傳統(tǒng)節(jié)流裝置進(jìn)行改進(jìn),并非說(shuō)用平衡流量計(jì)就能完全取代節(jié)流裝置,改進(jìn)與升級(jí)后的產(chǎn)品有平衡整流等特征,因?yàn)?,?jié)流裝置他只有一個(gè)流通孔徑,節(jié)流后使流體失去了理想狀態(tài);而平衡流量計(jì)有多個(gè)函數(shù)孔徑,把流場(chǎng)平衡整流成理想流體,從而將差壓式流量計(jì)的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮的淋漓盡致。這也是工業(yè)的一次改進(jìn),節(jié)流孔板是英國(guó)發(fā)明創(chuàng)造的。流入中國(guó)也很多年了。但對(duì)中國(guó)的發(fā)展也起一定的作用,現(xiàn)在常用的平衡流量計(jì),他適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的流體測(cè)量,目前平衡流量計(jì)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到,自動(dòng)化工程,控制現(xiàn)場(chǎng),石油石化、冶金冶煉、火力發(fā)電、天然氣、水處理等行業(yè).
平衡流量計(jì)的原理
平衡流量計(jì)就是一種差壓式流量?jī)x表,只不過(guò)在產(chǎn)品的性能與技術(shù)方面有所改進(jìn),同樣的道理也各有優(yōu)缺點(diǎn),但是他的工作原理與其他差壓式流量計(jì)還是一樣的,也都是基于密封管道中的能量轉(zhuǎn)換原理:在理想流體的情況下管道中的流量與差壓的平方根成正比;用測(cè)出差壓值根據(jù)伯努利方程即可計(jì)算出管道中的流量。平衡流量傳感器是一個(gè)多孔的圓盤(pán)節(jié)流整流器,安裝在管道的截面上,每個(gè)孔的尺寸和分布是基于特殊的公式和測(cè)試數(shù)據(jù)而定制的,稱(chēng)為函數(shù)孔。當(dāng)流體穿過(guò)圓盤(pán)的函數(shù)孔時(shí),流體將被平衡整流,減小了渦流,形成近似理想流體,通過(guò)取壓裝置,可獲得穩(wěn)定的差壓信號(hào),根據(jù)伯努利方程計(jì)算出體積流量、質(zhì)量流量,現(xiàn)在隨著工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程中的一些特殊要求,人們?cè)谏a(chǎn)生活方面的要求也在發(fā)生著變化,所以,平衡流量計(jì)和節(jié)流裝置也會(huì)同時(shí)存在于應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)。
平衡流量計(jì)與孔板對(duì)比
平衡流量計(jì)適用于流體測(cè)量,目前平衡流量計(jì)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到石油、化工、冶金、電力、天然氣、水處理等行業(yè)。平衡流量計(jì)是近年來(lái)新發(fā)展起來(lái)的新型流量計(jì),在標(biāo)準(zhǔn)孔板的基礎(chǔ)上,采取多孔流通的方式,避免了標(biāo)準(zhǔn)孔板在現(xiàn)場(chǎng)使用壓損大,前后直管段需要長(zhǎng)的缺點(diǎn),而且在測(cè)量方面也比標(biāo)準(zhǔn)孔板精度有了提高,下面就給大家詳細(xì)介紹下平衡流量計(jì)工業(yè)測(cè)量的優(yōu)勢(shì).
標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)使用的時(shí)候,壓損大,前后直管段要求高是主要限制其發(fā)展的原因,但是平衡流量計(jì)由于其自身結(jié)構(gòu)問(wèn)題,從根本上實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)換,起壓損為標(biāo)準(zhǔn)孔板的1/4左右,直管段要求也僅為前3D后1D左右.常在1:3這樣,而現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量范圍經(jīng)常會(huì)超過(guò)這個(gè)范圍,這個(gè)在很多時(shí)候也限制了標(biāo)準(zhǔn)孔板的應(yīng)用,而平衡孔板流量計(jì)范圍度正常比值大概在20:1這樣,有些時(shí)候,上限流量可以提高,其小雷諾數(shù)可低于200,大雷諾數(shù)大于10 7;β值可選0.25~0.90。
平衡流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量采取對(duì)稱(chēng)多孔結(jié)構(gòu),能對(duì)流體進(jìn)行實(shí)際平衡,降低渦流和振動(dòng),相比孔板流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量,單是這些優(yōu)點(diǎn)就提高了不少,同時(shí)測(cè)量范圍廣泛,解決了差壓式流量計(jì)的缺陷,是標(biāo)準(zhǔn)孔板的升級(jí).
平衡流量計(jì)長(zhǎng)期穩(wěn)定性好,由于其紊流剪切力的明顯減小,大幅度降低了介質(zhì)與節(jié)流件直接的摩擦,其β值長(zhǎng)期保持不變,整個(gè)儀表無(wú)可動(dòng)部件,因此可以長(zhǎng)期保持穩(wěn)定性.其次還具有標(biāo)準(zhǔn)孔板的測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì),適合高溫高壓的測(cè)量場(chǎng)合,基本適用于現(xiàn)場(chǎng)介質(zhì)的測(cè)量。
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