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平衡孔板流量计独特性能和典型应用

作者: 来源: 发布时间:2018-02-23 10:03:46

 【摘要】平衡孔板流量计就是通常我们所说的差压式流量计。这种流量计到目前来说是一种十分有效的流量计,对于各种流量情况进行计算。但是到当前情况来说,因为制造工艺等情况还无法应用到各行各业当中,这种流量计的使用占总使用量的 50% 左右。因为平衡孔板流量计具有独特的使用特性,所以在具体使用过程当中其使用的性能特点也逐渐凸显。本研究主要据此分析平衡孔板流量计的独特性能和典型的应用情况,希望所得内容能够为相关领域提供可行参考。

 
        多孔平衡流量计遵循传统孔板流量计,具有节流装置,差压信号传输管道和压差计三部分,使用的测量信号。多孔整流器和传统的单孔孔板结构和性能特点组合形成了一种新型多孔节流整流器,将原来的单孔孔口作为节流原理安装在流体管上。多孔节流整流器上每个孔口的尺寸和分布由具体公式和测量数据计算,因此称为功能孔。流量检测测量介质通过多孔节流整流器同时进行流体整流,减少节流装置后的涡流,形成更稳定的湍流,使压力管道获得更稳定的差压信号,并进一步通过由流量,质量流量和其他流量参数的过程计算的伯努利方程。
 
1. 流量计的独特性能分析
        分析传统的孔板流量计,一般流量计只会设置有一个圆形的节流孔,那么节流元件和管壁在进行结合的时候,结合处会出现一个直角。当液体介质在流通这个节流孔的时候,节流孔两边就会出现大面积的死区,这样会产生一个持久性的漩涡,大量的消耗流体的动能。同时杂乱的漩涡所形成的流体的波动以及噪声会使得测量的线性度和准确性有所降低,那么需要较长的直管对流体的正常压力和流场进行恢复。平衡孔板流量计的节流装置结合了多孔整流器的整流原理,所以在进行使用的时候会通过精密的设计,它能够使孔的节流器最大限度地减少对死区的应用,这样能够在很大程度上避免出现涡流的情况都会对流场产生一定的平衡效果,这样可以降低因为涡流而导致的信号波动情况,所以在具体的测量过程中能够提高准确性,能使得检测的精度从传统的检测精度当中提升。它能较好地适用对于一些能量的计量贸易核算等有效的高流量测量精度的要求的场合当中。
 
        这种流量计主要选择的是对称式的流通空布局,所以能够提高流体通过时候的效率,所以在很大程度上能够减少涡流的形成,它也能够减少流体,通过节流装置时候,出现的紊乱摩擦导致的动能损失。与传统的流量计相比它能够获得更加准确的压差信号,所以能够降低永久性压力的损失。与此同时相关节流装置在压力体的变化情况下能够快速的恢复平稳,在一定程度上缩短流量计安装时候所需要的上下游直管之间的距离。多空平衡流量计在上下游安装的过程当中需要 0.5D~2D,所以是传统孔板流量计所需要的直管段的1/7,甚至比他更短,能够在一定程度上节省流量体,测量管道材料所要安装投入的成本,这个优势能够得到行业的广泛认可。
 
        同时平衡孔板流量计能够具有独特的性能,它主要体现在中指上,这种装置能够很大程度上提高流体测量的量程比。美国的一个机构在实验室研究当中通过相关数据可以看出,平衡流量计所采用的常规测量的量程比能够做到 7:1,或者是 10:1。在这种环境之下,如果还是无孔的计算参数合理选择,那满量程比可以达到 30:1,甚至是比 30:1 更高。所以这个数据和传统的孔板流量计相比要高出很多倍。传统的孔板流量计一般都在雷诺数高于四千的时候,才能够保证提取平稳,如果雷诺数较低的时候会受到较大的影响。从多空平衡流量计的管道情况来分析,流量数受到雷诺数的影响相对较少,所以即便是在较低雷诺数的测量条件之下,多空平衡流量计的精准性依然能够得到一定的保证,它能在一定程度上提高流量检测时候的准确性。
 
2. 平衡孔板流量计的典型应用分析
2.1 对高量程比的流量进行测量
        将它应用在化工和医药等行业当中,蒸汽一般都作为热媒介质被应用到加热和加湿的环境之中。一般情况下因为季节不同,或者是同一天当中起不同时段所需要的加热和加湿量的差异性,它会使得能源计量的过程当中,蒸汽总管所应用到的气流量具有较大的波动。和常规情况相比他要超出传统孔板流量的 3:1。对于其他类似的需要大量的量程比得流量检测应用的时候,传统的流量计无法使用,那么此时应用平衡孔板流量计进行应用就能够保证其测量的精度更高,而且受到雷诺数的影响较小,有效的进行精确度较高的量程比的流量检测工作。
 
2.2 应用在短直管段流量的测量
        受到场地大小和建筑物池村的影响等,所以在客观条件限制之下,对于布置的工艺管道走向进行设置的时候往往不能根据流量的测量,预留出足够的直管段的安装距离。所以在这种背景之下,就会对测量精度产生影响,特别是在特殊的贵重金属和相关材质合金的检测工作过程当中,对于工业管道流量在进行测量的时候,较长的管道测量需要根据相关规定的建设成本来进行。在这种背景之下采用多孔平衡流量计进行上下游管道之间的测量,它仅仅只需要 0.5D~2.0D,所以可以体现出相关的应用优势,能够有效对于工艺的管道进行节省,在安装的过程当中也避免一些成本的铺设,还能满足在短枝管道流量测量当中提高测量的精度的要求,所以是一种经济可用的流量检测的设置。
 
2.3 对大口径流量进行检测
        在大口径的流量检测过程当中,通过多孔平衡流量计的检测,能够发挥出重要的作用和优势。在具体的工作过程当中只需要对精度进行核算,对相关的节流孔的尺寸和数量的分布情况进行调整,就能够发挥出较短的管道的距离内,对较大口径流量进行测量的价值。在具体工作过程当中,不需要担心因为管道口径较大而产生的 15D 甚至是更长的上下游直管的距离。特别需要在高温、低压等各种苛刻的环境之下,对多孔平衡流量计进行检验,保证大口径流量的精度具有一定的稳定性。同时需要使用对取压孔进行曲压的冗余配置,以便保证差压信号能够有效被传输,它在一定程度上可以降低大口径流量检测的后期维护的效果,并且做好相关成本的清扫,运营的控制工作。
 
3. 结语
        综上所述,本研究简单分析平衡孔板流量计独特性能,并且针对典型的应用情况进行分析。笔者认为,这种技术的革新能有效地对传统的压差式流量计所带来的缺陷进行改善,现如今已经被各个行业所应用,并且应用过程当中取得了有效的成效,笔者认为随着时间的不断推广,平衡孔板流量计将会有更多的改善,并且在行业当中会得到更加广泛。

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