各種差壓流量計的性能比較
發(fā)布時間：2023-08-16 09:51:02來源：hseauto.cn來源：..
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本文主要對孔板流量計、經(jīng)典文丘里管、標準噴嘴、均速管流量計、楔形流量計、彎管流量計以及V錐形流量計的性能進行比較。
1 比較的一些要點如下
①管徑、直徑化、雷諾數(shù)范圍的限制條件；②節(jié)流件是否標準化，是否必須進行實標；③測量的準確度，長期穩(wěn)定性；④允許的壓損；⑤要求的測量直管段長度；⑥對各種介質(zhì)的適應程度，比如對介質(zhì)的侵蝕、磨損和臟污的敏感性；⑦結(jié)構(gòu)的復雜性及制造的難度；⑧安裝要求等。
2 各種形式的差壓流量計特點
2.1 孔板流量計
孔板流量計特點是具有大量經(jīng)驗性數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了標準化，可以不經(jīng)實標就可以確定其測量不確定度。結(jié)構(gòu)簡單，易于復制，通用性強，價格低廉。缺點是線性差，量程比小，重復性不高，準確度因受諸多因素影響也不高，壓損較大，現(xiàn)場安裝條件高，要求的上游直管過長（一般至少20D至50D），由于使用條件下易積污和易被磨損，所以流出系數(shù)不穩(wěn)定。當前，由于使用智能型寬量程差壓變送器、智能通訊協(xié)議及采用流量計算機實時對流出系數(shù)、可膨脹性系數(shù)、流體密度進行計算，流量范圍有了較大的擴展。
2.2 經(jīng)典文丘里管
經(jīng)典文丘里管的優(yōu)點是實現(xiàn)了標準化，可不經(jīng)實標就可以確定其測量不確定度，壓損較小。主要缺點是量程比??；要求的上游直管段較長；不適合于測量含濕的氣體；測量含固體顆粒的流體時，易于被堵塞；當用于大口徑管線時，文丘里管體積龐大，笨重，價格昂貴。
2.3 標準噴嘴
標準噴嘴的優(yōu)點是實現(xiàn)了標準化，適用于粘度小、流速大的高雷諾數(shù)場合，壓損小。缺點是加工復雜，要求的上游直管段較長，使用面較窄。
2.4 均速管流量計
均速管流量計優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，成本低，價格低廉；與孔板相比，壓損小，不可恢復壓損僅為孔板的5%以下。適用范圍寬，除對有臟污、有沉淀物的流體，適用于液體、氣體、蒸汽等多種流體的流量測量，隨著測量管徑增大，其特點更為突出。在高溫高壓下，均速管流量計長期穩(wěn)定性比較好，維護量小。均速管的缺點是準確度比較低，由于均速管是插入式，只能通過檢測桿來反映流速，無論在上面取了多少個測點，也只能反映管道截面直徑上的流速分布。輸出差壓低，在用于大口徑測量氣體時，輸出差壓僅幾十帕。由于必須通過檢測孔來測流量，所以，流體中如有粉塵、固體顆粒、凝析物等，就會堵塞，雖易于拆裝，甚至可不斷流進行檢流，但還是影響其流量測量。
2.5 楔形流量計
楔形流量計優(yōu)點是重復性好，測量穩(wěn)定性好，流量系統(tǒng)長期保持恒定，檢定周期長；結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高；使用壽命長，無可動部件，抗磨損維護；具有自清潔能力，無滯流區(qū)；對介質(zhì)適應能力強，流體粘度可以達到500MPa·s，雷諾數(shù)最低可以達到300，最高可以達到106或更高；對安裝直管段要求低，能有效避免或減少流量系統(tǒng)的附加測量不確定度；壓損小，壓損值可以達到測量差壓的1/5左右（約為孔板的1/3）。缺點是楔形流量計未標準化，屬于非標準類節(jié)流裝置。其流出系數(shù)必須由實流校準來確定，導致楔形流量計無法進行大口徑的測量。對于臟污介質(zhì)的測量方面也不是萬能的。
2.6 彎管流量計
彎管流量計的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，適合測量容易結(jié)疤和堵塞的介質(zhì)流量。耐磨性能好，檢修周期長，可進行直接焊接式安裝，復現(xiàn)性高。直管段要求低，彎管傳感器安裝時要求的直管段比其他流量計要低得多，一般達到前5D，后2D即可滿足測量要求。對介質(zhì)的適應能力強，阻力損失很小，一些形式的彎管流量計的阻力損失非常小，只相當于等效直管5～10米所產(chǎn)生的損失量；彎管流量計的缺點是大管徑的彎管傳感器其外形尺寸比較大，現(xiàn)場安裝相對比較困難、復雜，一次性安裝費用比較高。對于準確度要求較高的彎管流量計，不但對彎管的加工提出了要求，同時也應進行實標。
2.7 V錐形流量計
V錐形流量計優(yōu)點是錐體具有整流功能，可以縮短直管段。錐體邊緣耐磨，改善了穩(wěn)定性，流量系數(shù)可長期穩(wěn)定不變。采用環(huán)形通道，適用于臟污流。其獨特的自吹掃式結(jié)構(gòu)，無滯留死區(qū)，適用于各種含雜質(zhì)、易結(jié)晶的臟污介質(zhì)，如焦爐煤氣、高爐煤氣等長期使用，不易堵塞。低壓損，由于沒有銳利的緣口，流量計引起的永久性壓損恒定且比孔板小，在所有的差壓流量計中，只有V錐形流量計的壓損與文丘里管接近。量程寬，極其穩(wěn)定的信號使得差壓的量程下限遠比一般差壓流量計低，因此，量程得以向下限擴展，通常量程比為15：1，雷諾數(shù)低至8000仍可保持信號的線性，可以在低靜壓、低流速的流體中實現(xiàn)有效的流量測量。V錐形流量計缺點是當準確度要求優(yōu)于0.5%時，對每一臺流量計都要在盡可能接近使用條件的校準裝置上對它進行實流校準，即檢定它的流出系數(shù)C。該流量計尚未達到標準化的程度。
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