差壓式流量計(jì)的選擇與應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間：2022-08-20 10:15:24來(lái)源：hy710.cn來(lái)源：..
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摘 要 隨著工業(yè)自動(dòng)化信息技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化程度越來(lái)越高。隨之而來(lái)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中各種工藝參數(shù)檢測(cè)的精度和穩(wěn)定性要求也越來(lái)越高，只有在提供準(zhǔn)確和穩(wěn)定的過(guò)程監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的前提下才能有效地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的目的。流量是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)非常重要的參數(shù)，如何選用不同的節(jié)流裝置在不同的工況條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的精確、穩(wěn)定測(cè)量也就顯得十分重要。依據(jù)不同節(jié)流裝置在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中不同工況條件下的應(yīng)用實(shí)踐，分別介紹了一體化節(jié)流式流量計(jì)、多孔平衡流量計(jì)和插入式多點(diǎn)均速雙喉徑流量裝置的特點(diǎn)，并有針對(duì)性的通過(guò)在不同工況條件下的應(yīng)用和比較，闡明了不同工況條件下所適用的節(jié)流裝置類型和最佳的解決方案。
關(guān)鍵詞 一體化節(jié)流式流量計(jì)；多孔平衡流量計(jì)；性能比較
0 引言
隨著工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)的測(cè)量要求越來(lái)越高，流量就是其中一個(gè)重要參數(shù)。以標(biāo)準(zhǔn)孔板和噴嘴作為節(jié)流件的傳統(tǒng)流量測(cè)量裝置，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐高溫、使用壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，在目前的所有流量測(cè)量方式尤其蒸汽計(jì)量中占有較高的使用比例，但傳統(tǒng)節(jié)流件不足之處也很明顯。隨著計(jì)量技術(shù)的不斷發(fā)展，新的計(jì)量設(shè)備也不斷涌現(xiàn)，其中一體化節(jié)流式流量計(jì)、多孔平衡流量計(jì)、插入式多點(diǎn)均速雙喉徑流量裝置等節(jié)流裝置以其鮮明的特點(diǎn)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)在工業(yè)生產(chǎn)中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。通過(guò)對(duì)不同節(jié)流裝置特點(diǎn)和各自優(yōu)缺點(diǎn)的了解，針對(duì)不同工況選擇合適的節(jié)流裝置對(duì)流量進(jìn)行測(cè)量，就能夠得到精確度高、穩(wěn)定性好的測(cè)量結(jié)果。
1 節(jié)流裝置的特點(diǎn)
1.1 一體化節(jié)流式流量計(jì)的特點(diǎn)
節(jié)流裝置和差壓變送器甚至壓力、溫度變送器做成一體，節(jié)約安裝、維護(hù)工作量及費(fèi)用，其具有如下特點(diǎn)：
1）采用抗凍式設(shè)計(jì)，對(duì)于蒸汽測(cè)量不需要防凍液和保溫處理，沒(méi)有冷凝彎帶來(lái)的水柱誤差；
2）可在線補(bǔ)償流出系數(shù)C、膨脹系數(shù)ε、工況管道內(nèi)徑D、工況開(kāi)孔d 等，使量程比達(dá)20 ：1 ；
3）45 度取壓閥便于清理取壓孔（臟污或易結(jié)晶介質(zhì)堵塞取壓孔），也便于系統(tǒng)的在線維護(hù)；
4）節(jié)流件采用鍛制不銹鋼一體加工，確保了節(jié)流件的強(qiáng)度，并使可能的泄漏點(diǎn)為最少；
5）內(nèi)嵌蒸汽計(jì)量專用軟件（GB/T 2624-1993）和天然氣計(jì)量專用軟件（SY/T 6143-1996，AGA8）；
6）可采用HART 協(xié)議作為信號(hào)傳輸，充分發(fā)揮了智能變送器的優(yōu)良性能。使量程得到實(shí)質(zhì)性的擴(kuò)展；
7）提供不間斷電源儀表箱，斷電后系統(tǒng)仍可工作7~15天；
8）預(yù)留壓力傳感器接口，避免了壓力傳感器的安裝成本；
9）采用防盜式取壓閥和排污閥，適用于貿(mào)易結(jié)算。
1.2 多孔平衡流量計(jì)的特點(diǎn)
新一代平衡流量傳感器巧妙的將整流與測(cè)量合為一體，是一種具有廣闊應(yīng)用前景的新一代差壓式流量計(jì)，其具體特點(diǎn)如下：
1）測(cè)量精度高；
2）程比寬；
3）對(duì)直管段的要求非常低；
4）永久壓力損失低。
1.3 插入式多點(diǎn)均速雙喉徑流量裝置的特點(diǎn)
插入式多點(diǎn)均速雙喉徑流量裝置是在插入式雙喉徑流量測(cè)量裝置的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)研制的一種流量測(cè)量的新產(chǎn)品。其具體特點(diǎn)如下：
1）安裝簡(jiǎn)單、維護(hù)方便；
2）壓力損失??；
3）差壓信號(hào)較大；
4）信號(hào)輸出穩(wěn)定；
5）更適應(yīng)大尺寸管道流量計(jì)量；
6）直管段要求低；
7）防堵效果顯著；
8）抗干擾、抗沖擊能力強(qiáng)。
3 節(jié)流裝置的選擇與應(yīng)用
下面將通過(guò)在不同工況條件下對(duì)不同介質(zhì)的流量的測(cè)量，對(duì)一體化節(jié)流式流量計(jì)、多孔平衡流量計(jì)和插入式多點(diǎn)均速雙喉徑流量裝置進(jìn)行比較。由于一體化節(jié)流式流量測(cè)量裝置解決了堵、漏、凍的問(wèn)題，具有防盜、寬量程等優(yōu)點(diǎn)，并解決了冷凝平衡的問(wèn)題。所以更適合用于蒸汽的流量測(cè)量，相對(duì)來(lái)說(shuō)如果是室內(nèi)測(cè)量使用，在直管段等工況滿足要求的前提下采用一體化節(jié)流式流量測(cè)量裝置是最佳的解決方案。
另外，由于一體化節(jié)流式流量測(cè)量裝置是一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在實(shí)際應(yīng)用中，安裝設(shè)備時(shí)就不再需要三閥組、導(dǎo)壓管和儀表保護(hù)箱等設(shè)備，既節(jié)約了投資也減少了安裝和維護(hù)人員的工作量。
雖然可以用于煤氣測(cè)量的儀表類型很多，但孔板式流量計(jì)仍然占據(jù)主流地位，這主要是以下幾個(gè)原因造成的：
1）有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；
2）有悠久的使用歷史和豐富的使用經(jīng)驗(yàn)。有缺點(diǎn)但知道如何克服；
3）價(jià)格較低。
與傳統(tǒng)方式相比采用插入式多點(diǎn)均速雙喉徑流量測(cè)量裝置所具備的優(yōu)點(diǎn)非常明顯。
1）具有插入式雙喉流量測(cè)量裝置的特點(diǎn)，是巴類流量計(jì)輸出差壓的兩倍以上。
2）低壓取壓孔設(shè)置在傳感器的流速較高的內(nèi)截面，再加其環(huán)室取壓結(jié)構(gòu)，與正面取壓方式的巴類流量計(jì)相比，有更好的防堵效果。
由于煤氣介質(zhì)的壓力一般比較低，差壓值更小。另外煤氣介質(zhì)一般比較臟濕，容易產(chǎn)生堵的現(xiàn)象，因此采用插入式多點(diǎn)均速雙喉徑流量測(cè)量裝置用于壓力低、臟濕氣體測(cè)量時(shí)更加合適。
工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中常常會(huì)出現(xiàn)一些特殊的工況要求，直管段難以滿足要求，量程比寬，對(duì)流量測(cè)量的精度要求又非常高，在這種情況下選用多孔平衡流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量就非常理想，具體原因有以下幾個(gè)方面：
1）由于多孔平衡流量傳感器實(shí)際上是一個(gè)流量整流器，能夠有效的沒(méi)對(duì)漩渦和改善速度分布畸變，使流場(chǎng)近似理想狀態(tài)，測(cè)量精度可達(dá)到0.2 級(jí)；
2）由于大口徑小流量測(cè)量是大多數(shù)流量傳感器的難題，而多孔平衡流量傳感器是多孔結(jié)構(gòu)，選擇合適的等效直徑比，可偏重于主要測(cè)量下限流量又兼顧上限流量，使得測(cè)量流量量程比更寬，如果參數(shù)選擇的合適可達(dá)到300:1-500:1 ；
3）一定長(zhǎng)度的直管段主要是用來(lái)使流體在其中流動(dòng)時(shí)趨于平穩(wěn)，而多孔平衡流量傳感器本身就是一個(gè)流動(dòng)調(diào)整器，因此它幾乎可直接連接到閥門(mén)、三通、彎頭等阻流件后，并不影響正常的測(cè)量；
當(dāng)然，多孔平衡流量計(jì)也有它的缺點(diǎn)，比如用于臟濕氣體測(cè)量時(shí)就容易發(fā)生堵的現(xiàn)象。因此在用于工況條件比較特殊，普通節(jié)流裝置無(wú)法滿足條件的情況下除了臟濕氣體以外的其他氣體介質(zhì)采用多孔平衡流量計(jì)是最佳的解決方案。
3 結(jié)論
通過(guò)以上的描述我們可以了解和掌握不同節(jié)流裝置的特點(diǎn)，在對(duì)不同工況條件的介質(zhì)進(jìn)行流量測(cè)量時(shí)，結(jié)合各種節(jié)流裝置的特點(diǎn)有針對(duì)性的選擇合適的節(jié)流裝置進(jìn)行流量測(cè)量就能夠達(dá)到最佳的測(cè)量效果。
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