一、概述
多孔平衡流量計(jì)采用了對稱多孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是近幾年發(fā)展起來的差壓式流量計(jì)之一。多孔平衡流量計(jì)除具有標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置簡單、可靠、安全。適用面廣等優(yōu)點(diǎn)之外,還具有精度高、直管段要求低、量程比寬、壓損小等優(yōu)點(diǎn);同時(shí)還克服了標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的雜物滯留、堵塞和邊緣易磨損、維護(hù)和檢定成本高等缺點(diǎn)，具有廣闊的發(fā)展前景。
二、測量原理
多孔平衡流量計(jì)遵循流體力學(xué)定律和伯努利方程,流量計(jì)流出系數(shù)、傳感器多孔孔徑位置、形狀設(shè)計(jì)和開孔數(shù)量通過獨(dú)特的研發(fā)數(shù)據(jù)演算,并對各種工況進(jìn)行優(yōu)化,使測量精度、重復(fù)性、量程比、壓損等綜合指標(biāo)達(dá)到ZUI佳,成為目前比較好的差壓式流量計(jì)。
三、特點(diǎn)
3.1測量精度高
多孔平衡流量計(jì)對稱多孔設(shè)計(jì),使流場達(dá)到平衡,能基本消除僅一個(gè)孔節(jié)流帶來的死區(qū)效應(yīng),取壓區(qū)域渦流大大降低,取壓口拾取的差壓信號信噪比大大提高，振動降低,穩(wěn)定性提高,傳感器檢測精度大大提高,可達(dá)到0.5%精度。
3.2直管段要求短
多孔平衡流量計(jì)對稱多孔設(shè)計(jì),能將流場快速整流成近似理想體,無需過多的直管段整流。同其它類型的差壓流量計(jì)相比,對前、后直管段的要求小,安裝時(shí)前直管段要求為1-3D,后直管段要求為0.5-1D。
3.3壓損
多孔平衡流量計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)無死區(qū)效應(yīng),在相同的差壓值情況下,能將標(biāo)準(zhǔn)孔板因死區(qū)渴流帶來*壓力損失降低2-3倍,可以大量節(jié)省裝置運(yùn)行過程中的流體輸送能源。
1:標(biāo)準(zhǔn)孔板2:多孔平衡流量計(jì)
對于平衡流量計(jì),有動量和動能的修正因子可計(jì)算。但對標(biāo)準(zhǔn)孔板,則由于流體的渦流大,使動量和動能修正因子的計(jì)算無法進(jìn)行,因此,不能實(shí)現(xiàn)動能和動量的平衡,使精度降低。圖1是標(biāo)準(zhǔn)孔板和平衡流量計(jì)的流路分布。
3.4測量范圍寬
多孔平衡流量計(jì)突破標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的測量局限,可以根據(jù)流體特性進(jìn)行靈活多變的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。配一個(gè)變送器時(shí)量程比達(dá)到10:1(傳感器ZUI高可達(dá)30:1),雷諾數(shù)拓寬為200~10000高流速度段節(jié)流特性更佳。
3.5穩(wěn)定性好
多孔平衡流量計(jì)在下游形成的渦流小,從而信號穩(wěn)定性好。其它類型的節(jié)流裝置在節(jié)流件后形成的渦流較長,產(chǎn)生高幅、低頻波動信號,這些信號會對差壓變送器的數(shù)值造成干擾。
3.6可測量臟污介質(zhì)
多孔平衡流量計(jì)的平衡設(shè)計(jì),減少了紊流剪切力和渦流的形成,從而大大降低了滯留死區(qū)的現(xiàn)象,保證臟污介質(zhì)可以順利通過多個(gè)孔,減小了流體孔被堵塞的機(jī)會。
3.7雙向流檢測結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
多孔平衡流量計(jì)可以進(jìn)行氣液兩相、漿料、含少量固體顆粒介質(zhì)的測量。結(jié)構(gòu)上采用雙向直孔,左右完全對稱,可方便的測量雙向流。節(jié)流件厚度突破了標(biāo)準(zhǔn)孔板的限制,比標(biāo)準(zhǔn)孔板結(jié)構(gòu)更安全,使用壽命更長。
3.8節(jié)能型設(shè)計(jì)
多孔平衡流量計(jì)是一種節(jié)能型差壓式流量計(jì),具體體現(xiàn)為:
a、由于測量精度高,所以可做計(jì)量使用,從而節(jié)約了因計(jì)量不準(zhǔn)確而造成的貿(mào)易結(jié)算損失；
b、由于壓力損失小,所以節(jié)約了介質(zhì)在輸送過程中的能量,從而大大節(jié)約了成本；
c、直管段要求短,節(jié)省了工藝管道材料和施工費(fèi)用；
d、長期穩(wěn)定性運(yùn)行,無邊緣磨損,延長了檢定周期,節(jié)約了檢定費(fèi)。
四、分類
多孔平衡流量計(jì)一般分為夾持式、法蘭式、焊接式,可根據(jù)具體情況采用不同的連接方式。多孔平衡流量計(jì)安裝、使用、維護(hù)方便簡單、安全可靠,廣泛應(yīng)用在各種液體、氣體、蒸汽氣液混合介質(zhì)、雙向流介質(zhì)的流量測量。口徑范圍大,從DN15-DN3000不等,介質(zhì)工作溫度可達(dá)600℃,精度達(dá)士0.5%。
五、小結(jié)
平衡流量計(jì)對傳統(tǒng)節(jié)流裝置進(jìn)行了很大的改進(jìn),具有平衡整流的顯著特征。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)而平衡流量計(jì)有多個(gè)函數(shù)孔徑,能ZUI大限度地把流場平衡整流成理想流體,從而將差壓式流量計(jì)的優(yōu)勢發(fā)揮得很好。平衡流量計(jì)幾乎適用于所有流體測量,是流體測量技術(shù)的一場革命,目前平衡流量計(jì)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到石油、化工、治金、電力、天然氣、水處理等行業(yè)。
