摘(zhai)　要:針(zhen)對常(chang)規的(de)差壓(ya)型流(liu)量計(ji)在大(da)口徑(jing)管道(dao)氣體(ti)流量(liang)測量(liang)中受(shou)安裝(zhuang)位置(zhi)等因(yin)素的(de)限制(zhi),介紹(shao)了📐錐(zhui)形流(liu)量計(ji)的特(te)點、功(gong)能及(ji)其工(gong)作原(yuan)理,比(bi)較了(le)孔闆(pan)流量(liang)🏃計與(yu)錐形(xing)流量(liang)計的(de)優缺(que)點,指(zhi)出錐(zhui)形流(liu)量計(ji)具有(you)壓損(sun)低、精(jing)度高(gao)等特(te)點,實(shi)踐證(zheng)明錐(zhui)形流(liu)量計(ji) 在工(gong)藝風(feng)計量(liang)方面(mian)的穩(wen)定性(xing)、可靠(kao)性和(he)準确(que)性。
　　在(zai)現代(dai)的化(hua)工和(he)石油(you)化工(gong)裝置(zhi)中,時(shi)常會(hui)遇到(dao)一些(xie)大口(kou)徑管(guan)道,其(qi)中介(jie)質大(da)多爲(wei)氣體(ti),例如(ru)氮氣(qi)、工藝(yi)風、煙(yan)道氣(qi)、焦爐(lu)煤氣(qi)等介(jie)質。如(ru)何準(zhun)确測(ce)量這(zhe)些管(guan)道中(zhong)🐪氣體(ti)流量(liang),有時(shi)是很(hen)重要(yao)的,例(li)如在(zai)硫酸(suan)生産(chan)裝置(zhi)中🌍,工(gong)藝風(feng)流量(liang)是一(yi)個非(fei)常重(zhong)要的(de)工藝(yi)參數(shu)。一方(fang)面工(gong)藝風(feng)量大(da)小和(he)分配(pei)直接(jie)♋關系(xi)到沸(fei)騰爐(lu)内硫(liu)是否(fou)能充(chong)分燃(ran)燒,避(bi)免爐(lu)内升(sheng)華硫(liu)的産(chan)生,防(fang)止爐(lu)膛燒(shao)結;另(ling)一方(fang)面還(hai)關系(xi)到㊙️整(zheng)個裝(zhuang)置的(de)操作(zuo)🐇狀況(kuang)和平(ping)穩運(yun)行❄️,以(yi)及經(jing)濟指(zhi)标的(de)核算(suan)、标定(ding)。因此(ci),主風(feng)量測(ce)量儀(yi)表應(ying)具備(bei)高可(ke)靠性(xing)和較(jiao)高測(ce)量精(jing)度。
　　測(ce)量大(da)口徑(jing)管道(dao)的氣(qi)體流(liu)量通(tong)常爲(wei) 孔闆(pan)流量(liang)計 、文(wen)丘裏(li)管以(yi)及 阿(a)牛巴(ba)流量(liang)計 等(deng)差壓(ya)節流(liu)元件(jian),但是(shi),節流(liu)裝置(zhi)在某(mou)些場(chang)合卻(que)難以(yi)采用(yong)。在某(mou)⁉️硫酸(suan)裝置(zhi)設計(ji)中,工(gong)藝風(feng)流量(liang)測量(liang)遇到(dao)難🌐題(ti),若❓采(cai)用常(chang)規🐉流(liu)量儀(yi)表孔(kong)闆、文(wen)丘裏(li)管或(huo)阿牛(niu)巴,則(ze)安裝(zhuang)位置(zhi)受到(dao)限制(zhi)。工藝(yi)管道(dao)🧡公稱(cheng)直徑(jing)700mm,其直(zhi)管段(duan)前後(hou)僅有(you)1m。對于(yu)大口(kou)徑⭕管(guan)道的(de)流量(liang)測量(liang),a方案(an)采用(yong)孔闆(pan)流量(liang)計,其(qi)安裝(zhuang)要求(qiu)高,一(yi)般前(qian)10D、後5D應(ying)爲✨直(zhi)管段(duan),滿足(zu)不✍️了(le)這麽(me)長的(de)要求(qiu)。b方案(an)采用(yong)文🙇🏻丘(qiu)裏管(guan),其本(ben)身長(zhang)度近(jin)5m,再加(jia)上滿(man)足精(jing)度要(yao)求的(de)最小(xiao)安裝(zhuang)直管(guan)段(前(qian)5.5D、後3.5D),共(gong)計11.3m,受(shou)安裝(zhuang)條件(jian)限制(zhi)⚽,風機(ji)出口(kou)管線(xian)根本(ben)滿足(zu)不了(le)這麽(me)♋長的(de)直管(guan)段要(yao)求。c方(fang)案采(cai)用阿(a)牛巴(ba),其安(an)裝要(yao)求一(yi)般爲(wei)前5D、後(hou)2D,也滿(man)足不(bu)了這(zhe)麽長(zhang)的直(zhi)管段(duan)要求(qiu)。
　　随着(zhe)測量(liang)技術(shu)的不(bu)斷發(fa)展,近(jin)期推(tui)出了(le)先進(jin)的流(liu)量測(ce)量儀(yi)表———錐(zhui)形流(liu)量計(ji)。該流(liu)量計(ji)不僅(jin)很好(hao)地解(jie)決了(le)直管(guan)段長(zhang)🧡度的(de)要求(qiu),而且(qie)提高(gao)了測(ce)量精(jing)度,這(zhe)是由(you)于錐(zhui)形流(liu)量計(ji)采用(yong)獨特(te)的中(zhong)心流(liu)線型(xing)結構(gou)設計(ji),巧妙(miao)👉地解(jie)決了(le)長直(zhi)管段(duan)整流(liu)的問(wen)㊙️題。中(zhong)心懸(xuan)♍挂的(de)流線(xian)型錐(zhui)體能(neng)重塑(su)流速(su)曲線(xian),在👌緊(jin)靠錐(zhui)體上(shang)遊和(he)下遊(you)較♻️窄(zhai)的區(qu)域内(nei)(前0～3D、後(hou)0～1D),将流(liu)速不(bu)規則(ze)的流(liu)體直(zhi)接整(zheng)流成(cheng)理想(xiang)流體(ti),獲得(de)很高(gao)📧的測(ce)量精(jing)度和(he)重🏃‍♂️複(fu)性,不(bu)需要(yao)直管(guan)段整(zheng)流。因(yin)此在(zai)該管(guan)線的(de)氣體(ti)流量(liang)測量(liang)中,設(she)計采(cai)用了(le)錐形(xing)流量(liang)計及(ji)差壓(ya)變送(song)器進(jin)行測(ce)量。本(ben)文🌍将(jiang)結合(he)生産(chan)實際(ji),着重(zhong)👌比較(jiao)孔闆(pan)🌈流量(liang)計與(yu)錐形(xing)流量(liang)計測(ce)量儀(yi)表的(de)各自(zi)優缺(que)點,供(gong)大家(jia)參考(kao)。
1　孔闆(pan)流量(liang)計的(de)特點(dian)及功(gong)能
　　孔(kong)闆流(liu)量計(ji)是一(yi)種差(cha)壓型(xing)的流(liu)量儀(yi)表,也(ye)是使(shi)用♉曆(li)史悠(you)久、應(ying)用廣(guang)泛的(de)一種(zhong)。它是(shi)基于(yu)流體(ti)流動(dong)的節(jie)流原(yuan)理,利(li)用流(liu)體流(liu)經節(jie)流元(yuan)件時(shi)産生(sheng)的壓(ya)力差(cha)與其(qi)流量(liang)有關(guan)而實(shi)現測(ce)量的(de)。
　　充滿(man)管道(dao)的流(liu)體,當(dang)它流(liu)經管(guan)道内(nei)的節(jie)流元(yuan)件孔(kong)闆時(shi),流束(shu)将在(zai)節流(liu)元件(jian)處形(xing)成局(ju)部收(shou)縮(見(jian)圖1)。此(ci)時流(liu)❗速增(zeng)大、靜(jing)壓降(jiang)低,在(zai)🔆節流(liu)元件(jian)前後(hou)産生(sheng)差壓(ya),流量(liang)愈大(da),差壓(ya)愈大(da),因而(er)可根(gen)據差(cha)壓來(lai)衡量(liang)流量(liang)🐕的大(da)小。這(zhe)📞種測(ce)量方(fang)🛀法是(shi)以連(lian)☀️續性(xing)方程(cheng)和伯(bo)努利(li)方程(cheng)爲基(ji)礎。
　　孔(kong)闆流(liu)量計(ji)由節(jie)流元(yuan)件、差(cha)壓變(bian)送器(qi)和流(liu)量顯(xian)示儀(yi)表組(zu)成。儀(yi)表無(wu)可動(dong)部件(jian),工作(zuo)可靠(kao),價格(ge)低,量(liang)程比(bi)約爲(wei)3∶1。應用(yong)範圍(wei)廣泛(fan),适✏️用(yong)于單(dan)相流(liu)體,包(bao)括液(ye)體、蒸(zheng)汽、氣(qi)👌體皆(jie)可測(ce)量。檢(jian)測件(jian),特别(bie)是标(biao)準型(xing)的爲(wei)全世(shi)界通(tong)用。但(dan)現場(chang)安裝(zhuang)條件(jian)要☎️求(qiu)較高(gao),需較(jiao)長的(de)直管(guan)段長(zhang)度,對(dui)大口(kou)徑工(gong)藝配(pei)管一(yi)般難(nan)以滿(man)足。對(dui)小‼️口(kou)徑管(guan)道(小(xiao)于50mm)的(de)流量(liang)測量(liang)有困(kun)難,壓(ya)損較(jiao)大‼️,儀(yi)表刻(ke)度爲(wei)非💋線(xian)性,測(ce)量精(jing)度不(bu)很高(gao),有時(shi)維護(hu)工作(zuo)量較(jiao)大。

2　錐(zhui)形流(liu)量計(ji)的特(te)點及(ji)功能(neng)
　　錐形(xing)流量(liang)計是(shi)一種(zhong)新型(xing)的高(gao)精度(du)差壓(ya)型流(liu)量計(ji)。它與(yu)孔闆(pan)節流(liu)相反(fan),通過(guo)在密(mi)閉管(guan)道中(zhong)心線(xian)懸挂(gua)一個(ge)特制(zhi)的流(liu)線型(xing)🔞錐體(ti)來進(jin)行中(zhong)央節(jie)流,用(yong)上遊(you)管壁(bi)和🈲錐(zhui)體尾(wei)部測(ce)量的(de)差壓(ya)來計(ji)算流(liu)量。其(qi)特點(dian):①沒有(you)直管(guan)🌈段安(an)裝要(yao)求,可(ke)以解(jie)決其(qi)他流(liu)量計(ji)安裝(zhuang)時要(yao)求直(zhi)管段(duan)長度(du)較長(zhang)給現(xian)場配(pei)管😄帶(dai)來的(de)困難(nan)💰,尤其(qi)适用(yong)于大(da)口徑(jing)管道(dao)單相(xiang)☔流體(ti)的計(ji)量;②低(di)壓損(sun)、高精(jing)度(≤0.5%),适(shi)用于(yu)需要(yao)控制(zhi)💰全廠(chang)能耗(hao)🔞的公(gong)用工(gong)程流(liu)體流(liu)量的(de)計量(liang);③獨有(you)的雙(shuang)法蘭(lan)取壓(ya)+密💃封(feng)🔱截流(liu)錐體(ti)結構(gou)設計(ji),适用(yong)于測(ce)量高(gao)黏度(du)❤️(如油(you)漿、原(yuan)油、回(hui)煉油(you)、渣油(you))、粉塵(chen)介質(zhi)的流(liu)量;④耐(nai)髒污(wu),不易(yi)堵,長(zhang)期穩(wen)定性(xing)好。
2.1　工(gong)作原(yuan)理
　　錐(zhui)形流(liu)量計(ji)也是(shi)一種(zhong)差壓(ya)型的(de)流量(liang)儀表(biao)。 差壓(ya)型流(liu)量計(ji) 是基(ji)于密(mi)封管(guan)道中(zhong)的能(neng)量轉(zhuan)換原(yuan)理,也(ye)就是(shi)說對(dui)✔️于穩(wen)定流(liu)體,管(guan)道中(zhong)流體(ti)的流(liu)速與(yu)差壓(ya)的平(ping)方根(gen)成正(zheng)比。當(dang)流體(ti)接近(jin)錐體(ti)🔞時,其(qi)壓力(li)爲p1,在(zai)通過(guo)錐體(ti)的節(jie)流🐕區(qu)時,速(su)度會(hui)增加(jia),壓力(li)會降(jiang)低至(zhi)p2。如圖(tu)2所示(shi),p1和p2都(dou)通過(guo)錐形(xing)流量(liang)計的(de)取壓(ya)口引(yin)到後(hou)接的(de) 差壓(ya)變送(song)器 上(shang)。流速(su)發生(sheng)變化(hua)時,錐(zhui)形流(liu)量計(ji)的兩(liang)個取(qu)壓口(kou)之間(jian)的差(cha)壓值(zhi)會增(zeng)大或(huo)縮小(xiao)。當流(liu)速相(xiang)同時(shi),若節(jie)流面(mian)積大(da),則産(chan)生的(de)差🍓壓(ya)值👉也(ye)大。
錐(zhui)形流(liu)量計(ji)也遵(zun)循機(ji)械能(neng)能量(liang)守恒(heng)定律(lü):


因(yin)管道(dao)内的(de)流量(liang)相等(deng),則:

式(shi)中:p1———截(jie)面S1—S1處(chu)流體(ti)壓力(li),kPa;
p2———截面(mian)S2—S2處流(liu)體壓(ya)力,kPa;
ρ———介(jie)質密(mi)度,kg/m3;
v1———截(jie)面S1—S1處(chu)流體(ti)流速(su),m/s;
v2———截面(mian)S2—S2處流(liu)體流(liu)速,m/s;
g———重(zhong)力加(jia)速度(du),m/s2;
A1———截面(mian)S1—S1處流(liu)通面(mian)積,m2;
A2———截(jie)面S2—S2處(chu)流通(tong)面積(ji),m2;
K———儀表(biao)系數(shu),1;
β———節流(liu)系數(shu),1;
Q———管道(dao)中流(liu)體流(liu)量,m3/h;
D———管(guan)道内(nei)徑,m;
d———錐(zhui)形流(liu)量計(ji)錐體(ti)的最(zui)大外(wai)徑,m。
由(you)式(7)可(ke)見,管(guan)道中(zhong)流體(ti)流量(liang)與差(cha)壓的(de)平方(fang)根成(cheng)正比(bi)。
2.2　系統(tong)組成(cheng)
　　錐形(xing)流量(liang)計與(yu)傳統(tong)的差(cha)壓型(xing)流量(liang)計一(yi)樣,由(you)節流(liu)元件(jian)、引壓(ya)管、差(cha)壓變(bian)送器(qi)、流量(liang)計算(suan)機組(zu)成。流(liu)體爲(wei)幹燥(zao)氣體(ti)時,若(ruo)水平(ping)安裝(zhuang)在管(guan)道上(shang),取壓(ya)孔方(fang)向應(ying)垂直(zhi)向上(shang);在垂(chui)直管(guan)道上(shang),應将(jiang)高、低(di)壓引(yin)壓管(guan)向上(shang)走平(ping)行後(hou)😄接入(ru)變送(song)器。
2.3　性(xing)能特(te)性
1、重(zhong)塑流(liu)速曲(qu)線
　　重(zhong)塑流(liu)速曲(qu)線是(shi)錐形(xing)流量(liang)計的(de)最大(da)特點(dian)。節流(liu)錐㊙️體(ti)懸挂(gua)在👈管(guan)線中(zhong)心迫(po)使管(guan)道中(zhong)心的(de)流體(ti)繞着(zhe)錐體(ti)流動(dong),從🆚而(er)改變(bian)了⭕管(guan)道中(zhong)的流(liu)速曲(qu)線。如(ru)果流(liu)體在(zai)理想(xiang)的管(guan)道中(zhong)沒有(you)任何(he)阻礙(ai)和幹(gan)擾,那(na)它的(de)流速(su)分布(bu)将很(hen)均勻(yun)。靠近(jin)管壁(bi)的流(liu)速幾(ji)乎❌爲(wei)零,而(er)管道(dao)中心(xin)的流(liu)速将(jiang)達到(dao)最♻️大(da),見圖(tu)3。當将(jiang)錐體(ti)懸挂(gua)在管(guan)線中(zhong)心時(shi),錐體(ti)将直(zhi)接同(tong)流體(ti)的高(gao)速區(qu)接觸(chu),迫使(shi)高速(su)區的(de)流體(ti)同近(jin)管壁(bi)低速(su)區的(de)流體(ti)相混(hun)合,從(cong)而使(shi)流速(su)均勻(yun)化,這(zhe)樣測(ce)出的(de)流體(ti)流💘速(su)更加(jia)準确(que)。

　　在現(xian)實工(gong)況中(zhong),流速(su)很難(nan)分布(bu)均勻(yun),很多(duo)情況(kuang)都會(hui)造成(cheng)流體(ti)分布(bu)的不(bu)均勻(yun)。管道(dao)上的(de)任何(he)變化(hua)都可(ke)能對(dui)🐇流體(ti)造成(cheng)影響(xiang):如彎(wan)頭、閥(fa)門等(deng),見圖(tu)4。而錐(zhui)形流(liu)量計(ji)利用(yong)錐體(ti)對流(liu)速分(fen)布曲(qu)線進(jin)行重(zhong)新塑(su)造,使(shi)得錐(zhui)體“整(zheng)流”後(hou)的流(liu)體分(fen)布均(jun)勻,從(cong)而保(bao)證較(jiao)高的(de)測量(liang)精度(du)。

2、長期(qi)性能(neng)穩定(ding)
　　錐體(ti)的外(wai)形設(she)計應(ying)保證(zheng)流體(ti)在流(liu)經錐(zhui)體時(shi)是一(yi)💜種漸(jian)變的(de)過程(cheng),無突(tu)變。流(liu)體經(jing)過錐(zhui)體後(hou)到達(da)錐體(ti)邊緣(yuan)✏️,因此(ci)⚽錐體(ti)邊緣(yuan)不會(hui)📐經常(chang)性地(di)受到(dao)不潔(jie)流體(ti)的磨(mo)損,β值(zhi)可保(bao)持不(bu)變,儀(yi)表可(ke)長期(qi)使用(yong)而勿(wu)需重(zhong)新标(biao)定。錐(zhui)形流(liu)量計(ji)所産(chan)生的(de)信号(hao)有較(jiao)高的(de)穩定(ding)性(見(jian)圖5)。它(ta)産生(sheng)的是(shi)低幅(fu)、高頻(pin)波動(dong)信号(hao),而孔(kong)闆流(liu)量計(ji)産生(sheng)的是(shi)🥵高幅(fu)、低頻(pin)信号(hao)✉️。

3、永久(jiu)壓力(li)損失(shi)恒定(ding)
　　由于(yu)沒有(you)銳利(li)的緣(yuan)口,錐(zhui)形流(liu)量計(ji)引起(qi)的永(yong)久性(xing)壓力(li)損失(shi)恒定(ding)且比(bi)孔闆(pan)的小(xiao),接近(jin)文丘(qiu)裏管(guan)。同時(shi),極其(qi)穩定(ding)的信(xin)号使(shi)得差(cha)壓的(de)量程(cheng)下限(xian)遠比(bi)一般(ban)差壓(ya)流量(liang)計的(de)低,因(yin)此量(liang)程得(de)以向(xiang)下♉限(xian)擴展(zhan),量程(cheng)比可(ke)達到(dao)15∶1,可測(ce)量最(zui)高雷(lei)諾數(shu)爲5×106,最(zui)低雷(lei)諾數(shu)爲1000仍(reng)✂️可保(bao)持信(xin)号的(de)線性(xing)。如果(guo)🐇采用(yong)曲線(xian)修🈲正(zheng),在更(geng)低的(de)⛱️雷諾(nuo)數條(tiao)件下(xia)仍然(ran)可測(ce)量,并(bing)可保(bao)證較(jiao)好的(de)重複(fu)性。
4、無(wu)滞留(liu)死區(qu)
　　錐體(ti)的這(zhe)種“吹(chui)掃式(shi)”設計(ji)不存(cun)在死(si)區,因(yin)此在(zai)錐體(ti)上不(bu)會堆(dui)積流(liu)體的(de)碎片(pian)、黏渣(zha)或雜(za)質。
3　錐(zhui)形流(liu)量計(ji)與孔(kong)闆流(liu)量計(ji)性能(neng)比較(jiao)
　　通過(guo)對孔(kong)闆流(liu)量計(ji)及錐(zhui)形流(liu)量計(ji)的工(gong)作原(yuan)理和(he)📐結構(gou)特點(dian)🈲的對(dui)比,不(bu)難看(kan)出他(ta)們的(de)具體(ti)差别(bie)如下(xia)。
1、精度(du)
　　錐形(xing)流量(liang)計的(de)測量(liang)精度(du)高(讀(du)數±0.5%),孔(kong)闆的(de)測量(liang)精度(du)低(讀(du)數±1.5%)。
2、重(zhong)複性(xing)
　　由于(yu)錐體(ti)對流(liu)速的(de)整形(xing),使流(liu)速達(da)到理(li)想狀(zhuang)态,幹(gan)擾源(yuan)少,因(yin)此💞錐(zhui)形流(liu)量計(ji)測量(liang)數據(ju)的重(zhong)複性(xing)好(優(you)🐅于±0.1%)。孔(kong)闆隻(zhi)能依(yi)😍靠直(zhi)管段(duan)對流(liu)體整(zheng)形,直(zhi)管段(duan)整形(xing)🐅隻能(neng)達到(dao)較爲(wei)接近(jin)的流(liu)體完(wan)全理(li)想狀(zhuang)态,并(bing)且孔(kong)闆本(ben)身的(de)節流(liu)又破(po)⛹🏻‍♀️壞流(liu)體理(li)想狀(zhuang)态,因(yin)此幹(gan)擾源(yuan)多,重(zhong)複性(xing)差。
3、安(an)裝要(yao)求
　　錐(zhui)形流(liu)量計(ji)安裝(zhuang)要求(qiu)低(前(qian)0～3D、後0～1D),無(wu)論是(shi)泵、壓(ya)縮機(ji)、閥門(men)或者(zhe)彎😍管(guan)(一個(ge)單彎(wan)管或(huo)兩個(ge)不在(zai)一個(ge)平面(mian)上的(de)雙彎(wan)管),對(dui)測⛱️量(liang)精度(du)都沒(mei)有影(ying)響。孔(kong)闆流(liu)量計(ji)安裝(zhuang)要求(qiu)🔞高(一(yi)般前(qian)10D、後5D),複(fu)雜工(gong)況🌂還(hai)要加(jia)大到(dao)前20D、後(hou)5D。
4、長期(qi)穩定(ding)性
　　錐(zhui)形流(liu)量計(ji)長期(qi)穩定(ding)性好(hao)。流體(ti)流經(jing)圓錐(zhui)體無(wu)突然(ran)波動(dong)🔱,而是(shi)沿着(zhe)錐形(xing)體形(xing)成一(yi)個邊(bian)界層(ceng),并引(yin)導流(liu)體離(li)開錐(zhui)體的(de)後角(jiao)。所以(yi)錐體(ti)夾角(jiao)不受(shou)不清(qing)潔流(liu)體的(de)磨損(sun),β值可(ke)長期(qi)🚶不變(bian),并保(bao)證長(zhang)期精(jing)确測(ce)量。孔(kong)闆流(liu)量計(ji)長期(qi)穩定(ding)性差(cha)。由♈于(yu)流體(ti)流經(jing)孔闆(pan)銳🐪利(li)緣口(kou),截流(liu)産生(sheng)高速(su)摩擦(ca),引起(qi)孔闆(pan)口磨(mo)損,髒(zang)污🐆改(gai)變孔(kong)闆口(kou)🍓大小(xiao),使β值(zhi)發生(sheng)變化(hua),不能(neng)保持(chi)長期(qi)精😍确(que)測量(liang)。
5、信号(hao)穩定(ding)性
　　錐(zhui)形流(liu)量計(ji)信号(hao)穩定(ding),“信号(hao)波動(dong)”僅是(shi)孔闆(pan)的1/10。流(liu)體流(liu)經錐(zhui)‼️體♈形(xing)成非(fei)常短(duan)的渦(wo)流,這(zhe)些渦(wo)流使(shi)錐形(xing)流量(liang)計産(chan)生高(gao)頻低(di)幅信(xin)号,并(bing)且信(xin)号在(zai)錐體(ti)尾部(bu)流向(xiang)中央(yang),相互(hu)抵消(xiao),因此(ci)幹擾(rao)小。
孔(kong)闆流(liu)量計(ji)信号(hao)不穩(wen)定,流(liu)體流(liu)經孔(kong)闆後(hou)産生(sheng)的渦(wo)流較(jiao)♉長,這(zhe)些長(zhang)渦流(liu)使孔(kong)闆産(chan)生低(di)頻高(gao)幅的(de)信号(hao),信号(hao)幹擾(rao)大🐆,會(hui)嚴重(zhong)幹擾(rao)差壓(ya)變送(song)器讀(du)數的(de)準确(que)性。
6、壓(ya)損和(he)量程(cheng)
　　錐形(xing)流量(liang)計壓(ya)損低(di)、量程(cheng)寬,量(liang)程比(bi)通常(chang)爲15∶1～50∶1。錐(zhui)體的(de)流線(xian)型設(she)計使(shi)壓損(sun)大大(da)減小(xiao),最小(xiao)可至(zhi)0.06kPa,在所(suo)有的(de)💰差壓(ya)型流(liu)量計(ji)中,隻(zhi)有錐(zhui)形流(liu)量計(ji)的壓(ya)損與(yu)文丘(qiu)🏒裏接(jie)近。由(you)于沒(mei)有銳(rui)利的(de)緣口(kou),錐形(xing)流㊙️量(liang)計引(yin)起的(de)🐅永久(jiu)性壓(ya)力損(sun)失恒(heng)定且(qie)比孔(kong)闆小(xiao)。同時(shi),極其(qi)穩定(ding)🈚的信(xin)号使(shi)得差(cha)壓的(de)量程(cheng)下限(xian)遠比(bi)一般(ban)差壓(ya)型流(liu)🚶‍♀️量計(ji)的低(di),因此(ci)量程(cheng)得以(yi)向下(xia)限擴(kuo)展,雷(lei)諾數(shu)低至(zhi)8000仍可(ke)保持(chi)信号(hao)線性(xing)。如果(guo)采用(yong)曲線(xian)修正(zheng),在更(geng)低的(de)雷諾(nuo)數下(xia)仍然(ran)可測(ce)量并(bing)可得(de)到較(jiao)好的(de)重複(fu)性。
孔(kong)闆流(liu)量計(ji)壓損(sun)大、量(liang)程小(xiao),量程(cheng)比通(tong)常爲(wei)3∶1～5∶1。由于(yu)是平(ping)面阻(zu)♌擋,加(jia)⛱️上銳(rui)利的(de)緣口(kou),因此(ci)壓損(sun)大,小(xiao)信号(hao)波動(dong)大、幹(gan)擾大(da),小量(liang)程無(wu)法測(ce)量。
7、β值(zhi)範圍(wei)和差(cha)壓
　　錐(zhui)形流(liu)量計(ji)獨特(te)的幾(ji)何形(xing)狀使(shi)其有(you)很寬(kuan)的β值(zhi)範圍(wei)。标準(zhun)的β值(zhi)爲0.450、0.550、0.650、0.750和(he)0.850,也可(ke)按用(yong)戶要(yao)求特(te)定β值(zhi),以保(bao)證用(yong)戶👈特(te)定的(de)差壓(ya)輸出(chu)。并且(qie)有較(jiao)大的(de)差壓(ya)信号(hao),滿标(biao)尺差(cha)壓信(xin)号從(cong)0.1kPa到幾(ji)十kPa,保(bao)證測(ce)量的(de)準确(que)性。
8、髒(zang)污的(de)影響(xiang)和維(wei)護
　　錐(zhui)形流(liu)量計(ji)無停(ting)滞區(qu),長期(qi)免維(wei)護。錐(zhui)形流(liu)線型(xing)徹🈲底(di)吹掃(sao)式設(she)計避(bi)免了(le)流體(ti)中的(de)殘渣(zha)、凝結(jie)物或(huo)顆粒(li)的滞(zhi)留,可(ke)以保(bao)持錐(zhui)體長(zhang)期清(qing)潔。由(you)于錐(zhui)體對(dui)流體(ti)整形(xing),加速(su)了管(guan)壁流(liu)體的(de)流速(su),因此(ci)❄️減少(shao)了正(zheng)取壓(ya)口的(de)髒污(wu)停留(liu);倒角(jiao)的設(she)計使(shi)流體(ti)流經(jing)錐體(ti)後加(jia)速離(li)去,故(gu)負取(qu)壓孔(kong)不會(hui)污損(sun)。所以(yi)在較(jiao)長的(de)時🔴間(jian)内(2～3年(nian))無須(xu)🆚維護(hu)清洗(xi),可以(yi)保證(zheng)精确(que)測量(liang)。
孔闆(pan)流量(liang)計由(you)于是(shi)平面(mian)阻擋(dang),髒污(wu)容易(yi)堆積(ji),一般(ban)3個月(yue)須清(qing)洗一(yi)次,才(cai)能保(bao)證較(jiao)好的(de)精度(du)。
9、氣液(ye)兩相(xiang)介質(zhi)(濕氣(qi))
　　對濕(shi)氣(氣(qi)體中(zhong)含有(you)水分(fen))的流(liu)體測(ce)量始(shi)終是(shi)流量(liang)測量(liang)中的(de)一個(ge)難點(dian)。錐形(xing)流量(liang)計采(cai)用獨(du)特的(de)錐體(ti)✨設計(ji),使氣(qi)🔴體中(zhong)☀️所含(han)有的(de)大部(bu)分水(shui)分,沿(yan)錐體(ti)從管(guan)道中(zhong)央溫(wen)度較(jiao)高的(de)地方(fang)向周(zhou)🏃‍♂️圍溫(wen)度🔆較(jiao)低的(de)地方(fang)快速(su)移動(dong),産生(sheng)的凝(ning)露沿(yan)錐體(ti)向管(guan)道底(di)部下(xia)滴。由(you)🔴于錐(zhui)體對(dui)流體(ti)整形(xing),加速(su)了管(guan)壁流(liu)體的(de)流速(su),水分(fen)✂️也快(kuai)速通(tong)過,不(bu)會在(zai)取壓(ya)口産(chan)生大(da)量凝(ning)露。所(suo)以氣(qi)體含(han)有少(shao)🙇‍♀️量水(shui)分對(dui)錐形(xing)流量(liang)計取(qu)壓口(kou)産生(sheng)的幹(gan)❤️擾信(xin)号少(shao),提高(gao)了測(ce)❄️量準(zhun)确性(xing)。通常(chang)要求(qiu)氣體(ti)中含(han)水量(liang)不超(chao)過5%爲(wei)好,最(zui)大不(bu)超過(guo)10%。
　　孔闆(pan)對流(liu)體産(chan)生阻(zu)擋,在(zai)孔闆(pan)中央(yang)産生(sheng)滴露(lu),同時(shi)管壁(bi)💋流體(ti)🙇‍♀️受到(dao)阻擋(dang),流速(su)減慢(man),正取(qu)壓口(kou)附近(jin)産生(sheng)的凝(ning)露會(hui)影響(xiang)取壓(ya)信号(hao);流體(ti)流經(jing)孔闆(pan)後,産(chan)生的(de)渦流(liu)向管(guan)壁作(zuo)波動(dong)性⛱️發(fa)散,會(hui)🐅影響(xiang)負取(qu)壓口(kou)取壓(ya)信号(hao)。因此(ci),濕氣(qi)對孔(kong)😍闆的(de)測量(liang)精度(du)會産(chan)生較(jiao)大的(de)負面(mian)影響(xiang),從而(er)影響(xiang)測量(liang)精度(du)。因此(ci),孔闆(pan)及其(qi)他方(fang)式測(ce)量濕(shi)氣往(wang)往難(nan)以達(da)到預(yu)期的(de)效果(guo)。
10、錐形(xing)流量(liang)計安(an)裝調(diao)試注(zhu)意事(shi)項
　　每(mei)台錐(zhui)形流(liu)量計(ji)上均(jun)有箭(jian)頭指(zhi)示流(liu)體流(liu)過設(she)備的(de)💋方向(xiang),高壓(ya)🏃孔位(wei)于上(shang)遊,低(di)壓孔(kong)位于(yu)下遊(you),在安(an)裝差(cha)壓變(bian)送器(qi)前需(xu)确認(ren)高壓(ya)孔的(de)具體(ti)位置(zhi)。
4　孔闆(pan)與錐(zhui)形流(liu)量計(ji)的壓(ya)損和(he)精度(du)
已知(zhi)條件(jian):
被測(ce)流體(ti)　　　　　　　工藝(yi)風
流(liu)量(标(biao)準狀(zhuang)況)??????? Q20max=5750m3/h,
Q20com=4950m3/h,
Q20min=2500m3/h
工(gong)作壓(ya)力　　　　　　　p1=3MPa
工(gong)作溫(wen)度　　　　　　　t1=40℃
相(xiang)對濕(shi)度　　　　　　　φ=0
管(guan)道内(nei)徑　　　　　　　D20=300mm
管(guan)道材(cai)質　　　　　　　15碳(tan)鋼,無(wu)縫管(guan)
有關(guan)孔闆(pan)流量(liang)計與(yu)錐形(xing)流量(liang)計的(de)壓損(sun)及精(jing)度的(de)計算(suan)過程(cheng),在此(ci)簡略(lue),現将(jiang)計算(suan)結果(guo)列于(yu)表1。

從(cong)表1可(ke)看出(chu):孔闆(pan)流量(liang)計的(de)壓損(sun)要遠(yuan)大于(yu)錐形(xing)流量(liang)🤩計,而(er)🔞精度(du)也不(bu)及錐(zhui)形流(liu)量計(ji)的高(gao)。
5　結束(shu)語
　　該(gai)錐形(xing)流量(liang)計自(zi)開車(che)以來(lai),一直(zhi)運行(hang)較好(hao),不僅(jin)解決(jue)了設(she)💔計過(guo)程中(zhong)遇到(dao)直管(guan)段短(duan),普通(tong)流量(liang)儀表(biao)難以(yi)檢🌍測(ce)的問(wen)題,同(tong)時㊙️也(ye)提高(gao)了測(ce)量精(jing)度,由(you)原來(lai)的1.25%提(ti)高到(dao)0.5%,壓損(sun)由🤞9.37kPa降(jiang)到1.28kPa,滿(man)🈚足了(le)生産(chan)要求(qiu).但錐(zhui)形流(liu)量🌂計(ji)價格(ge)比✌️孔(kong)闆流(liu)量計(ji)要高(gao),建議(yi)在重(zhong)要場(chang)所或(huo)不❓能(neng)有壓(ya)損的(de)地方(fang)使用(yong)。

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