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均速管流量计

均速管流量计的结构形式

  • 均速计的结构是一根中空的金属杆,其剖面形状应用最多的产品是圆形及菱形,80年代中期也采用过机翼形截面。

    圆形截面的均速计,当雷诺数Re处于105至106之间时,使得流量系数α不稳定,它的稳定区域是在雷诺数Re<105和Re>106。这主要是由于圆形截面的阻力件,自身存在着“阻力危机”而引起的。流体流经圆管时存在着分离点不同而导致圆管在迎流流体时,在圆管上引起的压力分布不同,从而引起了流量系数α的变化。

    菱形截面的均速计,就是为了克服圆形截面这一流量系数不稳定区而设计的。菱形截面无论雷诺数的数值Re是多少,其分离点都是确 定不变的,从而较好地解决了均速计流量传感器在检测气体、蒸汽流量时不稳定区的困难。均速计截面采用菱形,已经被人们所共认。

    机翼形截面是为了进一步减少流体通过检测杆时迎流阻力,从而减小压力损失。其实,就均速计而言,不论采用圆形还是菱形横截面,其不可恢复的压力损失,都是微不足道的,仅占输出差压的2%左右,但在实际应用过程中,均速计的输出差压△P较低是它的一大弱点,当采用机翼形横截面时确实可以减小一些阻力,但是其输出差压更小,和圆形截面或菱形截面相比差压减少了50%,由于差压的过低,工作起来必须采用配套的较为昂贵的微差压变送器,在这种情况下工作,使得检测不稳定,从而影响了它的推广应用。

均速管流量计的测量原理

  • 均速管流量计由一根沿直径插入管道中的中空金属杆,在迎向流体流动方向有成对的测压孔,一般说来是两对,但也有一对或多对的,其外形似笛。迎流面的多点测压孔测量的是总压,与全压管相连通,引出平均全压p1,背流面的中心处一般开有一只孔,与静压管相通,引出静压p2。均速管是利用测量流体的全压与静压之差来测量流速的。均速管的输出差压(△p)和流体平均速度(v),可根据经典的伯努利方程得出:

    式中; △P——全压与静压之差,Pa

    ρ——流体密度,kg/m3

    k——校正系数。

    如果用流量来表示,其流量计算基本公式为

    式中 qv ——流体的体积流量,m3/s;

    qm——流体的质量流量,kg/s;

    α ——工作状态下均速管的流量系数;

    ε——工作状态下流体流过检测杆时的流束膨胀系数;

    A——工作状态下管道内截面面积,m2

    对于不同压缩性流体:ε=1; 对于可压缩性流体:ε<1

均速管流量计的特点

  • 1、提供了高精度(读数±1%)和高重复性(±0.1%)。

    2、对于同类产品在测量脏污介质时不可避免的堵塞问题,有在线可拔出型或提供手动和自动吹扫方案及装置,实现不停产维护。

    3、均速管 三阀组 温压补偿 变送器,组成一体化结构,使用方便。

    4、无流量系数飘移,长期稳定。

    5、压损小能耗低,节能效果显着

    6、安装简便节省人工

    7、双向流量测量成为可能

    8、较低的安装费用

    9、较短的上/下游直管段要求

均速管流量计的作用

  • 均速管流量计以其安装简便、压损小、强度高、不受磨损影响、无泄漏等特点而成为替代孔板的理想产品。可广泛用于工矿企业的高炉煤气、压缩空气、蒸汽和其他液体、气体的流量测量。

均速管流量计的安装要求

  • 为了保证均速管流量计测量精度,在现场安装时应注意如下要点:

    1.在垂直管道中安装,允许在管道圆周 360?范围内任意安装。

    2.在水平管道中安装,建议采用如下方式:

    (1)测量液体时取向下倾斜 45°安装。

    (2)测量气体时取向上倾斜45°安装。

    (3)安装时均速管流量计总压孔必须正对流向,偏差不大于 7°。

    (4)均速管流量计安装时应沿管道直径方向插入到底,其安装允许偏差。

均速管流量计的故障分析

  • 故障现象:

    1.无差压讯号输出

    2.差压讯号过小

    3.差压讯号过大

    产生原因:

    1.低压阀未打开或者高、低压平衡阀未旋紧。

    2.导压系统有泄漏现象或者二次表量程选配不当。

    3.二次表量程选配不当或者背压孔堵塞。

    消除办法:

    1.打开高、低压阀;旋紧平衡阀。

    2.认真进行系统检查、排除泄漏现象;将差压变送器量程上限值调小。

    3.将差压变送器量程上限值调大;清洗测量管,排除堵塞。

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