[摘要]文章主要就多孔平衡流量計(jì)的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)以及工作原理進(jìn)行介紹，較之于傳統(tǒng)的差壓式流量計(jì)，多孔平衡流量計(jì)的使用存在著穩(wěn)定性高、不易堵、可測量高溫以及精度高等諸多優(yōu)點(diǎn)，將其運(yùn)用到純堿裝置中，不僅能提供正確數(shù)據(jù)，確保正常生產(chǎn)，而且還能達(dá)到有效的節(jié)能降耗目的。
多孔平衡節(jié)流裝置(平衡流量計(jì))在傳統(tǒng)節(jié)流裝置的基礎(chǔ).上進(jìn)行了巨大的改進(jìn),在節(jié)流原理上從邊緣節(jié)流改為平衡節(jié)流,作為新一代裝置其具有精確、節(jié)能等各種優(yōu)越性,同時(shí)由于需要的直管段短,對(duì)于大口徑工藝管道安裝有利,測量范圍和適用場所大大拓展,在化工、環(huán)保、醫(yī)藥、造紙等諸多行業(yè)中,實(shí)現(xiàn)對(duì)管道中介質(zhì)流量的精準(zhǔn)測量是非常關(guān)鍵的。
一、多孔平衡流量計(jì)介紹
多孔平衡流量計(jì)是具突破性的壓式流量計(jì),是在傳統(tǒng)孔板流量計(jì)的基礎(chǔ)前提下進(jìn)行研制開發(fā)的。就傳統(tǒng)的孔板流量計(jì)來說,僅存在單個(gè)流體節(jié)流孔,節(jié)流之后很難達(dá)到預(yù)期中的流場平衡狀態(tài),而對(duì)于多孔平衡流量計(jì)這種新型的流量測量儀表來說,它在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到這個(gè)方面問題，進(jìn)行了多個(gè)函數(shù)孔的設(shè)計(jì),可極大程度上調(diào)整好流場平衡,繼而發(fā)揮出差壓式流量計(jì)的巨大應(yīng)用特點(diǎn)。
較之于傳統(tǒng)的差壓式流量計(jì)來說,多孔平衡流量計(jì)存在下列特點(diǎn):
第一，具有較高的線性度及較好的重復(fù)性。多孔平衡流量計(jì)在其結(jié)構(gòu)上兩端對(duì)稱、多孔特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)平衡流場,減少因渦流等不穩(wěn)定因素的出現(xiàn),在極大程度上提高了流場穩(wěn)定性。
第二,對(duì)直管段的長度要求不高。基于多孔平衡流量計(jì)的流場穩(wěn)定性、壓力恢復(fù)快的優(yōu)點(diǎn),這也縮短了對(duì)直管段長度方面提出的要求,更易進(jìn)行安裝位置的選擇。
第三,永久壓力損失不大。基于多孔對(duì)稱的平衡性這-設(shè)計(jì),對(duì)紊流剪切力以及渦流的形成起到降低作用,繼而減少了動(dòng)能的損失。
第四,不易堵。多孔的設(shè)計(jì)也隨之抑制了滯留死區(qū)的形成,確保臟污介質(zhì)可順利的通過多孔,減少堵塞問題。
第五,具有較好的長期穩(wěn)定性。基于多孔平衡流量計(jì)的多.孔設(shè)計(jì)、孔邊緣的直角結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),不會(huì)涉及到整個(gè)儀表的大動(dòng),可保證其長期的穩(wěn)定性。
二、多孔平衡流量計(jì)的工作原理分析
與其他的差壓式流量計(jì)具有相同的特點(diǎn),多孔平衡流量計(jì)的工作原理也是-種在密封管道中進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換原理。然而針對(duì)平衡流量傳感器來說,這是屬于一個(gè)多孔的圓盤節(jié)流整流器的裝置,將這個(gè)裝置在管道截面上進(jìn)行安裝,各個(gè)孔的尺寸及其各個(gè)孔的分布,都是依據(jù)相關(guān)測試數(shù)據(jù)結(jié)果而進(jìn)行的,因此,也被稱之為函數(shù)孔。-旦流體穿過圓盤函數(shù)孔,流體則會(huì)被平衡整流，繼而渦流實(shí)現(xiàn)了最小化,形成近似于理想的流體。
三、多孔平衡流量計(jì)的性能優(yōu)化
多孔平衡流量計(jì)沿用了傳統(tǒng)孔板流量計(jì)的組成形式,對(duì)傳統(tǒng)節(jié)流裝置進(jìn)行了極大地改進(jìn),且該流量計(jì)具有平衡整流等顯著特征,并在其性能使用上進(jìn)行了改善與優(yōu)化。.
(一)測量精度高
傳統(tǒng)孔板流量計(jì)的節(jié)流裝置的流通圓孔徑只有一個(gè),因此節(jié)流后常導(dǎo)致流體狀態(tài)失常的情況出現(xiàn),當(dāng)流體通過節(jié)流孔的時(shí)候,那么就出現(xiàn)在孔邊會(huì)出現(xiàn)大面積的"死區(qū)"。故將消耗巨大的流體動(dòng)能,并且湍流旋渦所產(chǎn)生的湍流、噪聲等不穩(wěn)定因素也將降低測量的線性度和精度,因此,需較長的直管來對(duì)流體的正常壓力和流量進(jìn)行恢復(fù)。由于平衡流量傳感器具有多孔結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),能起到很好的減少流動(dòng)的平衡的作用,能起到減少渦流的效果,能起到降低振動(dòng)和信號(hào)噪聲的效果,因此,對(duì)于流場的穩(wěn)定性也能起到很好的提高的作用大,有-個(gè)特殊的精密管和一個(gè)專用裝置的壓力表,其精度是傳統(tǒng)節(jié)流裝置的5-10倍。通過實(shí)液標(biāo)定后,傳感器精度可達(dá)0.3%、0.5%,在各種計(jì)量方式下均可以使用。幾何尺寸測試,傳感器精度可達(dá)0.5%,1%,用于過程控制場合。多孔平衡流量計(jì)與傳統(tǒng)的節(jié)流裝置一樣,重復(fù)性高,均在實(shí)際標(biāo)定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上。故可實(shí)現(xiàn)幾何尺寸的檢定。
(二)直管段要求低、永久壓力損失低
多孔平衡流量計(jì)的節(jié)流裝置采用的對(duì)稱平衡設(shè)計(jì)。這種新型裝置可起到減少渦流的形成、紊流的摩擦、動(dòng)能的損失的作用。在同樣的工作情況下,將新型節(jié)流裝置與傳統(tǒng)裝置相比較發(fā)現(xiàn),新型裝置的壓力損失減少約70%,與文丘里管相差無幾,對(duì)減少運(yùn)行成本起到了極大地作用。同時(shí)和傳統(tǒng)孔板流量計(jì)相比,多孔平衡流量計(jì)能減少流動(dòng),穩(wěn)定流場,既可得出更精準(zhǔn)的差壓信號(hào),且壓力恢復(fù)比與之相比速度快近兩倍,減少了對(duì)直管段長度的要求。--般情況下直管段可以小至0.5D~2D,對(duì)于特殊或昂貴的管道,應(yīng)用多孔平衡流量計(jì)可以節(jié)省大量的直管段,此優(yōu)勢也在各行業(yè)中一致得到好評(píng)。
(三)提高量程比、重復(fù)性和長期的穩(wěn)定性好
新型與傳統(tǒng)節(jié)流裝置進(jìn)行比較具有明顯優(yōu)勢。第一,提高了測量量程比,據(jù)研究顯示,當(dāng)雷諾數(shù)超過50000時(shí)選擇比較合適的孔徑參數(shù),平衡流量計(jì)無上限,根據(jù)工業(yè)測量實(shí)際應(yīng)用的需要,常規(guī)測量量程比為10:1,若孔徑參數(shù)選擇合適可以達(dá)到30:1或更高,與傳統(tǒng)孔板流量計(jì)相比高2~7倍。
多孔平衡流量傳感器有平衡流場提高穩(wěn)定性、重復(fù)性的作用，可達(dá)到±0.1%。多孔平衡流量計(jì)因其流通孔較多,所以受力分散,并且無銳角磨損的情況出現(xiàn)。因此，β值具有長期保持不變的這一特點(diǎn)。多孔平衡流量傳感器的長期穩(wěn)定性極好;整個(gè)儀表部件固定,與傳統(tǒng)節(jié)流裝置比較壽命延長了5至10倍。另外多孔對(duì)稱的平衡設(shè)計(jì),減少了紊流剪切力和渦流的形成,起到有效的降低死區(qū)的形成的作用，可使臟污介質(zhì)能順利通過多個(gè)流通孔,有助于減少流體孔被堵塞的機(jī)會(huì)。
四、多孔平衡流量計(jì)于純堿裝置中的應(yīng)用
多孔平衡流量計(jì)在純堿裝置中的使用發(fā)揮著非常重要的作用,使用時(shí)確保了精度高、強(qiáng)穩(wěn)定以及可靠運(yùn)行的條件,在極大程度上確保了生產(chǎn)的穩(wěn)定性與連續(xù)性,-方面減輕了維護(hù)工作者的工作強(qiáng)度,另一方面為成本核算提供了正確數(shù)據(jù)。
(一)應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)分析
首先,多孔平衡流量計(jì)傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的較為簡單,于測量管內(nèi)并沒有許多的可動(dòng)部件,也就是并沒有多少因素會(huì)阻礙到流體的順暢流動(dòng);其次,可實(shí)現(xiàn)對(duì)臟污介質(zhì)、腐蝕性介質(zhì)的流量測量,基于該儀表測量管內(nèi)并無阻礙到順暢流動(dòng)的部件，因此可相應(yīng)的依據(jù)被測流體的性質(zhì)來選擇材料;再次,在測量過程中,并不會(huì)受到來自于被測介質(zhì)溫度、粘度或者是密度等方面因素的影響,可確保測量的寬泛性;最后,多孔平衡流量計(jì)具有靈敏的反應(yīng)能力。
(二)常見故障分析
1.管道系統(tǒng)與安裝
在此方面發(fā)生的故障-般都是由于多孔平衡流量計(jì)安裝位置錯(cuò)誤而導(dǎo)致發(fā)生的。常見的比如說將其安裝在從上往下流的垂直管道上,便有可能導(dǎo)致發(fā)生排空等問題。
2.環(huán)境方面
由于環(huán)境而導(dǎo)致故障的發(fā)生是指由于受到大電機(jī)磁場干擾或者是空間電磁波干擾等問題,就管道雜散電流干擾來說,一般只需要借助于較好的單獨(dú)接地保護(hù)便可實(shí)現(xiàn)測量的滿意度,但是如果管道存在強(qiáng)雜散電流,則就難以克服,必須要使用將流量計(jì)與管道絕緣的舉措來進(jìn)行解決。就空間電磁波干擾方面來說,通常是經(jīng)由信號(hào)電纜引入的,針對(duì)于此,應(yīng)予以加以使用單層或多層的屏蔽來起到保護(hù)作用。
結(jié)束語
多孔平衡流量計(jì)在其不同結(jié)構(gòu)與技術(shù)上的創(chuàng)造性突破有效避免了傳統(tǒng)的差壓式流量計(jì)的劣勢所帶來的影響。隨著使用要求的不斷提高,多孔平衡流量計(jì)的優(yōu)勢越來越被廣泛認(rèn)可,因其良好性能、較高的、穩(wěn)定的測量精度,已被各個(gè)相關(guān)行業(yè)應(yīng)用,并在實(shí)踐中取得了成功。本文對(duì)多孔平衡流量計(jì)的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)以及工作原理進(jìn)行分析,并對(duì)在純堿行業(yè)中的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)以及常見故障進(jìn)行探討。通過在純堿裝置中多孔平衡流量計(jì)的使用,可進(jìn)一步提高流量監(jiān)測數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性,充分實(shí)現(xiàn)資源的利用,降低能耗,提高生產(chǎn)效率,對(duì)提高在市場競爭中企業(yè)的競爭力具有重要意義。
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