差压式流量计的选择与应用
发布时间：2022-08-20 10:15:24来源：www.hseauto.cn来源：..
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摘 要 随着工业自动化信息技术的不断发展，工业生产自动化程度越来越高。随之而来对工业生产过程中各种工艺参数检测的精度和稳定性要求也越来越高，只有在提供准确和稳定的过程监控数据的前提下才能有效地实现自动控制的目的。流量是工业生产过程中的一个非常重要的参数，如何选用不同的节流装置在不同的工况条件下实现对流量的精确、稳定测量也就显得十分重要。依据不同节流装置在工业生产过程中不同工况条件下的应用实践，分别介绍了一体化节流式流量计、多孔平衡流量计和插入式多点均速双喉径流量装置的特点，并有针对性的通过在不同工况条件下的应用和比较，阐明了不同工况条件下所适用的节流装置类型和最佳的解决方案。
关键词 一体化节流式流量计；多孔平衡流量计；性能比较
0 引言
随着工业技术的飞速发展，对工业生产过程参数的测量要求越来越高，流量就是其中一个重要参数。以标准孔板和喷嘴作为节流件的传统流量测量装置，具有结构简单、耐高温、使用寿命长、稳定可靠等优点，在目前的所有流量测量方式尤其蒸汽计量中占有较高的使用比例，但传统节流件不足之处也很明显。随着计量技术的不断发展，新的计量设备也不断涌现，其中一体化节流式流量计、多孔平衡流量计、插入式多点均速双喉径流量装置等节流装置以其鲜明的特点和技术优势在工业生产中得到了越来越广泛的应用。通过对不同节流装置特点和各自优缺点的了解，针对不同工况选择合适的节流装置对流量进行测量，就能够得到精确度高、稳定性好的测量结果。
1 节流装置的特点
1.1 一体化节流式流量计的特点
节流装置和差压变送器甚至压力、温度变送器做成一体，节约安装、维护工作量及费用，其具有如下特点：
1）采用抗冻式设计，对于蒸汽测量不需要防冻液和保温处理，没有冷凝弯带来的水柱误差；
2）可在线补偿流出系数C、膨胀系数ε、工况管道内径D、工况开孔d 等，使量程比达20 ：1 ；
3）45 度取压阀便于清理取压孔（脏污或易结晶介质堵塞取压孔），也便于系统的在线维护；
4）节流件采用锻制不锈钢一体加工，确保了节流件的强度，并使可能的泄漏点为最少；
5）内嵌蒸汽计量专用软件（GB/T 2624-1993）和天然气计量专用软件（SY/T 6143-1996，AGA8）；
6）可采用HART 协议作为信号传输，充分发挥了智能变送器的优良性能。使量程得到实质性的扩展；
7）提供不间断电源仪表箱，断电后系统仍可工作7~15天；
8）预留压力传感器接口，避免了压力传感器的安装成本；
9）采用防盗式取压阀和排污阀，适用于贸易结算。
1.2 多孔平衡流量计的特点
新一代平衡流量传感器巧妙的将整流与测量合为一体，是一种具有广阔应用前景的新一代差压式流量计，其具体特点如下：
1）测量精度高；
2）程比宽；
3）对直管段的要求非常低；
4）永久压力损失低。
1.3 插入式多点均速双喉径流量装置的特点
插入式多点均速双喉径流量装置是在插入式双喉径流量测量装置的基础上开发研制的一种流量测量的新产品。其具体特点如下：
1）安装简单、维护方便；
2）压力损失小；
3）差压信号较大；
4）信号输出稳定；
5）更适应大尺寸管道流量计量；
6）直管段要求低；
7）防堵效果显著；
8）抗干扰、抗冲击能力强。
3 节流装置的选择与应用
下面将通过在不同工况条件下对不同介质的流量的测量，对一体化节流式流量计、多孔平衡流量计和插入式多点均速双喉径流量装置进行比较。由于一体化节流式流量测量装置解决了堵、漏、冻的问题，具有防盗、宽量程等优点，并解决了冷凝平衡的问题。所以更适合用于蒸汽的流量测量，相对来说如果是室内测量使用，在直管段等工况满足要求的前提下采用一体化节流式流量测量装置是最佳的解决方案。
另外，由于一体化节流式流量测量装置是一体化结构设计，在实际应用中，安装设备时就不再需要三阀组、导压管和仪表保护箱等设备，既节约了投资也减少了安装和维护人员的工作量。
虽然可以用于煤气测量的仪表类型很多，但孔板式流量计仍然占据主流地位，这主要是以下几个原因造成的：
1）有国家标准；
2）有悠久的使用历史和丰富的使用经验。有缺点但知道如何克服；
3）价格较低。
与传统方式相比采用插入式多点均速双喉径流量测量装置所具备的优点非常明显。
1）具有插入式双喉流量测量装置的特点，是巴类流量计输出差压的两倍以上。
2）低压取压孔设置在传感器的流速较高的内截面，再加其环室取压结构，与正面取压方式的巴类流量计相比，有更好的防堵效果。
由于煤气介质的压力一般比较低，差压值更小。另外煤气介质一般比较脏湿，容易产生堵的现象，因此采用插入式多点均速双喉径流量测量装置用于压力低、脏湿气体测量时更加合适。
工业生产过程中常常会出现一些特殊的工况要求，直管段难以满足要求，量程比宽，对流量测量的精度要求又非常高，在这种情况下选用多孔平衡流量计进行测量就非常理想，具体原因有以下几个方面：
1）由于多孔平衡流量传感器实际上是一个流量整流器，能够有效的没对漩涡和改善速度分布畸变，使流场近似理想状态，测量精度可达到0.2 级；
2）由于大口径小流量测量是大多数流量传感器的难题，而多孔平衡流量传感器是多孔结构，选择合适的等效直径比，可偏重于主要测量下限流量又兼顾上限流量，使得测量流量量程比更宽，如果参数选择的合适可达到300:1-500:1 ；
3）一定长度的直管段主要是用来使流体在其中流动时趋于平稳，而多孔平衡流量传感器本身就是一个流动调整器，因此它几乎可直接连接到阀门、三通、弯头等阻流件后，并不影响正常的测量；
当然，多孔平衡流量计也有它的缺点，比如用于脏湿气体测量时就容易发生堵的现象。因此在用于工况条件比较特殊，普通节流装置无法满足条件的情况下除了脏湿气体以外的其他气体介质采用多孔平衡流量计是最佳的解决方案。
3 结论
通过以上的描述我们可以了解和掌握不同节流装置的特点，在对不同工况条件的介质进行流量测量时，结合各种节流装置的特点有针对性的选择合适的节流装置进行流量测量就能够达到最佳的测量效果。
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