节能仪表——均速管流量计
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均速管流量计工作原理
均速管流量计是一种流量测量仪器,其工作原理基于狭缩流原理。
它通过将管道内部缩径来改变流体的流速,从而实现流量的测量。
均速管流量计的设计是基于伯努利定律和连续体动量方程。
伯努利定律描述了当液体通过一个收缩的管道时,其速度会增加而压力会降低。
通过该原理,均速管流量计测量狭缩点前后的压差,从而计算出流量。
均速管流量计由两部分组成:一部分是收缩段,另一部分是扩散段。
收缩段是流体通过的狭缩部分,其宽度比管道的宽度小得多。
流体经过收缩段时,速度增加并压力降低。
扩散段是另一端的管道,其宽度逐渐增加,使流体的速度逐渐降低而压力逐渐升高,从而恢复了原来的压力水平。
均速管流量计的工作原理可以通过以下步骤简单阐述:
1. 流体通过进口管道并经过收缩段,这使得其速度增加并压力降低。
2. 流体通过扩散段,其速度逐渐降低而压力逐渐升高。
3. 流体到达出口管道并经过测量,其速度和压力被测量并用于计算流量。
在均速管流量计中,流体的流速是均匀的,因此称为“均速管”。
此外,均速管
流量计可以测量多种类型的流体,例如液体和气体。
总之,均速管流量计是一种简单而有效的流量测量仪器,其工作原理基于收缩和扩散段的狭缩流原理。
它通过测量狭缩点前后的压差来计算流量,可以用于测量各种类型的流体。
均速管流量计原理嘿,朋友们!今天咱来唠唠均速管流量计原理。
你看啊,这均速管流量计就像是个神奇的小侦探,专门负责探测流体的秘密呢!它的工作原理其实不难理解。
想象一下,流体就像一群调皮的小孩子在管道里奔跑,而均速管呢,就像是个聪明的老师,能准确地知道这些“小孩子”跑的速度有多快。
均速管上有几个测量孔,这些孔就像是老师的眼睛,能敏锐地捕捉到流体的各种信息。
当流体流过这些孔时,均速管就能根据压力的变化,算出流体的速度啦。
这是不是很神奇呀?就好比你在路上看到一辆车飞驰而过,虽然你不能一下子就知道它的速度具体是多少,但你可以通过一些迹象来判断个大概呀。
均速管也是这样,它通过巧妙的设计和精准的测量,把流体的速度给“摸”得透透的。
而且哦,均速管流量计还有个特别厉害的地方,就是它能在各种复杂的环境下工作呢!不管是高温的地方,还是有腐蚀性的地方,它都不怕,照样能把工作完成得漂漂亮亮的。
这就像一个勇敢的战士,不管遇到什么艰难险阻,都能勇往直前,毫不退缩。
你说,这均速管流量计是不是很牛?它就像是流体世界里的守护者,默默地为我们的工业生产和生活服务着。
它让我们能更好地了解和控制流体的流动,让一切都变得更加有序和高效。
它的应用范围那可广了去了,从石油化工到电力能源,从水处理到食品加工,到处都有它的身影呢。
它就像一个无处不在的小精灵,时刻发挥着自己的作用。
所以啊,咱可不能小瞧了这均速管流量计。
它虽然看起来不起眼,但它的作用可大着呢!没有它,很多工业生产都没法顺利进行呢。
总之,均速管流量计原理就是这么神奇又实用,它真的是我们生活和工作中不可或缺的好帮手!原创不易,请尊重原创,谢谢!。
分析几种流量仪表的选用摘要本文介绍了钢铁厂中比较常用的几种流量仪表对应的选用注意事项。
不同的流量仪表有着它自身独特的优点和缺点,没有任何一种仪表可以说是最优秀的、最完美的。
在对仪表进行选择时,工作人员应该根据工艺不同的要求,对仪表进行不同地选择。
关键词流量仪表;选择;测量中图分类号th89 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2013)96-0048-02流量仪表的种类非常多,且各有各的特点。
随着经济市场的到来,很多的厂商因为过度强调自己产品优秀,使买家在选型的过程中犹豫不决。
其实任何的一种仪表都有着自己的特点,换句话说,也就是存在着不同的优点和缺点。
不管是哪种仪表,都不可能适用于任何场合中,人们在对仪表进行选择的时候应考虑到仪表特点这一方面。
1不同流量计的选型1.1 v锥流量计在2002年,国产的v锥流量计开始被我国的各个工业所使用,至此,国产的v追流量计正式进入了全面使用的阶段。
尤其是在最近新颁布了相关的标准之后的几年,可能是受到一些针对性的宣传的影响,v锥流量计成为了我国非常热门的一种流量计,其生产的厂商也多达数十家。
确实,v锥流量计却是有着很多的优点,其最为出色的一点就是在安装的过程中所要求的直管段很短,比较适用于相对较脏的一些粘稠介质中。
所以,在一些钢铁厂中焦炉煤气或者是一些直管段无法满足要求的相应助燃空气和高炉煤气以及转炉煤气等采用这种v锥流量计是非常合适的。
但是,跟孔板流量计相比,v锥流量计存在着价格高和吊装困难等缺点,不论是计算还是制造,或者是安装使用,在通过v锥流量计进行计量的时候,都会缺少对应的数据与规范。
所以根据现在的情况来看,v锥流量计还无法代替孔板流量计,依然还需跟孔板流量计共同存在,发挥其各自的优点。
1.2超声波流量计最近几年,超声波流量计相关技术的发展速度非常快。
因为超声波流量计自身的原理特点影响,其大口径和小口径的价格差距并不大,这就是它最显著的特点。
因此有人觉得,对于水介质来说,如果是大口径管道,就可以用超声波类型的流量计,但如果是小口进管道,则建议使用电磁类型的流量计,这样可以更合理地对资金进行利用。
阿牛巴流量计的安装流量计技术指标阿牛巴流量计(均速管流量计)测量范围广泛,适用于大部分现场介质的测量。
是公认的节能型流量仪表。
今天就阿牛巴流量计普通的安装方式给大家详细总结下,对于生产型的企业大家都知道,阿牛巴流量计现场安装正常采用的是直接插入式(也就是焊接式)的连接方式。
1,安装首先的前提还是要确认现场直管段是否符合要求,具体要求可以参考相关手册或者咨询公司技术部门,然后根据现场流体方向确定流量计的安装方向。
2,在方向确定好之后,借助开孔器在管道上开孔(常规开孔大小为25mm)a,单面支撑;也就是说,在管道上根据阿牛巴传感器尺寸开一个孔,这样的安装方式适合现场口径小于600mm的管道,因为在小孔径的安装方式下,这样的安装方式足以保证传感器本身的稳定性,保证测量精度。
b;双面支撑;确定安装方向后,在管道上对称位置上开两个同样大小的孔,和上面单面支撑是相对的,也就是说,对于大口径的测量,为了保证传感器的稳定性,要采用双面固定的方式来安装阿牛巴流量计。
3,将阿牛巴流量计插入管道中,用点焊的方式将传感器固定在正确的位置上,但是要求探头部分在整个管道内径且与中心线在同一条中心线上4,最后将整个焊口全部焊接好,并对焊接部分做防锈处理。
而对于现场水泥管道,为了现场安装方便,公司会随阿牛巴流量计同时配备一块钢板,钢板与现场管道用螺栓对卯,然后阿牛巴流量计和钢板还是采取上述安装方式。
一、指针抖动:1.轻微指针抖动:一般由于介质波动引起。
可采用增加阻尼的方式来克服。
2.中度指针抖动:一般由于介质流动状态造成。
对于气体一般由于介质操作压力不稳造成。
可采用稳压或稳流装置来克服或加大浮子流量计气阻尼。
3.剧烈指针抖动:主要由于介质脉动,气压不稳或用户给出的气体操作状态的压力、温度、流量与浮子流量计实际的状态不符,有较大差异造成浮子流量计过量程。
二、指针停到某一位置不动主要原因是浮子流量计的浮子卡死一般由于金属管转子流量计使用时开启阀门过快,使得浮子飞快向上冲击止动器,造成止动器变形而将浮子卡死。
均速管流量计均速管流量计是根据流体分布原理研制的先进的差压式流量计,由于采用了独特的结构设计和测量杆整体加工的工艺使其适用于高温(600℃)高压(64Mpa)介质测量。
均速管流量计配置高精度智能微差压变送器;差压变送器与FC2000系列流量计通过各种模式(4-20mA信号或HART协议信号)通讯,构成流量检测系统,除进行温度压力补偿外,还可以压缩系数、热膨胀系数、雷诺数进行实时修正,特别是本系统通过采集数字差压信号,可在低流速区获得稳定微差压信号,同时完成非线性修正运算,使测量准确度优于1.0%。
均速管流量计可广泛运用于石油、石化、化工、冶金、电力和城市管网的气体(含天然气)、蒸汽、液体测量。
均速管流量计的测量元件——均速管(国外称Annubar,直译阿牛巴),是基于早期皮托管测速原理发展起来的,是60年代后期开发的一种新型差压流量测量元件,并开始应用与我国的工业现场,70年代中期已有30余家厂家进行了研制生产。
均速管的优点是;结构上较为简单(如图1所示),压力损失小,安装、拆卸方便,维护量小。
该流量计由于生产成本低,价格低廉,因此在市场较为畅销,在众多的流量仪表中占有了一席之地。
特别是由于其压力损失小(与孔板相比较,仅为孔板的5%以下),大大减少了动力消耗,节能效果显著,这在能源紧张的今天,有着其特殊的意义。
由于该流量计适应范围宽,长期稳定性好(如图2所示)近年来有了较大的发展,出现了几种结构形式不同的流量计。
但因使用不当,在应用中产生了一些问题,使得客观要求与发展现状产生了很大的矛盾,许多人期望其应用问题能得到解决,为此人们做了大量的不懈努力,使得均速管流量计这一既古老而又年轻的流量计,在能源、环保等计量测试中得到了较为广泛的应用。
1 均速管流量传感器的测量原理均速管流量传感器,由其结构示意图所知,它是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。
均速管流量计检定规程
均速管流量计检定规程是指根据国家标准和法规对均速管流量计进行检定所应遵循的一系列步骤和要求。
下面是一般的均速管流量计检定规程的基本流程:
1.准备工作:确定检定设备和仪器的准确度和可靠性,准备检定所需的标准装置和标准流量计。
2.现场检定:将待检均速管流量计安装在适当的位置,确保流体在管路中的流动状态稳定。
检定人员采集流量计所需的各种参数,如压力、温度、流量等。
3.标定:使用标准装置或标准流量计进行校准,根据流量计的特性曲线对待检流量计进行比较和验证,确定其准确度和可靠性。
4.数据处理和分析:将检定所得的数据进行处理和分析,得出流量计的准确度、重复性和稳定性等指标。
5.报告编制:根据检定结果编制检定报告,包括检定日期、检定人员、检定仪器、校准方法和数据等内容。
6.结果评定:根据国家标准和法规对检定结果进行评定,判定待检流量计是否符合规定的准确度要求。
7.记录和保存:将检定报告和相关数据记录保存在档案中,以备后续参考和查询。
需要注意的是,具体的均速管流量计检定规程可能会因不同的国家、行业和标准的要求而有所差异,以上流程仅供参考。
在实际检定过程中,应严格按照相应的国家标准和法规进行操作。
节能仪表——均速管流量计
毛新业
四川自控工程专业委员会
均速管流量计(国外称Annbar 、Torbar 、Probar 、verabar 、itabar ……等),问世已三十八年,名称不同,截面各异,但都是基于皮托管测速原理,以测管道中直线上几点流速来推算流量的一种插入式流量仪表。
它具有结构简单,价格低廉,装、拆方便,压损小。
从耗材少、运行费用低二方面来看都是一种节能仪表。
在当前大力倡导建设节约型经济情况下,是一种值得推荐的流量仪表。
一、 基本原理(图一)
流量Q 是单位时间s 内通过管道某一截面A 的流体体积m 3(或质量kg ),即Q= m 3/s=m 2·m/s=A ·V
流量也可变换为管道截面A 与流速V 的乘积,但工业管道中的流速通常不是常数,只有桴截面划为许多单元面积Ai ,乘以通过Ai 的流速Vi ,即流量Q=∑=n
i AiVi 1。
但这种方法过于繁琐。
幸好无论管道流速中流速分布
多么复杂,在较长的直管段(一般应为30倍直径)后,在流体的粘性作
用下,管内的流速分布将呈现对称于圆心的充分发展紊流。
在这种情况,只需测直径方向上N 个点的流速,就可以准确地推算流量值。
采用皮托管测速原理,通过测流体的总静压,运用柏努利方程就可测量流体的流速值。
均速管沿管道直径方向插入管道,流向有数对总压孔,由于沉速不等,所测总压也不相等,在高压腔内平均后,通过高压线,接入变送器高压端;背流向一侧有数对背压孔,所测背压(如处于位流各背压值应相等)在低压腔平均后,通过低压线接至变速器低压端,忽略一些影响不大的因素,均速管的流量计算公式可表示为
Q=AJO 2
〔ΔP/δ〕21……① 式中①Q 为流量(m 3/n );A 为系数取决于各参数的单位;
P 为管道内很能够(m );ΔP ,平均后的高低压之差(Pa );
δ流体密度(kg/m 3)。
二、主要特点
1、结构简单、重量轻巧,总共仅10多个零件。
2、适应范围宽阔。
可适用于多种流体(气、液、蒸汽);口径自25毫米至9米,压力上限可达40Mpa ;温度上限1000℃。
3、节能显著。
不可恢复压损仅为孔板几十分之一,年运行费用为孔板1/40~1/50。
4、安装简便。
仅需在管道上结一个约40毫米圆孔,焊上安装座即可,不断流型可在低压情况下,不中断流程进行装饰。
5、长期稳定性好。
无可支部件,准确度不受粘污、腐蚀等的影响。
准确度在可保证直管段长度可达±1%;在直管段长度达不到要求时,重复性也可达到0.2%,适用于工控系统/
6、准确度。
在直管段长度无法满足时,由于具有取样性质,准确度难以高于±2%~3%,不宜作为计量仪表,特别是贸易核算收费情况。
7、防堵性。
早期均速管,背压仅一细管,易于堵塞,要求流体洁净度高,新型均速管背压采用多点,且空腔较大,可改善易堵塞情况。
三、目前常用的几种均速管
均速管在上世纪60年代末期推向市场,最早检测杆截面开头为圆形,后发现流体在雷诺数Re<105时,在圆截面上分离点为78°;而Re>106时,分离点将转为130°,当Re处于105~106之间时,分离点不确定,因而引出流量系数有近±10%的偏差。
在70年代末期,国内外逐渐推出了分离点确定的菱形截面检测杆(国外称钻石Diamonr)以取代圆截面。
目前
常用的有以下几种:
1、菱形—Ⅰ型(图2a),由美国DSI公司1978年推出。
由于均速管一般应使用在位流中,即管道横截面积有横向流动,背压应相等,可以仅取一点背压,用一根内径约3毫米的细管引至变送器,但现场流体大多不够洁净,常有堵塞故障发生。
目前国内仍有厂家生产,国外早已弃而不用。
2、托巴管(图2b),由英国托巴(TFL)流量计公司,1985年推出,在圆形检测杆,??出一个大角形,迫使流体在六角处分离,它与菱形—Ⅰ型早期采用过的忠压引出管,实践证明,不仅没有什么优异的性能,反而增大易于堵塞的弊病,这种结构早被国内外生产厂商所淘汰。
国内某厂推一种专利产品,亦称托巴管,其实就是在每个总压检测孔上焊一个弹头,检测杆仍为圆形。
它既没有弹头型控制附面号的优点,又保留了圆截面分离点不确定的缺点。
匠心何在?难以理解!
3、菱型—Ⅱ型
总压、背压检测孔均采用2~4对,在高、低压腔中平均后,分别引至差压变送器高低压端。
美国DSI上世纪末期(1984年)推出的Probar 产品(图2C-1)由三个型材(一个菱形、二个三角形)组合成检测杆。
而德国的intra-automation公司于上世纪90年代推出了一体化结构(图2C—
2),称为Itabar的产吕,检测有内用隔板分为高低二个压力腔,强度好,不易泄漏,且采用高强度耐热钢后,耐压可达40Mpa,耐温可达100℃。
Probar及Itabar的检测杆都采取了复合结构,可将温度变送器插入检测杆组成一体化智能质量流量计。
4、弹头型(图2D)
1992年由美国Veris公司推出,称为Verbar(威力巴)。
Verbar在其弹头前端表面做了粗糙处理(X/Ks≈200),认为处理后可保证形成紊流附面层,提高测量准确度。
附面层由层流转变为紊流虽会影响准确度,但这种影响相对其他因素来说是微不足道的,而弹头形及静压点的位置,却使其输出差压相对其他类型均速管偏低不少,影响了它在低密度、低流速情况下的选用。
5、T型(图2E)
T型结构正对流向2001年由美国DSI公司推出,有二排密集的总压检测孔(直径约2mm)或取压槽,背流回一测采用了二排背压孔。
认为这样的设计可获得“更多”的速度分布,有利于提高准确度。
其实总压孔即或是密集到变成了槽口,也只能测管道中某一直径方向的流速。
而在直管道不够长,直径方向上的流速颁不足以反映整个截面时,这种设计毫无意
义。
用槽口代替总压孔,在几十年前就出现过,并未推行说明没有实用价值,其次,采用较小的总压孔(或槽)却易于堵塞。
事实上并非厂商所说T形检测杆正前方形成了高压区,粉尘不易进入。
如真是这样,汽车挡风玻璃板上还有用雨刷的必要吗?
四、定位——适用于检测、监控系统
均速管优点不少,如节能、结构简单、安装方便……,但正所福“福兮祸所伏,祸兮福所倚”,这些优点也不可避免地带来一些不足之处,如准确度不够高,易堵塞……待。
如前所述,均速管是一种插入式,具有取样性质的仪表,在直管段不能达到要求时,无论采用什么形式的检测杆都难以达到厂商所宣传的±1%精确度,而重复性却可优于0.5%。
20多年前,W·Rahmeyer等人已进行了验证。
他们将均速管安装在阻力件(阀门、弯头φ……)后2~/2D,即在非充分发展紊流条件下进行系统地试验。
试验表明,在直管段小于4~5D时,流量系数的偏差可达到±8%以上,而重复性却可优于1%。
说明了对于均速管这种取样性质的仪表,直管段长度对其准确度的影响至关重要。
而对重复性的影响却微不足道!
在实际应用中,由于均速管特别适用于大管道,一般情况都难以保证足够长的直管段,即无法具有较高的准确度,均速管在流程工业中还有无
立足之地?仪表一般有以下三种用途:①用于贸易、经济核算的计量,准确度应放在首位。
②用于工控系统信号源头的检测,重复性是主要的。
③用于监控工艺流程是否正常工作,可靠性是优先考虑的。
例如:对于一个锅炉的燃烧系统,必需测空气流量来调控燃料量,以保证最佳的空气燃料比。
这时如用均速管测空气,只要它的输出能反映空气的变化,二者呈一一对应的单值函数关系,不随意变化,即重复性好就可以了。
至于空气的绝对量,人们无需知道。
其次,均速管也适用于监控工艺流程是否正常,如我国西气东输,木直径的干线流量计,并不涉及计量收费问题,在96支干线流量计,就采用了50支均速管,占52%。
在大口径的流量检测,监控系统中,均速管以其显著的节能效果,优异的性价比,常作为首选仪表。
五、小结——扬长避短,各取所需。
流量仪表由于影响因素较多,相应的品种也十分多,当前还没有一种流量仪表可取代其他仪表而一统天下,对于每一种仪表来说都只能扬长避短,在己之长的领域中发挥作用。
业界专家忧虑地指出,由于准确度不够,均速管作为计量、贸易结算的基础尚不牢靠,并建议:Ⅰ将国内外均速管检
测件选用一种作为标准形式Ⅱ建立流量系数数据库;Ⅲ对现场安装条件进行试验研究。
这些建议看来诱人,但实施却不现实,实施一项国际性的标准化计划由谁组织?我国二十多年改制将一切研究所都推向了市场,无人过问基础性研究,要实施这样一个计划,由谁埋单?
近年来,有些流量仪表发展很快,据“Flow·Research”报告分析,近年来超声及哥氏流量计发展很快,年销售增长率分别为10.4%ey 6.9%。
这二种仪表准确度都可达到±0.5%,完全可以胜任计量、贸易结算。
均速管的研究,生产厂商应克服“尔有弊帚,学之千金”的心态,一定要将这种插入式仪表应用到计量、贸易结算领域,能不断总结应用中的问题,勇于创机关报,能在检测、监控领域中充分用好均速管,就是很大的贡献。