平衡孔板流量計

　　平衡流量計又稱多孔孔板流量計，是一種差壓式流量儀表，對傳統(tǒng)節(jié)流裝置進行了改進，且該流量計有平衡整流等顯著特征，傳統(tǒng)節(jié)流裝置只有一個流通孔徑，節(jié)流后使流體失去了理想狀態(tài)，其工作原理與其他差壓式流量計一樣，都是基于密封管道中的能量轉(zhuǎn)換原理：在理想流體的情況下管道中的流量與差壓的平方根成正比;用測出差壓值根據(jù)伯努利方程即可計算出管道中的流量。平衡流量傳感器是一個多孔的圓盤節(jié)流整流器，安裝在管道的截面上，每個孔的尺寸和分布是基于公式和測試數(shù)據(jù)而定制的，稱為函數(shù)孔。當流體穿過圓盤的函數(shù)孔時，流體將被平衡整流，減小了渦流，形成近似理想流體，通過取壓裝置，可獲得穩(wěn)定的差壓信號，根據(jù)伯努利方程計算出體積流量、質(zhì)量流量。

　　特點

　　1.測量精度高

　　由于平衡流量傳感器具有多孔結(jié)構(gòu)的特點，能對流場進行平衡，降低渦流、振動和信號噪聲，流場穩(wěn)定性的提高，表體采用特制的精密管道和專用取壓裝置，使精確度比傳統(tǒng)節(jié)流裝置提升了5-10倍。

　　經(jīng)過實流標定，傳感器精確度可達±0.5%，適用于貿(mào)易計量場合。

　　幾何尺寸檢驗，傳感器精確度可達±1.0%，適用于過程控制場合。

　　平衡流量計加工重復性高，與傳統(tǒng)節(jié)流裝置一樣，在實流標定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，可以實現(xiàn)幾何尺寸檢定。

　　2.直管段要求低

　　平衡流量傳感器能將流場平衡，調(diào)整穩(wěn)定，且壓力恢復比傳統(tǒng)節(jié)流裝置快兩倍，縮短了對直管段的要求。大多數(shù)情況下直管段可以小至0.5D~2D，尤其對于特殊或昂貴的管道，采用平衡流量計可以省去大量的直管段。

　　3.壓力損失低

　　平衡流量計的對稱平衡設(shè)計，減少了渦流的形成和紊流摩擦，降低了動能的損失，在同樣的工況下，與傳統(tǒng)節(jié)流裝置比較，壓力損失較少了70%，接近文丘里管，從而節(jié)省了運行成本，值得推廣。

　　4.量程比寬

　　與傳統(tǒng)節(jié)流裝置相比,平衡流量計提高了測量量程比.研究結(jié)果顯示，雷諾數(shù)大于50000時，選擇合適的孔徑參數(shù)，根據(jù)工業(yè)測量實際應(yīng)用的需要，常規(guī)測量量程比為10：1，選擇合適的參數(shù)可以做道30：1。

　　5.重復性和長期的穩(wěn)定性好

　　平衡流量傳感器能將流場平衡穩(wěn)定，使重復性提高,可達到±0.1%。

　　平衡流量計多個流通孔分散受力，無銳角磨損，其β值長期保持不變，長期穩(wěn)定性非常好;整個儀表無可動部件，使用壽命比傳統(tǒng)節(jié)流裝置延長了5-10倍。

　　6.耐臟污不宜堵

　　多孔對稱的平衡設(shè)計，減少了紊流剪切力和渦流的形成，從而降低了死區(qū)的形成，保證臟污介質(zhì)順利通過多個孔，減少了流體孔被堵塞的機會。

　　7.測量范圍寬

　　根據(jù)實驗結(jié)果，我們知道：平衡流量計的性能，使其流速可以從低到音速，其小雷諾數(shù)可低于200，大雷諾數(shù)大于107;β值可選0.25～0.9。

　　8.適用范圍

　　平衡流量計工作溫度，壓力取決于管道和法蘭的材質(zhì)和等級，工作溫度可達到850℃,42MPa。

　　適合極低溫流體LNG，液空氣，液氮，液氧，液氬，液化乙烯，液氫，液氯等，能有效防止氣化，測量效果好。

　　平衡流量計可以測量汽液兩相、漿料測量，還可以測量雙向流。

　　平衡流量計左右對稱，因此可以方便地測量雙向流。

　　技術(shù)指標

　　管徑范圍：DN50~DN2000

　　精度：±0.5%、±1%;

　　直管段要求：3D~1D;

　　壓損：孔板的1/3~1/4;

　　量程比：10：1，合適的工況數(shù)據(jù)可以擴大量程比;

　　重復性：0.1%;

　　Re范圍：200~107;

　　β范圍：0.25~0.9;

　　溫度范圍：金屬管道能承受的溫度，可達850℃;

　　壓力范圍：金屬管道能承受的壓力，可達42MPa;

　　耐臟污：特殊的設(shè)計和計算;

　　可以測量雙向流。

　　應(yīng)用范圍

　　可應(yīng)用于氣體、液體、氣液兩相，液態(tài)氣體、雙向流、臟污介質(zhì)、漿料的測量。

　　平衡流量計的應(yīng)用

　　平衡流量計，工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用比較特殊，過去常用的就是節(jié)流裝置，但由于節(jié)流裝置存在著某種程度上的一些缺陷，比如：精度不高，比如在生產(chǎn)工藝上面的要求，計算方式，等等，所以現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)中常用的就流量計較多一些。這只是把平衡流量計對傳統(tǒng)節(jié)流裝置進行改進，并非說用平衡流量計就能完全取代節(jié)流裝置，改進與升級后的產(chǎn)品有平衡整流等特征，因為，節(jié)流裝置他只有一個流通孔徑，節(jié)流后使流體失去了理想狀態(tài);而平衡流量計有多個函數(shù)孔徑，把流場平衡整流成理想流體，從而將差壓式流量計的優(yōu)勢發(fā)揮的淋漓盡致。這也是工業(yè)的一次改進，節(jié)流孔板是英國發(fā)明創(chuàng)造的。流入中國也很多年了。但對中國的發(fā)展也起一定的作用，現(xiàn)在常用的平衡流量計，他適用于工業(yè)現(xiàn)場的流體測量，目前平衡流量計已經(jīng)廣泛應(yīng)用到，自動化工程，控制現(xiàn)場，石油石化、冶金冶煉、火力發(fā)電、天然氣、水處理等行業(yè).

　　平衡流量計的原理

　　平衡流量計就是一種差壓式流量儀表，只不過在產(chǎn)品的性能與技術(shù)方面有所改進，同樣的道理也各有優(yōu)缺點，但是他的工作原理與其他差壓式流量計還是一樣的，也都是基于密封管道中的能量轉(zhuǎn)換原理：在理想流體的情況下管道中的流量與差壓的平方根成正比;用測出差壓值根據(jù)伯努利方程即可計算出管道中的流量。平衡流量傳感器是一個多孔的圓盤節(jié)流整流器，安裝在管道的截面上，每個孔的尺寸和分布是基于特殊的公式和測試數(shù)據(jù)而定制的，稱為函數(shù)孔。當流體穿過圓盤的函數(shù)孔時，流體將被平衡整流，減小了渦流，形成近似理想流體，通過取壓裝置，可獲得穩(wěn)定的差壓信號，根據(jù)伯努利方程計算出體積流量、質(zhì)量流量，現(xiàn)在隨著工業(yè)自動化過程中的一些特殊要求，人們在生產(chǎn)生活方面的要求也在發(fā)生著變化，所以，平衡流量計和節(jié)流裝置也會同時存在于應(yīng)用現(xiàn)場。

　　平衡流量計與孔板對比

　　平衡流量計適用于流體測量，目前平衡流量計已經(jīng)廣泛應(yīng)用到石油、化工、冶金、電力、天然氣、水處理等行業(yè)。平衡流量計是近年來新發(fā)展起來的新型流量計,在標準孔板的基礎(chǔ)上,采取多孔流通的方式,避免了標準孔板在現(xiàn)場使用壓損大,前后直管段需要長的缺點,而且在測量方面也比標準孔板精度有了提高,下面就給大家詳細介紹下平衡流量計工業(yè)測量的優(yōu)勢.

　　標準孔板流量計現(xiàn)場使用的時候,壓損大,前后直管段要求高是主要限制其發(fā)展的原因,但是平衡流量計由于其自身結(jié)構(gòu)問題,從根本上實現(xiàn)了轉(zhuǎn)換,起壓損為標準孔板的1/4左右,直管段要求也僅為前3D后1D左右.常在1:3這樣,而現(xiàn)場測量范圍經(jīng)常會超過這個范圍,這個在很多時候也限制了標準孔板的應(yīng)用,而平衡孔板流量計范圍度正常比值大概在20:1這樣,有些時候,上限流量可以提高,其小雷諾數(shù)可低于200，大雷諾數(shù)大于10 7;β值可選0.25～0.90。

　　平衡流量計現(xiàn)場測量采取對稱多孔結(jié)構(gòu),能對流體進行實際平衡,降低渦流和振動,相比孔板流量計現(xiàn)場測量,單是這些優(yōu)點就提高了不少,同時測量范圍廣泛,解決了差壓式流量計的缺陷,是標準孔板的升級.

　　平衡流量計長期穩(wěn)定性好,由于其紊流剪切力的明顯減小，大幅度降低了介質(zhì)與節(jié)流件直接的摩擦，其β值長期保持不變，整個儀表無可動部件，因此可以長期保持穩(wěn)定性.其次還具有標準孔板的測量優(yōu)勢,適合高溫高壓的測量場合,基本適用于現(xiàn)場介質(zhì)的測量。