前言

 

      自上世紀(jì)60年代末均速管流量計(jì)問世以來，雖不斷改進(jìn)（國外稱Annubar、Verabar、Probar 、Torbar、Itabar、Preso、Deltabar、Averaging Potit-tube等），名稱各異，但都是基于皮托管測速原理，以測管道中直徑（圓管）或長與寬（矩形管）上幾點(diǎn)的流速來推算流量的一種插入式流量儀表。因其結(jié)構(gòu)簡單，裝、拆方便，價格低廉及節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，在無需準(zhǔn)確計(jì)量進(jìn)行貿(mào)易核算，僅作為工況監(jiān)控，特別是大于200毫米的口徑情況下，在電力、冶金、石化等行業(yè)中，常做為首選儀表。

 

      CONTROL ENGINEERING與Reed Research 集團(tuán)聯(lián)合對近兩年全球流量儀表市場的調(diào)查表明：在20種常用流量儀表中，均速管流量計(jì)的排序處于8~9位；我國西氣東輸?shù)氖兰o(jì)工程中，在干線內(nèi)徑為一米的管道上，選用了50臺Emerson的均速管流量計(jì)，占總量96臺的52%；此外，美國的Verabar均速管流量計(jì)在國內(nèi)電力、冶金、石化等行業(yè)中，銷售業(yè)績斐然，令人矚目。而國產(chǎn)均速管在大陸市場中幾乎無立足之地，究其原因，無論是Emerson，還是Verabar公司，近20年都十分重視產(chǎn)品在現(xiàn)場應(yīng)用的情況，不遺余力推陳出新，不斷改進(jìn)；而國內(nèi)廠家，產(chǎn)品開發(fā)乏力，一味仿制，幾乎還生產(chǎn)、銷售國外10多年前已淘汰的產(chǎn)品，這些情況令人深思。本文就近年來業(yè)內(nèi)人士對均速管較為關(guān)注的幾個問題提出以下看法，供大家參考。

 

      熱點(diǎn)之一 ——檢測桿的截面形狀

 

      這是均速管發(fā)展過程最熱的話題。近30年來，不斷變化、創(chuàng)新，較典型的有以下幾種：

 

      1 圓形

 

 

 

      最早的均速管檢測桿為圓截面；迎流向有多個總壓孔，背流向?yàn)榈蛪嚎祝恢虚g用板隔開，后認(rèn)為均速管既處于位流，整個截面靜壓應(yīng)相等，改為僅在檢測桿中央背流向一側(cè)鉆一個背壓孔，用細(xì)管將背壓傳至差壓變送器低壓端，取消了隔板，簡化了結(jié)構(gòu)。

 

      2 菱形-Ⅰ

 

 

 

      上世紀(jì)70年代末期，圓截面使用多年后，發(fā)現(xiàn)在雷諾數(shù)處于105~106之間時，流體在圓管上分離點(diǎn)將從78u移至130u，即所謂“阻力危機(jī)”現(xiàn)象，改變了圓截面上的壓力分布，引起約±10%的流量誤差，逐由菱形代替。菱形兩側(cè)為銳角，分離點(diǎn)確定，排除了阻力危機(jī)。其他結(jié)構(gòu)不變。

 

      3 菱形-Ⅱ

 

 

 

      菱形-Ⅰ使用7、8年后，又發(fā)現(xiàn)背壓孔的傳壓細(xì)管，由于內(nèi)徑僅3毫米，易堵塞。美國Dieterich公司又推出了由3個腔體所組成的檢測桿截面，總壓孔由兩對改為3到4對，背壓孔與總壓孔一一對應(yīng)，取消了總背壓引出管，這種結(jié)構(gòu)即或有一二個背壓孔被堵，也不會影響均速管的正常工作。

 

      4 翼形

 

 

 

      近20年來，不斷有人從減少均速管阻力角度出發(fā)，推出了各種阻力較小的檢測桿形狀，如對稱翼型、扁圓形、橢圓形（Preso）等。其實(shí)均速管的永久壓損僅幾十帕，可忽略不計(jì)，不必小題大做。而這類截面形狀低壓多取自兩側(cè)，卻帶來輸出差壓過低的弊病，揚(yáng)短避長，得不償失。但也有特殊情況，Emerson公司就采用這種翼形剖面結(jié)構(gòu)測蒸汽，由于蒸汽流速較高、密度較大，有可能獲得較大的差壓，的確需要減小阻力，以增加強(qiáng)度，但僅限于一個型號，用于特殊場合。

 

      5 彈頭形

 

 

 

      美國Verabar公司推出，在彈頭前端表面做了粗糙處理，（粗糙度X/KS約為200），宣稱這樣可以控制附面層的厚度，以此提高測量精確度。實(shí)際估算附面層對準(zhǔn)確度的影響是可忽略不計(jì)的。彈頭型的低壓取自兩側(cè)，輸出差壓較菱形、圓形及T形小20% ~30%，不利于氣體低流速情況下選用。

 

      6 T形

 

 

 

      這是Emerson公司近兩年推出的新結(jié)構(gòu)（該公司稱485型Annubar）。在T形檢測桿上迎流向有兩排總壓孔，背流向漩渦區(qū)有兩排背壓孔。Emerson公司宣稱，由于其創(chuàng)新的槽口設(shè)計(jì)，精確度將會有所提高；而背壓處于T形漩渦區(qū)，較菱形、圓形可增大約20%輸出差壓。背部采取多個低壓孔。這種結(jié)構(gòu)總壓、背壓孔均不到2毫米，易堵塞，只能用于潔凈流體。

 

      7 Delta

 

 

 

      德爾塔巴（Deltaflow）均速管，由德國思科公司（Systec Co）推出。在MICONEX 2004展會上宣稱有許多優(yōu)點(diǎn)，而從截面形狀及結(jié)構(gòu)上與菱形-Ⅱ相比并無本質(zhì)區(qū)別。它仍是一種插入式流量儀表，無法擺脫只測管道中直徑上幾點(diǎn)流速來推算流量的基本模式。廠家宣傳其直管段僅3~7D，而精確度可達(dá)±0.6%，缺乏說服力，令人難以置信。但其材料的選用卻有看點(diǎn)，一般均速管材料多使用316不銹鋼；而Deltaflow選用的是1.4528或哈氏合金鋼，耐溫低至-200℃，高可達(dá)1000℃以上，且可適用于各種腐蝕性介質(zhì)。