[導(dǎo)讀] 主要介紹威力巴流量計(jì)的工作原理、與孔板相比其優(yōu)勢(shì)所在以及其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用,并介紹了使用中應(yīng)注意的問(wèn)題。
流量測(cè)量系統(tǒng)由節(jié)流裝置(差壓發(fā)生器)、差壓變送器以及流量積算儀等二次儀表組成。利用差壓原理進(jìn)行流量測(cè)量的孔板的安裝、使用和檢修是一直為人們所熟悉的。
差壓變送器以及流量積算儀等二次儀表的精度、靈敏度隨著電子技術(shù)的突飛猛進(jìn)達(dá)到了極高的水平,但是,幾十年來(lái)一次源的檢測(cè)水平始終沒(méi)有重大突破,成了制約差壓式流量測(cè)量系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸,使得高水平的下游儀表無(wú)法發(fā)揮應(yīng)有的高效率。均速流量探頭——威力巴的推出使得一次源的測(cè)量精度、重復(fù)性和可靠性達(dá)到一個(gè)嶄新高度。
1 工作原理
當(dāng)流體流過(guò)探頭時(shí),在其前部產(chǎn)生一個(gè)高壓分布區(qū),高壓分布區(qū)的壓力略高于管道的靜壓(見(jiàn)圖1)。根據(jù)伯努利方程原理,流體流過(guò)探頭時(shí)速度加快,在探頭后部產(chǎn)生一個(gè)低壓分布區(qū),低壓分布區(qū)的壓力略低于管道的靜壓。流體從探頭流過(guò)后在探頭后部產(chǎn)生部分真空,并且在探頭的兩側(cè)出現(xiàn)漩渦。
圖1 威力巴工作原理圖
均速流量探頭的截面形狀、表面粗糙狀況和低壓取壓孔的位置是決定探頭性能的關(guān)鍵因素。低壓信號(hào)的穩(wěn)定和準(zhǔn)確對(duì)均速探頭的精度和性能起決定性作用。
威力巴均速流量探頭能精確地檢測(cè)到流體的平均速度所產(chǎn)生的平均差壓。
威力巴均速流量探頭在高、低壓區(qū)有按一定準(zhǔn)則排布的多對(duì)取壓孔,使準(zhǔn)確檢測(cè)平均流速成為可能。
2 威力巴均速流量探頭的優(yōu)點(diǎn)
2.1 威力巴能保持長(zhǎng)期的高精度
威力巴不受磨損、雜質(zhì)和油脂的影響;沒(méi)有可以活動(dòng)的部件;一體化結(jié)構(gòu)避免了高低腔室之間的信號(hào)滲漏。與孔板相比較,孔板使用時(shí)間一長(zhǎng),精度會(huì)急劇下降,需要進(jìn)行定期檢測(cè)和清洗。
2.2 威力巴節(jié)省了大量的安裝費(fèi)用
威力巴在安裝過(guò)程中,只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的焊接,焊接的工作量從幾厘米到幾十厘米不等,基本上與管道直徑的大小無(wú)關(guān)。相比孔板需要一個(gè)2倍管道圓周的焊接所需的費(fèi)用小的多。
例如,在DN250的管道上安裝威力巴,只需進(jìn)行10cm的焊接;同樣的管道,安裝孔板則需要進(jìn)行160cm的焊接,相比之下威力巴至少節(jié)約了60%的安裝費(fèi)用。
2.3 威力巴節(jié)省了大量的運(yùn)行費(fèi)用
威力巴的長(zhǎng)期運(yùn)行費(fèi)用同孔板相比非常低,投入運(yùn)行不到一年所節(jié)省的電費(fèi)就可以收回采購(gòu)成本。威力巴采用非收縮節(jié)流設(shè)計(jì),比孔板的永久壓損至少低了95%以上,是一種高效、節(jié)能的均速流量探頭。
2.4 管道永久壓損低
節(jié)流式流量計(jì)是一種典型的差壓式流量計(jì),其測(cè)量原理是:在充滿流體的管道中,固定放置一個(gè)流通面積小于管道截面積的阻力件(節(jié)流件),則管道內(nèi)流體在通過(guò)該節(jié)流件時(shí)就會(huì)造成局部收縮,在收縮處流速增加,靜壓力降低,因此,在節(jié)流件前后將產(chǎn)生一定的壓力差。對(duì)于一定形狀和尺寸的節(jié)流件、一定的測(cè)壓位置和前后直管段、一定的流體參數(shù)情況下,節(jié)流件前后的差壓ΔP與流量Q之間關(guān)系符合伯努利方程。
由此可以看出,這種流量計(jì)不可避免會(huì)在管道中產(chǎn)生永久壓損,以孔板為例,其流體壓力損失的主要原因是孔板前后渦流的形成以及流體的沿程摩擦,它使得流體具有的總機(jī)械能的一部分不可逆轉(zhuǎn)地變成了熱能,消失在流體內(nèi)。人們采用了噴嘴、文丘里管等節(jié)流件,以盡量減少節(jié)流件前后的渦流區(qū),進(jìn)而減少流體的壓力損失。
威力巴流量計(jì)采用子彈頭形的設(shè)計(jì),使得其不僅在流量測(cè)量上保持了高精度、高強(qiáng)度和大量程比,還使得管道壓損大大降低。
3 威力巴在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
3.1 測(cè)量介質(zhì)——空氣
在工業(yè)生產(chǎn)中用于測(cè)量風(fēng)量時(shí),因其防堵性能好,壓損小,安裝簡(jiǎn)便,重復(fù)性能佳等優(yōu)點(diǎn)而廣受電廠、冶金廠和石化廠的
歡迎。
3.2 測(cè)量介質(zhì)——水
在工業(yè)生產(chǎn)中用于循環(huán)水測(cè)量時(shí),因其系統(tǒng)不能停產(chǎn),而且流量非常大,管道情況復(fù)雜,現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣,以前較難有合適的測(cè)量方法。
威力巴均速流量探頭,可以保證不停產(chǎn)安裝和維護(hù)、測(cè)量穩(wěn)定性好、并且二次儀表連接方式多樣,通過(guò)選擇性能價(jià)格比最優(yōu)的型號(hào)來(lái)解決生產(chǎn)中存在的各種測(cè)量難題。
3.3 測(cè)量介質(zhì)——蒸汽
在工業(yè)生產(chǎn)中用于蒸汽的測(cè)量時(shí),威力巴因其永久壓損小、長(zhǎng)期精度高、量程比大、安裝維護(hù)方便和泄漏點(diǎn)少等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。
3.4 測(cè)量介質(zhì)——高爐煤氣
在工業(yè)生產(chǎn)中用于高爐煤氣介質(zhì)的測(cè)量時(shí),因其管徑較大,介質(zhì)中含粉塵多、濕度大,易導(dǎo)致孔板等堵塞,而且高爐煤氣的管線不易停產(chǎn),給工廠的測(cè)量及維護(hù)帶來(lái)極大的不便。而威力巴以其優(yōu)越的防堵塞設(shè)計(jì),靈活的在線插入拔出安裝,長(zhǎng)期高精確的測(cè)量,可靠實(shí)用的輔助測(cè)量措施使其在高爐煤氣上的測(cè)量是其它流量計(jì)無(wú)法比擬的。
3.5 測(cè)量介質(zhì)——天然氣
在天然氣的測(cè)量中,因威力巴的壓損小,重復(fù)精度高,安裝拆卸方便,防堵性能優(yōu)越等特點(diǎn)而被越來(lái)越多的用戶所采用。
3.6 其它介質(zhì)
威力巴除了可以測(cè)量空氣、水和蒸汽的流量,還可以用于裂解裝置上的過(guò)程氣體、乙烯、丙烯等烯烴類(lèi);氮?dú)狻⒀鯕?、氦氣等氣體;柴油、汽油等成品油流量測(cè)量。
4 威力巴在使用中應(yīng)注意的問(wèn)題
威力巴流量探頭的防堵設(shè)計(jì)使其在連續(xù)工作中根本上杜絕了堵的可能,但是在以下情況下,威力巴仍要注意防堵:
由于引壓管的泄漏,探頭高壓平衡區(qū)遭到破壞,顆粒小的雜質(zhì)就有可能進(jìn)入取壓孔。在管道處于停產(chǎn)時(shí),由于分子的布朗運(yùn)動(dòng),雜質(zhì)中直徑較小的顆粒有可能進(jìn)入取壓孔。由于系統(tǒng)頻繁開(kāi)停機(jī),在高壓區(qū)形成的瞬間,顆粒小的雜質(zhì)有可能進(jìn)入取壓孔,時(shí)間長(zhǎng)了就有可能造成探頭的堵塞。如果介質(zhì)中含有大量的焦油、藻類(lèi)生物,或者含有纖維狀的物質(zhì),也有可能造成探頭的堵塞。