[摘要]文章主要就多孔平衡流量計的結構、特點以及工作原理進行介紹，較之于傳統的差壓式流量計，多孔平衡流量計的使用存在著穩定性高、不易堵、可測量高溫以及精度高等諸多優點，將其運用到純堿裝置中，不僅能提供正確數據，確保正常生產，而且還能達到有效的節能降耗目的。
多孔平衡節流裝置(平衡流量計)在傳統節流裝置的基礎.上進行了巨大的改進,在節流原理上從邊緣節流改為平衡節流,作為新一代裝置其具有精確、節能等各種優越性,同時由于需要的直管段短,對于大口徑工藝管道安裝有利,測量范圍和適用場所大大拓展,在化工、環保、醫藥、造紙等諸多行業中,實現對管道中介質流量的精準測量是非常關鍵的。
一、多孔平衡流量計介紹
多孔平衡流量計是具突破性的壓式流量計,是在傳統孔板流量計的基礎前提下進行研制開發的。就傳統的孔板流量計來說,僅存在單個流體節流孔,節流之后很難達到預期中的流場平衡狀態,而對于多孔平衡流量計這種新型的流量測量儀表來說,它在設計時就考慮到這個方面問題，進行了多個函數孔的設計,可極大程度上調整好流場平衡,繼而發揮出差壓式流量計的巨大應用特點。
較之于傳統的差壓式流量計來說,多孔平衡流量計存在下列特點:
第一，具有較高的線性度及較好的重復性。多孔平衡流量計在其結構上兩端對稱、多孔特點的基礎上,實現平衡流場,減少因渦流等不穩定因素的出現,在極大程度上提高了流場穩定性。
第二,對直管段的長度要求不高。基于多孔平衡流量計的流場穩定性、壓力恢復快的優點,這也縮短了對直管段長度方面提出的要求,更易進行安裝位置的選擇。
第三,永久壓力損失不大。基于多孔對稱的平衡性這-設計,對紊流剪切力以及渦流的形成起到降低作用,繼而減少了動能的損失。
第四,不易堵。多孔的設計也隨之抑制了滯留死區的形成,確保臟污介質可順利的通過多孔,減少堵塞問題。
第五,具有較好的長期穩定性。基于多孔平衡流量計的多.孔設計、孔邊緣的直角結構設計,不會涉及到整個儀表的大動,可保證其長期的穩定性。
二、多孔平衡流量計的工作原理分析
與其他的差壓式流量計具有相同的特點,多孔平衡流量計的工作原理也是-種在密封管道中進行能量轉換原理。然而針對平衡流量傳感器來說,這是屬于一個多孔的圓盤節流整流器的裝置,將這個裝置在管道截面上進行安裝,各個孔的尺寸及其各個孔的分布,都是依據相關測試數據結果而進行的,因此,也被稱之為函數孔。-旦流體穿過圓盤函數孔,流體則會被平衡整流，繼而渦流實現了最小化,形成近似于理想的流體。
三、多孔平衡流量計的性能優化
多孔平衡流量計沿用了傳統孔板流量計的組成形式,對傳統節流裝置進行了極大地改進,且該流量計具有平衡整流等顯著特征,并在其性能使用上進行了改善與優化。.
(一)測量精度高
傳統孔板流量計的節流裝置的流通圓孔徑只有一個,因此節流后常導致流體狀態失常的情況出現,當流體通過節流孔的時候,那么就出現在孔邊會出現大面積的"死區"。故將消耗巨大的流體動能,并且湍流旋渦所產生的湍流、噪聲等不穩定因素也將降低測量的線性度和精度,因此,需較長的直管來對流體的正常壓力和流量進行恢復。由于平衡流量傳感器具有多孔結構的特點,能起到很好的減少流動的平衡的作用,能起到減少渦流的效果,能起到降低振動和信號噪聲的效果,因此,對于流場的穩定性也能起到很好的提高的作用大,有-個特殊的精密管和一個專用裝置的壓力表,其精度是傳統節流裝置的5-10倍。通過實液標定后,傳感器精度可達0.3%、0.5%,在各種計量方式下均可以使用。幾何尺寸測試,傳感器精度可達0.5%,1%,用于過程控制場合。多孔平衡流量計與傳統的節流裝置一樣,重復性高,均在實際標定數據基礎上。故可實現幾何尺寸的檢定。
(二)直管段要求低、永久壓力損失低
多孔平衡流量計的節流裝置采用的對稱平衡設計。這種新型裝置可起到減少渦流的形成、紊流的摩擦、動能的損失的作用。在同樣的工作情況下,將新型節流裝置與傳統裝置相比較發現,新型裝置的壓力損失減少約70%,與文丘里管相差無幾,對減少運行成本起到了極大地作用。同時和傳統孔板流量計相比,多孔平衡流量計能減少流動,穩定流場,既可得出更精準的差壓信號,且壓力恢復比與之相比速度快近兩倍,減少了對直管段長度的要求。--般情況下直管段可以小至0.5D~2D,對于特殊或昂貴的管道,應用多孔平衡流量計可以節省大量的直管段,此優勢也在各行業中一致得到好評。
(三)提高量程比、重復性和長期的穩定性好
新型與傳統節流裝置進行比較具有明顯優勢。第一,提高了測量量程比,據研究顯示,當雷諾數超過50000時選擇比較合適的孔徑參數,平衡流量計無上限,根據工業測量實際應用的需要,常規測量量程比為10:1,若孔徑參數選擇合適可以達到30:1或更高,與傳統孔板流量計相比高2~7倍。
多孔平衡流量傳感器有平衡流場提高穩定性、重復性的作用，可達到±0.1%。多孔平衡流量計因其流通孔較多,所以受力分散,并且無銳角磨損的情況出現。因此，β值具有長期保持不變的這一特點。多孔平衡流量傳感器的長期穩定性極好;整個儀表部件固定,與傳統節流裝置比較壽命延長了5至10倍。另外多孔對稱的平衡設計,減少了紊流剪切力和渦流的形成,起到有效的降低死區的形成的作用，可使臟污介質能順利通過多個流通孔,有助于減少流體孔被堵塞的機會。
四、多孔平衡流量計于純堿裝置中的應用
多孔平衡流量計在純堿裝置中的使用發揮著非常重要的作用,使用時確保了精度高、強穩定以及可靠運行的條件,在極大程度上確保了生產的穩定性與連續性,-方面減輕了維護工作者的工作強度,另一方面為成本核算提供了正確數據。
(一)應用優點分析
首先,多孔平衡流量計傳感器結構設計的較為簡單,于測量管內并沒有許多的可動部件,也就是并沒有多少因素會阻礙到流體的順暢流動;其次,可實現對臟污介質、腐蝕性介質的流量測量,基于該儀表測量管內并無阻礙到順暢流動的部件，因此可相應的依據被測流體的性質來選擇材料;再次,在測量過程中,并不會受到來自于被測介質溫度、粘度或者是密度等方面因素的影響,可確保測量的寬泛性;最后,多孔平衡流量計具有靈敏的反應能力。
(二)常見故障分析
1.管道系統與安裝
在此方面發生的故障-般都是由于多孔平衡流量計安裝位置錯誤而導致發生的。常見的比如說將其安裝在從上往下流的垂直管道上,便有可能導致發生排空等問題。
2.環境方面
由于環境而導致故障的發生是指由于受到大電機磁場干擾或者是空間電磁波干擾等問題,就管道雜散電流干擾來說,一般只需要借助于較好的單獨接地保護便可實現測量的滿意度,但是如果管道存在強雜散電流,則就難以克服,必須要使用將流量計與管道絕緣的舉措來進行解決。就空間電磁波干擾方面來說,通常是經由信號電纜引入的,針對于此,應予以加以使用單層或多層的屏蔽來起到保護作用。
結束語
多孔平衡流量計在其不同結構與技術上的創造性突破有效避免了傳統的差壓式流量計的劣勢所帶來的影響。隨著使用要求的不斷提高,多孔平衡流量計的優勢越來越被廣泛認可,因其良好性能、較高的、穩定的測量精度,已被各個相關行業應用,并在實踐中取得了成功。本文對多孔平衡流量計的結構、特點以及工作原理進行分析,并對在純堿行業中的應用優點以及常見故障進行探討。通過在純堿裝置中多孔平衡流量計的使用,可進一步提高流量監測數據的精準性,充分實現資源的利用,降低能耗,提高生產效率,對提高在市場競爭中企業的競爭力具有重要意義。
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