ZN-LG環(huán)形孔板流量計(jì)為流量檢測(cè)件的新型儀表以實(shí)例介紹了它的原理與特點(diǎn).應(yīng)用
ZN-LG環(huán)形孔板流量計(jì)為流量檢測(cè)件的新型儀表以實(shí)例介紹了它的原理與特點(diǎn).應(yīng)用 本文介紹的ZN-LG環(huán)形孔板節(jié)流裝置.近年來,在我單位的高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、混合煤氣等介質(zhì)的流量測(cè)量中獲得了成功應(yīng)用,在解決防堵塞、防堆積等方面有突出的特點(diǎn).隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模大型化,企業(yè)對(duì)能源調(diào)控越來越重視,能源的調(diào)控離不開流量測(cè)量裝置.節(jié)流裝置依然是用量的一種.支撐這“”寶座的有三大支柱:節(jié)流裝置已有品種的改進(jìn)和提高;節(jié)流裝置新品種的不斷出現(xiàn)并獲得推廣應(yīng)用; 節(jié)流裝置是利用測(cè)量管內(nèi)流通面積的改變使流動(dòng)的流體產(chǎn)生靜壓力差的一類流量?jī)x表.它的歷史悠久、種類繁多、用途廣泛.盡管當(dāng)今流量?jī)x表的種類有近百種,與節(jié)流裝置相配套的差壓變送器及顯示儀表在性能和質(zhì)量方面發(fā)展迅速. 1 工作原理 標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置和ZN-LG環(huán)形孔板節(jié)流裝置的結(jié)構(gòu)分別如圖1和圖2所示.由圖可見,ZN-LG環(huán)形孔板與標(biāo)準(zhǔn)孔板的區(qū)別是:標(biāo)準(zhǔn)孔板的最小流通面是與管軸線同軸的圓柱,ZN-LG環(huán)形孔板的最小流通面是與管軸線同軸的圓環(huán)柱,從流場(chǎng)的對(duì)稱性考慮,都優(yōu)于圓缺孔板、偏心孔板;另一方面,ZN-LG環(huán)形孔板把中間流速高、靠近管壁處流速低的流動(dòng)模式強(qiáng)制變成了靠近管壁處流速高、中間流速低的流動(dòng)模式,相當(dāng)于流場(chǎng)的二次分配,進(jìn)入ZN-LG環(huán)形孔板的上游流場(chǎng)如果因上游局部阻力的干擾產(chǎn)生了畸變(即不再軸對(duì)稱),在二次分配時(shí)就會(huì)因“均化”的趨勢(shì)恢復(fù)成軸對(duì)稱,就像沒有受到局部阻力的干擾似的.標(biāo)準(zhǔn)孔板的最小流通截面是板(孔板)片中心的圓孔,流體通過時(shí)因流通面積的突然收縮而加速,流體繞過孔板入口邊緣時(shí)產(chǎn)生的附面層是圓柱形.ZN-LG環(huán)形孔板的最小流通截面是板(測(cè)流板)片的外緣和管內(nèi)壁形成的圓環(huán),流體通過時(shí)因流通面積的突然收縮而加速,流體繞過測(cè)流板入口邊緣時(shí)產(chǎn)生的附面層也是圓柱形,對(duì)流體產(chǎn)生阻力的機(jī)理是相近的.因此孔板或測(cè)流板對(duì)流體造成的阻力系數(shù)是相近的,這就使兩者有可能具有相近的流出系數(shù). ZN-LG環(huán)形孔板節(jié)流裝置和普通的標(biāo)準(zhǔn)孔板一樣,依據(jù)的基本原理是流體連續(xù)性方程和伯努利方程.把ZN-LG環(huán)形孔板的測(cè)流件安裝在圓管中,當(dāng)流體流經(jīng)節(jié)流裝置時(shí),其上、下游側(cè)之間就會(huì)產(chǎn)生壓力差,見圖3ZN-LG環(huán)形孔板工作原理圖,經(jīng)推導(dǎo)可得到流量基本方程式: 經(jīng)過正確設(shè)計(jì)計(jì)算制造出來的測(cè)流板在流體中形成阻擋,當(dāng)流量為qm時(shí)產(chǎn)生的差壓為ΔP,利用差壓變送器將差壓值ΔP轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào),再經(jīng)過顯示儀表或數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),顯示出流體的流量或總量. 式中,qm為流體的質(zhì)量流量,kg/h;C為流出系數(shù);ε為流體經(jīng)過節(jié)流裝置后的可膨脹性系數(shù)(對(duì)液體ε=1);β為徑比(β=d/D1,d:ZN-LG環(huán)形孔板的等效孔徑,mm,D1:管道內(nèi)徑,mm);D為測(cè)量管(工作狀態(tài)下)的內(nèi)徑,mm;ΔP為節(jié)流裝置上、下游取壓口處測(cè)取的差壓值,KPa;ρ1為流體(在節(jié)流裝置上游側(cè)工作條件下)的密度,kg/m3. 2 產(chǎn)品的特點(diǎn) ZN-LG環(huán)形孔板的特殊結(jié)構(gòu)決定了它在應(yīng)用時(shí)的諸多特點(diǎn),這些特點(diǎn)不但在理論上是有根據(jù)的,而且也已經(jīng)被現(xiàn)場(chǎng)使用證明.比較突出的是: (1)流體進(jìn)入儀表本體后經(jīng)過測(cè)流板的突然阻擋,強(qiáng)制再分配均化了來流時(shí)的畸變,通過環(huán)孔節(jié)流再加上“ 均壓環(huán)”取壓機(jī)構(gòu),使得進(jìn)入差壓變送器的測(cè)量值( 差壓)很少受上游局部阻力的影響. (2)結(jié)構(gòu)牢固、性能穩(wěn)定、工作可靠,基本上是“免維護(hù)儀表”. (3)ZN-LG環(huán)形孔板不但可測(cè)量一般流體的流量,還可測(cè)量含雜質(zhì)的流體流量.因?yàn)閆N-LG環(huán)形孔板的檢測(cè)件結(jié)構(gòu)形式與標(biāo)準(zhǔn)孔板有本質(zhì)不同,ZN-LG環(huán)形孔板最小流通面是緊貼管內(nèi)壁的圓環(huán),而標(biāo)準(zhǔn)孔板最小流通面是處于管中心的同心圓.流體中的雜質(zhì)流速較低,一般是緊貼著管壁邊流動(dòng),在標(biāo)準(zhǔn)孔板的附近,雜質(zhì)流得更慢,很容易沉淀堆積,以至于影響測(cè)量精度或堵塞取壓口.即使是圓缺孔板或偏心孔板,也避免不了這種故障.然而對(duì)于環(huán)孔節(jié)流式流量計(jì),流體中的雜質(zhì)隨著主流一起高速通過最小流通截面(環(huán)隙),不大可能堆積在測(cè)流板附近,取壓口遠(yuǎn)離滯流區(qū),不容易堵塞,何況采取了多個(gè)取壓口(冗余設(shè)計(jì))并聯(lián)在均壓環(huán)上,只有全部堵死才會(huì)失效,這就大大延長(zhǎng)了檢修周期.防堵型ZN-LG環(huán)形孔板流量計(jì)的均壓環(huán)上與取壓口正對(duì)著的管壁處設(shè)有‘ 堵頭’或排污球閥,可定期旋開排污或用捅條疏通雜物.對(duì)含塵量更大的流體,可以選帶隔離膜片的差壓變送器,堵塞的可能性更小.帶均壓環(huán)的防堵型ZN-LG環(huán)形孔板結(jié)構(gòu)見圖4. (4)儀表本體是一段直的測(cè)量管,內(nèi)壁經(jīng)過加工,精度高,而標(biāo)準(zhǔn)孔板要另訂一段直管段才能達(dá)到同樣效果.安裝誤差(偏心、密封墊片伸入管道等)對(duì)儀表的測(cè)量幾乎沒有影響,因此本儀表的使用精度比標(biāo)準(zhǔn)孔板高. (5)節(jié)流件和測(cè)量管內(nèi)壁都是形狀簡(jiǎn)單的圓形,容易達(dá)到高的尺寸精度、嚴(yán)的形位公差,利用“抽樣標(biāo)定”就能獲得高精度,流出系數(shù)穩(wěn)定性好. 3 總結(jié) 某單位已應(yīng)用十幾臺(tái),最長(zhǎng)的使用已有6年,至今未發(fā)生故障,節(jié)約了大量的維護(hù)人力和物力.為生產(chǎn)單位提供了準(zhǔn)確的計(jì)量數(shù)據(jù),使生產(chǎn)單位在節(jié)能降耗工作中有數(shù)據(jù)進(jìn)行指導(dǎo),降低了生產(chǎn)能耗. 焦?fàn)t煤氣、半水煤氣等臟污流體介質(zhì)含有粉塵、焦油、萘、硫化物、水,使用其它儀表遇到的問題較多.在儀表結(jié)構(gòu)方面,采用均壓環(huán)和多個(gè)取壓口,在均壓環(huán)上與取壓口相對(duì)的地方焊接一段與取壓管相同內(nèi)徑的排污管、連接一個(gè)球閥,在清污時(shí)打開球閥排污或者在停氣時(shí)用捅條疏通,也可以采用專用結(jié)構(gòu)在不停氣時(shí)用頂桿插入管壁清理取壓管.以ZN-LG環(huán)形孔板為流量檢測(cè)件的新型儀表——ZN-LG環(huán)形孔板流量計(jì)已經(jīng)在冶金、石化、化工、電力等行業(yè)獲得了成功應(yīng)用.本文從ZN-LG環(huán)形孔板和標(biāo)準(zhǔn)孔板的比較入手,說明了ZN-LG環(huán)形孔板的原理、特點(diǎn).以實(shí)例介紹了它的應(yīng)用.推薦產(chǎn)品.電磁流量計(jì),壓力變送器,孔板流量計(jì),超聲波流量計(jì),渦街流量計(jì),渦輪流量計(jì),熱電偶
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