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孔板流量計與渦街流量計對比

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由于蒸汽的特殊性和人們的傳統(tǒng)習(xí)慣,目前多使用差壓式流量計對其進(jìn)行流量計量,而用孔板作為節(jié)流元件的差壓式流量計使用居多。近年來,將渦街流量計用于蒸汽計量的數(shù)量在逐年增加,其優(yōu)越性是孔板式流量計所不具備的,特別是在蒸汽參數(shù)偏離設(shè)計值時,孔板式流量計的計量誤差將遠(yuǎn)大于渦街流量計的計量誤差。本文對兩種流量計在蒸汽計量中的誤差進(jìn)行分析和對比。

蒸汽的物理性質(zhì)既不同于液體,也不同于一般氣體,所以給其精確計量帶來了一定的難度。由于蒸汽的特殊性和人們的傳統(tǒng)習(xí)慣,目前多使用差壓式流量計對其進(jìn)行流量計量,而用孔板作為節(jié)流元件的差壓式流量計使用居多。近年來,將渦街流量計用于蒸汽計量的數(shù)量在逐年增加,其優(yōu)越性是孔板式流量計所不具備的,特別是在蒸汽參數(shù)偏離設(shè)計值時,孔板式流量計的計量誤差將遠(yuǎn)大于渦街流量計的計量誤差。下面對兩種流量計在蒸汽計量中的誤差進(jìn)行分析和對比。
一、孔板流量計計量誤差分析
差壓式流量計是利用流體的動靜壓能轉(zhuǎn)換原理進(jìn)行流體流量測量的。流體在管道中流動時,如遇流通面積改變將進(jìn)行動靜壓能轉(zhuǎn)換,靜壓能轉(zhuǎn)換的多少與流通面積改變的大小、流體的流速大小和流體密度大小等有關(guān)。即靜動壓能的變化量是上述3個物理量的函數(shù)。
以孔板為節(jié)流元件的差壓式流量計,是將一個節(jié)流孔板放置在管道中,當(dāng)被測流體以一定的流速通過節(jié)流孔板時,流體的靜壓能將在孔板前后發(fā)生變化,孔板前流體的靜壓能略有增加,孔板后流體的靜壓能將減少,從而在孔板前后出現(xiàn)壓差.

渦街流量計與孔板流量計優(yōu)劣勢對比:

渦街流量計的優(yōu)點與節(jié)流式差壓流量計相比,渦街流量計有如下優(yōu)點。  

①  結(jié)構(gòu)簡單、牢固、安裝維護(hù)方便。無需導(dǎo)壓管和三閥組等,減少泄露、堵塞和凍結(jié)等。

②  精確度較高,一般為±(1~1.5)%R。

③  測量范圍寬,合理確定口徑,范圍度可達(dá)20:1。

④  壓損小,約為節(jié)流式差壓流量計的1/4~1/2。

⑤  輸出與流量成正比的脈沖信號,無零點漂移。  

⑥  在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi),輸出頻率不受流體物性(密度、粘度)和組成的影響,即儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀、尺寸有關(guān)。

渦街流量計的局限性

①  對管道機械振動較敏感,不宜用于強振動場所。  

②  口徑越大,分辨率越低,一般滿管時流量計用于DN400以下。

③  流體溫度太高時,傳感器還有困難,一般流體溫度≤420℃。  

④  當(dāng)流體有壓力脈動或流量脈動時,示值大幅度偏高,影響較大,因此不適用于脈動流。

孔板差壓流量計優(yōu)點  

① 節(jié)流式差壓流量計中的標(biāo)準(zhǔn)孔板結(jié)構(gòu)易于復(fù)制,簡單牢固,性能穩(wěn)定可靠,價格低廉。無需實流校準(zhǔn)就可使用,這在流量計中是少有的。  

② 適用范圍廣泛。既適用于全部單相流體,也可測量部分混相流,如氣固、汽液、固液等。

③ 高溫高壓大口徑和小流量均適用。

④ 對振動不敏感,抗干擾能力特別優(yōu)越。

孔板流量計局限性  

①  測量精確度在流量計中屬中等水平。由于眾多因素的影響錯綜復(fù)雜,精確度難以提高。

②  范圍度窄,由于儀表信號(差壓)與流量為平方關(guān)系,一般范圍度僅3:1~4:1。

③  現(xiàn)場安裝條件要求較高,如需較長的直管段(指孔板、噴嘴),一般難以滿足。

④  節(jié)流裝置與差壓顯示儀表之間引壓管線為薄弱環(huán)節(jié),易產(chǎn)生泄露、堵塞及凍結(jié)、信號失真等故障。  最近幾年發(fā)展起來的一體型節(jié)流式差壓流量計,雖然仍有引壓管線,但長度不足1m,因而減小了這方面的缺陷。

⑤  壓損大(指孔板、噴嘴)。