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均速管流量计在大口径通风管道流量测量中的应用

发布时间:2022-08-06 16:51:18 来源:华体会电脑版 作者:华体会app首页

产品详情

  当前大口径通风管道的流量测量主要是从能效、仪表安装及维护等方面进行充分考虑,保证测量能够满足厂房运行要求。按结构,应用最为广泛的是插入式流量仪表和非接触流量仪表,该类仪表可以最大程度减小管道压力损失、节省资源,方便后期设备维护。笔者主要探讨均速管流量计在大口径通风管道流量测量中的应用,内容主要在仪表结构与原理分析、仪表技术发展及通风流量应用分析等方面。

  均速管流量测量技术是从皮托管(Pitot)原理发展而来的流量检测技术,因此两类仪表都适用伯努利方程。与皮托管测单点流速的不同之处在于,均速管流量计输出的压差是流体径向多点平均全压与平均静压的差值。均速管流量计属于插入式流量检测仪表,其检测原理和仪表结构如图 1所示。

  均速管流量检测仪表杆是一根中空的金属杆,在流体流过检测仪表杆时,经过全压孔的压力值在正压腔内平均后通过高压取压口进行传递,而静压取压口的压力通过低压取压口进行传递。通过高、低压取压口传递出的压力经过差压变送器等设备,可以得到流体经过均速管流量计后的压差值。在检测过程中,忽略摩擦阻力、流体高度差等因素,根据标准伯努利方程可得。

  早在20世纪60年代,均速管流量计就已经由美国的底特雷希标准公司(Dietericn Standard Corporation)研制出来了,并在石油化工和化肥装置大口径管道的空气等介质流量的测量中应用。由于该仪表在大口径管道流量测量的优势,后续得到了广泛研究、应用和发展,并逐步发展出了多种截面类型的仪表,先后经历了圆形、菱形、机翼形、T形、子弹头形及德尔塔形等。早年,我国在引进相关化工装置的同时引进了均速管流量计,使得该类仪表在国内大口径流量测量领域得到广泛应用,并有多家仪表厂开始对该类仪表进行研究和生产,进一步推动了该类仪表的应用。目前,应用最为广泛的在发电厂一/二次风量、化肥厂风量及生产企业通风等多个领域大口径管道的流量检测。根据全球流量仪表市场的调查数据,均速管流量计处于全球流量仪表的前十位。

  在应用均速管流量计测量管道流量时,同其他流量仪表一样,需要在满足一定的前、后直管段长度条件下才能保证测量结果的准确度,一般要求安装流量计前直管段长度为7D~25D,使流体成为充分发展的湍流。但厂房内的大口径通风管道在很多时候无法布置足够长的直管,管道流场处于紊流状态,故一个径向的平均流速无法代表整个管道截面的平均流速,导致均速管流量计检测精度明显降低。 对于这种情况,可以考虑在同一截面插入多支均速管流量计,以充分反映通风管内的流速分布,将单一均速管的径向线速度平均值等效为通风管道截面的平均速度,以此提高通风流量检测的精度。

  均速管流量计的应用优势在于其结构简单、精确度相对较高、性价比高、维护方便,尤其是对于大口径管道压力损失小、节能效果显著。目前,该类流量计随着人们认识程度的逐步深入,其应用范围也越来越广泛,越来越多的科研院所和厂家正在开展深入研究, 研究方向主要在以下3个方面: