均速管流量計的結構形式
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均速計的結構是一根中空的金屬桿,其剖面形狀應用最多的產品是圓形及菱形,80年代中期也采用過機翼形截面。
圓形截面的均速計,當雷諾數Re處于105至106之間時,使得流量系數α不穩定,它的穩定區域是在雷諾數Re<105和Re>106。這主要是由于圓形截面的阻力件,自身存在著“阻力危機”而引起的。流體流經圓管時存在著分離點不同而導致圓管在迎流流體時,在圓管上引起的壓力分布不同,從而引起了流量系數α的變化。
菱形截面的均速計,就是為了克服圓形截面這量系數不穩定區而設計的。菱形截面無論雷諾數的數值Re是多少,其分離點都是確 定不變的,從而較好地解決了均速計流量傳感器在檢測氣體、蒸汽流量時不穩定區的困難。均速計截面采用菱形,已經被人們所共認。
機翼形截面是為了進一步減少流體通過檢測桿時迎流阻力,從而減小壓力損失。其實,就均速計而言,不論采用圓形還是菱形橫截面,其不可恢復的壓力損失,都是微不足道的,僅占輸出差壓的2%左右,但在實際應用過程中,均速計的輸出差壓△P較低是它的一大弱點,當采用機翼形橫截面時確實可以減小一些阻力,但是其輸出差壓更小,和圓形截面或菱形截面相比差壓減少了50%,由于差壓的過低,工作起來必須采用配套的較為昂貴的微差壓變送器,在這種情況下工作,使得檢測不穩定,從而影響了它的推廣應用。
均速管流量計的測量原理
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均速管流量計由一根沿直徑插入管道中的中空金屬桿,在迎向流體流動方向有成對的測壓孔,一般說來是兩對,但也有一對或多對的,其外形似笛。迎流面的多點測壓孔測量的是總壓,與全壓管相連通,引出平均全壓p1,背流面的中心處一般開有一只孔,與靜壓管相通,引出靜壓p2。均速管是利用測量流體的全壓與靜壓之差來測量流速的。均速管的輸出差壓(△p)和流體平均速度(v),可根據經典的伯努利方程得出:
式中; △P——全壓與靜壓之差,Pa
ρ——流體密度,kg/m3
k——校正系數。
如果用流量來表示,其流量計算基本公式為
式中 qv ——流體的體積流量,m3/s;
qm——流體的質量流量,kg/s;
α ——工作狀態下均速管的流量系數;
ε——工作狀態下流體流過檢測桿時的流束膨脹系數;
A——工作狀態下管道內截面面積,m2
對于不同壓縮性流體:ε=1; 對于可壓縮性流體:ε<1
均速管流量計的特點
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1、提供了高精度(讀數±1%)和高重復性(±0.1%)。
2、對于同類產品在測量臟污介質時不可避免的堵塞問題,有在線可拔出型或提供手動和自動吹掃方案及裝置,實現不停產維護。
3、均速管 三閥組 溫壓補償 變送器,組成一體化結構,使用方便。
4、無流量系數飄移,長期穩定。
5、壓損小能耗低,節能效果顯著
6、安裝簡便節省人工
7、雙向流量測量成為可能
8、較低的安裝費用
9、較短的上/下游直管段要求
均速管流量計的作用
- 均速管流量計以其安裝簡便、壓損小、強度高、不受磨損影響、無泄漏等特點而成為替代孔板的理想產品??蓮V泛用于工礦企業的高爐煤氣、壓縮空氣、蒸汽和其他液體、氣體的流量測量。
均速管流量計的安裝要求
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為了保證均速管流量計測量精度,在現場安裝時應注意如下要點:
1.在垂直管道中安裝,允許在管道圓周 360?范圍內任意安裝。
2.在水平管道中安裝,建議采用如下方式:
(1)測量液體時取向下傾斜 45°安裝。
(2)測量氣體時取向上傾斜45°安裝。
(3)安裝時均速管流量計總壓孔必須正對流向,偏差不大于 7°。
(4)均速管流量計安裝時應沿管道直徑方向插入到底,其安裝允許偏差。
均速管流量計的故障分析
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故障現象:
1.無差壓訊號輸出
2.差壓訊號過小
3.差壓訊號過大
產生原因:
1.低壓閥未打開或者高、低壓平衡閥未旋緊。
2.導壓系統有泄漏現象或者二次表量程選配不當。
3.二次表量程選配不當或者背壓孔堵塞。
消除辦法:
1.打開高、低壓閥;旋緊平衡閥。
2.認真進行系統檢查、排除泄漏現象;將差壓變送器量程上限值調小。
3.將差壓變送器量程上限值調大;清洗測量管,排除堵塞。
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