新型節(jié)流式差壓流量計—RC調(diào)整型流量計

張淑娜++孫義偉

【摘 要】差壓流量計是很一類應(yīng)用最為廣泛、用量占居首位的流量計，測量介質(zhì)流量計的儀表，它是流量計選用優(yōu)先考慮的儀表。RC調(diào)整型流量計是一種革命性的差壓式流量計（俗稱平衡流量計、多孔流量計），它繼承了傳統(tǒng)差壓式流量計結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、便于檢修維護(hù)的優(yōu)點，又可以對上游流體的流速分布曲線重新整流，這一節(jié)流方式的變化，帶來了差壓式流量了技術(shù)的一場革命性的創(chuàng)新突破和應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】差壓式 RC 調(diào)整型流量計 節(jié)流

1 測量原理

調(diào)整型流量傳感器是一個多孔的節(jié)流整流器，安裝在管道的截面上，每個孔的尺寸和分布是基于獨特的公式和測試數(shù)據(jù)定制的，稱為函數(shù)孔。當(dāng)流體通過調(diào)整型流量傳感器的函數(shù)孔時，流體被平衡調(diào)整，渦流被最小化，產(chǎn)生高頻低幅壓力信號，形成近似理想流體，使流場滿足伯努利方程的要求。整型流量計平衡調(diào)整流場，使流速分布規(guī)則、均勻、接近理想流體；減少渦流和壓力損失。

當(dāng)流體接近調(diào)整型流量傳感器時，在其前部產(chǎn)生均勻壓力PH，當(dāng)流體通過調(diào)整型流量傳感器時，由于流體流通面積減小，流體會逐漸加速，在傳感器的下游形成一個穩(wěn)定低壓區(qū)，壓力為PL，PH和PL通過流量計的取壓口連接到差壓變送器上，流量變化時，流量計的兩個取壓口之間的差壓就會相應(yīng)的增大或減小。流體的流量與流經(jīng)調(diào)整型流量傳感器前后所產(chǎn)生差壓的平方根成線性關(guān)系，即密閉管道中能量相互轉(zhuǎn)化的伯努利方程：

2 調(diào)整型流量計優(yōu)點

調(diào)整型流量計具有精度高、直管段短、壓損低、量程比寬、重復(fù)性和長期穩(wěn)定性好、耐臟污、適應(yīng)性廣等優(yōu)點。

2.1 直管段要求低

調(diào)整型流量傳感器獨特的函數(shù)多孔節(jié)流整流的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以對上游流體的流速分布曲線重新平衡整流，使其更接近理想流體。即使在極端苛刻安裝條件下也能均勻流體流速分布，保證了調(diào)整型流量計依然有很高的測量精度。

管道內(nèi)流體的流速分布不可能是理想的，即使是理想流體因著管道上安裝的阻流件也會受到干擾，調(diào)整型流量計獨特的函數(shù)多孔節(jié)流整流的結(jié)構(gòu)設(shè)計可以克服這一缺陷，當(dāng)流體接近調(diào)整型流量傳感器時，調(diào)整型流量傳感器對流體進(jìn)行平衡整流并重塑流體流速分布曲線，使其成為理想的流速分布。

調(diào)整型流量計這一結(jié)構(gòu)上的特點，決定了：

（1）調(diào)整型流量計對直管段要求低，對于法蘭對夾型其上游要求1D直管段、下游要求0.5D直管段，對于管道式的，因為其結(jié)構(gòu)長度已經(jīng)考慮了對直管段的要求，所以現(xiàn)場安裝無需直管段。

（2）調(diào)整型流量計適用于測量各種工況、各種環(huán)境條件下介質(zhì)流量的差壓式流量計。

（3）調(diào)整型流量計是測量大口徑管道、特材管道和直管段不足管道介質(zhì)流量的最理想選擇。

2.2 測量精度高，重復(fù)性好

調(diào)整型流量傳感器獨特的函數(shù)多孔節(jié)流整流的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使流體通過傳感器后，形成很小并對稱分布的旋渦，這些等效均勻?qū)ΨQ分布的小旋渦不僅使信號波動小，而且可以產(chǎn)生高頻低輻的穩(wěn)壓信號，使輸出的信號精確而穩(wěn)定，即使在低流量、低差壓的情況下，仍能保持較高的測量精度和穩(wěn)定性，特別適合于低密度、低流速氣體的測量。

讀數(shù)精度一般：≤±0.5%，重復(fù)性：≤±0.1%；特殊要求可以達(dá)到：≤±0.3%。重復(fù)性：≤±0.1%。

2.3 長期穩(wěn)定性好

調(diào)整型流量傳感器獨特的函數(shù)多孔節(jié)流整流的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以引導(dǎo)流體在流動中節(jié)流，使流場平衡穩(wěn)定；函數(shù)孔均勻?qū)ΨQ的分布可以分散受力，降低了紊流剪切力，可以最大限度的消除流體對節(jié)流件的沖刷和磨損，使其β值穩(wěn)定不變，具有長期穩(wěn)定性，可以滿足裝置長周期運行的要求。

2.4 測量范圍寬，永久壓力損失小

調(diào)整型流量傳感器獨特的函數(shù)多孔節(jié)流整流的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以引導(dǎo)流體在流動中節(jié)流，減少了紊流剪切力和渦流的形成，降低了動能損失，在同樣的測量工況不降低差壓值情況下，可比傳統(tǒng)節(jié)流裝置降低到1/2～1/5的永久壓力損失，從而節(jié)省了相當(dāng)大的運行能量成本，是一種節(jié)能型儀表，可以實現(xiàn)節(jié)能減排。調(diào)整型流量傳感器克服了傳統(tǒng)節(jié)流件強(qiáng)迫流體突然改變流線的缺陷，渦流被最小化，產(chǎn)生高頻低幅壓力信號，差壓信號穩(wěn)定，從而極大提高了測量量程比，其常規(guī)量程比為10：1、最大可以到30：1，β值可以在0.25～0.9之間選擇，雷諾數(shù)介于200～107。

2.5 緊湊型一體化調(diào)整型流量計獨有特點

一體化調(diào)整型流量計由調(diào)整型流量傳感器、差壓變送器、三閥組等部分組成，因其獨特的緊湊結(jié)構(gòu)設(shè)計，適用于有限直管段應(yīng)用領(lǐng)域，消除了由上游干擾（雙彎頭、閥門、大小頭）引起的旋渦和不規(guī)則流動剖面。與傳統(tǒng)節(jié)流裝置安裝相比，可以節(jié)約50%以上的費用。因為：減少直管段需求；降低安裝成本（不需使用配件、引壓管、閥門、接頭和閥組，可降低總安裝成本）；獨有中央對中機(jī)構(gòu)，確?，F(xiàn)場安裝時與管道同心；基于ASME/ISO角接取壓設(shè)計。

3 應(yīng)用領(lǐng)域

調(diào)整型流量計適用于石油、石化、化工、冶金（有色金屬及鋼鐵）、CDM計量、熱電、長輸管線、熱力管網(wǎng)、市政工程（水處理及燃?xì)猓⒅扑?、造紙、海洋、環(huán)保、煙草、海上石油平臺、核工業(yè)及航天等工程測量各種工況條件下的氣相、混合氣相、液相、多相液體、氣液兩相（濕氣中液相質(zhì)量比≤5%）、粉塵、高速流、含有固體懸浮顆粒的液相、溶劑、振動、電磁干擾、腐蝕性等流體測量。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔡武昌，孫淮清，紀(jì)綱.流量測量方法和儀表的選用[M].北京：化工工業(yè)出版社，2001.3.

[2]王國永.一體化智能孔板流量計的探討[J].自動化與儀器儀表，2008年3期.