PDF《用测试数据评估环形通道流量仪表》

17 世界仪表与自动化

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2009 关键词:环形通道 内锥 准确度 永久压损 直管段长度 毛新业先生, 高级工程师.

用测试数据评估环形通道流量仪表 一 背景 百年来, 节流装置在流程工业所用流量仪表 中, 一直处于绝对优势, 近二三十年来,虽涌现了 不少如电磁、超声等新型 仪表,但要取代节流装置 并非一朝一夕之事.况且, 节流装置面对新的形势, 也在不断改进中.环形通道节流装置的 出现正成为业界关注的热点. 1. 新标准出了个难题 数年前,国际标准化组织 ISOTC

30 公布了节流装置新标准 ISO5167 - 2003,并于

2003 年贯彻实施.新标准 规定经典节流装置欲取得较高准确度还 应加长前直管段长度,最大可达 40D(D 为内径) .在现代工业管径日益增大的情 况下,现场很难满足这个要求 ;

而在全 球经济市场化的形势下,贸易计量核算 又不允许降低准确度.严峻的形势需迫 切寻求一种对直管段要求较低又能保持 较高准确度的节流装置. 2. 能源监测的要求 节能减排 是我国 十一五 经 济计划中的重要国策,为此,制定了国 标GB17167.它要求用能达到一定水平 毛新业 的单位及设备都必需用仪 表进行监测.流量仪表监 测了除电及固态煤以外的 油、气能源及载能工质(水 蒸气) ,这类流量仪表都应 具有一定准确度而本身永 久压损不太大. 3. 形势催生新型仪表 上述二个要求,迫切 寻求一种新型流量仪表,其性能应为 : 直管段要求不长,仍能维持较高准确度;

永久压损小 ;

重量 / 口径比(或体积 / 口径)不宜太大,价格不宜太贵等.在此 背景下,近年来国内不少媒体、研讨会 都推荐美国 McCrometer 公司

1986 年 推出的内锥流量计(亦称 V 形内锥流量 计) ,在扬长避短的宣传下,在全国流量 行业掀起了一股 内锥热 .甚至还有人 鼓吹 从节能降耗要求应大力推广内锥 流量计 ,在业内引起不少争议.内锥流 量计是否如国外产品说明书 所说的那么完美?不能盲目 轻信,而应通过自己的科学 试验,用测试数据给予公正 的评价,优点要肯定,缺点 也要指出,进行改进.只有 做到了心中有数,才能逐步 推广应用, 而不能急于求成. 令人欣喜的是国内近 几年已有不少人对内锥流量计进行了系 统的测试(如天津大学) ;

也有人提出了 一些改进产品(如槽道、 梭式、 内文丘里、 塔式……) . 二 内锥式流量计 1.环形孔板的启发 孔板作为经典节流装置的代表,成 功应用于流程工业近百年,但由于它使 流体被迫节流主管道中心,急剧磨损孔 板的上游边缘,从长期看其准确度并不 理想,此外它还要求前直管段太长,压 损太大,不宜测脏污流体等缺点.优 化改进工作一直在进行中.Howell 于1939 年提出了环形孔板的设想,即置一 圆板于中心,形成环形通道,令流体从 作者序 : 著名的天文物理学家洛德 ・ 凯尔文(Lord Kelvin) 曾说 你如能用数字来描述事物,说明你对它有所了解,否则,你 在这方面的知识就有限了……. 用仪表测试的数据,最科学、最客观.

1 1 本文作者毛新业先生 图1 内锥式(V-cone)流量计

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2009 用测试数据评估环形通道流量仪表 中心收缩改为在管壁收缩.Bell (1957) 、 Bergelin(1962) 相继对

21 组样机进行了 测试,研究表明,环形孔板所形成的环 形通道具有整流作用,对仪表上游的阻 力件不敏感,具有在上游直管段不长的 情况,仍能保持测试时较高的准确度, 但其压损仍较大,边缘也易磨损. 上世纪80 年代中期, 美国McCrometer 公司,将节流件改为内锥, 推出了内锥式流量计 ( 见图 1),它不仅 具有环孔对直管段要求不高仍能保持较 高准确度的优点 ;