PDF《用测试数据评估环形通道流量仪表》

0 开75% 0.7396 3.51% 0.7136 -0.30% 0.7170 0.66% 0.7277 0.97% 0.7195 -1.67% 0.7210 0.07% 开50% 0.7482 4.72% 0.7147 -0.14% 0.7167 0.62% 0.7490 3.92% 0.7199 -1.11% 0.7195 -1.39% 开25% 0.7540 5.53% 0.7157 0.00% 0.7152 0.41% 0.7790 8.09% 0.7197 -1.39% 0.7210 0.07% 表1 不同参数内锥流量计流出系数C及误差Ea% 表2 不同等效直径比、 阀表间距、 阀开度的流出系数

19 世界仪表与自动化

1 ?

2009 用测试数据评估环形通道流量仪表 90°双弯头处于同一平面 ;

90°双弯头 处于相互垂直平面,双弯头之间无直管 道.阻力件(弯头)与内锥流量计之间 的距离为

0 、1D、2D、5D 四种.如此 排列组合共进行了

35 种类型的测试,测 试介质为水.测试数据由于尚未公开发 表,本文不便直接使用,仅介绍其测试 结论 :如需保持 ±1% 的准确度,当内 锥流量计 β=0.45 ~ 0.55 时,上游应不 少于 2D 直管段 ;

当β=0.65 时,直管 段应不少于 3D ~ 5D ;

当β=0.85 时, 直管段应不少于 10D. (2) 阀门开度的影响 S.A.Ifft 研究测试了阀门开度及与仪 表间距对内锥流量计流出系数的影响. 内锥流量计 β=0.643,0.77 二种 ;

间距采取 5D,10D,15D,阀门开度为 全开,开75%、50%、25% 共4类,介 质为水,测试结果列于表 2.数据表明 : 当β值等于 0.643 时,阀门开度 为25%,上游直径仅 5D,流出系数误 差为 5.53% ;

当β值等于 0.77 时,仍 处于上述情况,误差可达 8%.即说明, 当阀门仅打开 25% 时,直管段长度不应 小于 10D.遗憾的是所选 β 值都较大, 如β值选 0.45 ~ 0.55,有可能会缩短 所需直管段长度. (3) 加工、安装的影响 当前研究、 测 试的样机,尺寸都较 小,内径一般未超过 100mm,采用单臂立 柱安装形式,锥体的 加工以及安装的同心 度均易于保证.如果尺寸大了,如内径 在300mm 以上,加工、安装就难以保 证了,对准确度的影响将暴露出来.天 津科特公司对内径

100 ~ 800mm 的内 锥流量计,在水流量试验室进行了测试, 结果列于表 3.当口径小于 150mm 时 流出系数分散度小于 ±1.5% ;

当内径大 于200mm 时,分散度将大于 ±5%. (4) 永久压损的评估 当前, 节能减排 已成为我国 经济建设的重要国策,国内外厂商 也纷纷推出永久压损较低的节能型 流量仪表,在某些文章中认为 内 锥流量计在尾锥后仅形成高频、低幅 噪声信号 ,因而压损小是节能 仪表并呼吁从节能降耗看应大力推广. 天津大学采用稳态时间法对内锥 RSM 模型(β=0.65,前锥角 45°,后锥角 130°)进行了仿真试验,得到了内锥 附近的流线图(图2) ,从图可见,流体 在内锥尾部出现分离,显现了一个较大 的漩涡区,必将产生较大的永久压损, 根据实测拟合内锥流量计永久压损 Pe 的公式为 : P e / P =1.3 ~ 1.25β( P 为输出压差) 将其与其他节流装置的 压损随 β 变化,绘于图 3. 由图

3 可见,内锥流量计的 永久压损仅次于孔板而大于 其他节流装置.现在不少人 要说明自己研制的仪表是节 能的,总是与孔板进行比较, 怡笑大方. (5) 小结 (a) 大量数据说明内锥 流量计因具有环形通道,与 经典节流装置相比,确具有 无需较长直管段而可维持较 高准确度的优点,但并非某 些宣传所说长直管段仅需0~3D.根据现场不同情况及 内锥的 β 值,前直管段长度 应有 3~10D. (b) 内锥流量计的压损仅次于孔板, 并非节能仪表,如采用较大的 β 值(如β=0.85) ,研究表明,它几乎失去抗上 游扰动的作用.所以,整流效果与压损 是相互制约,不可兼得的. (c) 内锥式流量计的优点要充分肯 定,但要实事求是,它并不像某些宣传 所说的那么完美,实践证明他还有些不 足之处(如 :悬臂支承立柱易产生振动, 压损较大, 尾锥后取压孔易于堵塞……) . 这些不足正是创新的切入点,近几年又 推出一些具有环形通道的新型节流装置, 管径(mm) βv 流出系数c范围 离散性%