差壓式流量計工作原理介紹
差壓式流量計是目前工業(yè)生產中檢測氣體、蒸汽、液體流量常用的一種檢測儀表。據(jù)統(tǒng)計,在石油化工廠、煉油廠以及一些化工企業(yè)中,所用的流量計約70%~80%是差壓式流量計。它因為檢測方法簡單,沒有可動部件,工作可靠,適應性強,可不經(jīng)實流標定就能保證一定的精度等優(yōu)點,廣泛應用于生產流程中。
差壓流量計主要由三個部分組成。部分為節(jié)流裝置,它將被測流量值轉換成差壓值;第二部分為信號的傳輸管線;第三部分為差壓變送器,用來檢測差壓并轉換成標準電流信號,由顯示儀顯示出流量。
差壓式流量計是發(fā)展較早,研究比較成熟且比較完善的檢測儀表。目前國內外已把工業(yè)中常用的孔板、噴嘴、文丘利噴嘴和文丘利管四種節(jié)流裝置標準化,稱為“標準節(jié)流裝置”。此外在工業(yè)上還應用著許多其他形式的節(jié)流裝置。
流體在有節(jié)流裝置的管道中流動時,在節(jié)流裝置前后的管壁處,流體的靜壓力會產生差異的現(xiàn)象稱為節(jié)流現(xiàn)象。具有一定能量的流體才可能在管道中流動。在管道中流動的流體所具有的靜壓能和動能,在一定條件下互相轉換,在忽略阻力損失的情況下參加轉換的能量總和不變。
節(jié)流裝置是差壓式流量計的核心裝置。它包括節(jié)流件、取壓裝置以及前后相連的配管。當流體流經(jīng)節(jié)流裝置時,將在節(jié)流件的上、下游兩側產生與流量有確定關系的差壓。所謂“標準節(jié)流裝置”就是在某些確定的條件下,規(guī)定了節(jié)流件的標準形式以及取壓方式和管道要求,無需對該節(jié)流裝置進行單獨標定,也能在規(guī)定的不確定度(表征被測量的真值在某個測量范圍內的一種估計)范圍內進行流量測量的節(jié)流裝置。標準節(jié)流件包括標準孔板、標準噴嘴和文丘里管。
目前非標準節(jié)流裝置大致有以下一些種類:
1)低雷諾數(shù)用1/4圓孔板,錐形入口孔板,雙重孔板,雙斜孔板,半圓孔板等;
2)臟污介質用圓缺孔板,偏心孔板,環(huán)狀孔板,楔形孔板,彎管節(jié)流件等;
3)低壓損用羅洛斯管,道爾管,道爾孔板,雙重文丘里噴嘴,通用文丘里管,Vasy管等;
4)小管徑用整體(內藏)孔板;
5)端頭節(jié)流裝置端頭孔板,端頭噴嘴,Borda管等;
6)寬范圍度節(jié)流裝置 彈性加載可變面積可變壓頭流量計(線性孔板);
7)毛細管節(jié)流件層流流量計;
8)脈動流節(jié)流裝置;
9)臨界流節(jié)流裝置音速文丘里噴嘴;
10)混相流節(jié)流裝置。節(jié)流式DPF現(xiàn)場應用的不斷拓展必然提出發(fā)展非標準節(jié)流裝置的要求,十余年來ISO亦在不斷制訂有關非標準節(jié)流裝置的技術文件,在它們不能成為正式標準之前作為技術報告發(fā)表。