“大管徑小流量”的縮徑解決方案和縮徑式渦街流量計

    在許多企業的工藝管道中,大量地存在著流體的實際流量或流速偏低的現象,這種現象的存在,大致有以下幾方面的原因:一是降低流速,可以減小流體流動中的壓力損失,減小驅動動力,·節約能源;二是考慮未來發展,規模擴大,在設計時就留有充分的余量,把工藝管道設計得大一些;三是有些管道工作壓力較高,雖然流量不小,但流速偏低。,

    由于這些“大管徑小流量”或“大管徑低流速”的存在,給速度式流量計選用帶來難題。某企業,一條 DN300 的輸水管線,原來安裝過孔板流量計和工業水表,由于流量太小兩種儀表幾乎都沒有指示。經現場核實用水設備,幾臺用水設備的大用水量之和,不足 80m3/h ,而小流量只有 18m3/h 。大流量時, DN300 流量計的下限流速還不足 0.1m/s 。為此,建議對現場工藝管道進行縮管,把 DN300 管道縮徑成 DN100 ,選用 DN100 的渦街流量計。安裝后,既滿足了用水的上限,又滿足了用水的下限。又如某生產高壓瓷瓶的加熱爐,升溫階段需用天然氣量為 1200Nm3/h(101.325kPa, 20 ℃)保溫階段需用天然氣 150Nm3/h ,計量總管的管徑為 DN80 ,工作壓力為 0.3MPa ,溫度為 25 ℃。原選用孔板流量計,因流量范圍不能滿足要求,改選用渦街流量計。選表時,用氣態方程把標態流量換算成工況流量,換算后的工況流量范圍為 38.5 - 308m3/h ,在這量范圍內如按原工藝管道選刀 N80 的渦街流量計,上限沒問題,但下限就不能滿足要求。而如選用 DN50 的渦街流量計,則上、下限流量都可滿足要求。實踐中,經縮管改用 DN50 ,效果很好。

    盡管渦街流量計有量程范圍寬的特點,但它的下限流速不能太低。一般情況下,測量液體時下限流速為 0.3 一 0.5m/s ;而測量氣體時下限流速為 3 一 5m/s 。很多現場,工藝管道內低流速遠比上述數值低。為滿足測量要求,就需要對現場的工藝管道進行縮管。

    現場的同類問題大量存在,縮管可以有效地解決實際的流量測量問題。但是縮管也給客戶增加了麻煩,有的客戶沒有現成的管道,為購買一段合適的管道需花費不少的精力,并增加安裝工作量和成本。若制造廠根據客戶提供的流量參數,直接向客戶提供縮徑式渦街流量計。對客戶來說,既能測量更小的流量,又簡化了安裝,節約了安裝費用。同時,對制造廠來說,向客戶提供了合適的儀表,減少了現場服務,用戶滿意,提高了企業信譽。所以,這是一種佳方案,雙贏的選擇。

    采用縮徑方式,向客戶提供成套渦街流量計的作法,在起源于 20 世紀 90 年代初。根據客戶提供的現場參數,按的收縮比,做成帶收縮段和擴張段的渦街流量計組件,連同收縮段和擴張段一起進行出廠標定,并向用戶提供渦街流量計組件的儀表系數。現在把組件直接做成一體式的儀表是一種進步。

    一臺 DN40 的渦街流量計,在 DN40 實驗管道標定時,在滿足精確度 1 %時,量程比為 8 : 1 。而采用儀表前加 DN50-DN40 收縮段后,裝在 DN50 試驗管道上測試,由于收縮段的整流作用,.在滿足 1% 精確度時,量程比達到 15:1.

    采用DN80- DN50 收縮段和 DN80- DN40 收縮段,分別在 DN80 試驗管道上進行實驗。在渦街流量計上游阻流件形式為同平面內兩個 900 彎頭,直管段長度為 3D; 下游直管段為 2D 條件下,儀表系數 K 的偏移僅 0.7% 。而同樣直徑的渦街流量計如果不裝收縮段,在同平面兩個彎頭條件下,上游直管段長度為 8D 時,儀表系數偏移為 2.0% 。

    縮徑型渦街流量計的測量管由收縮段、測量段和擴張段三腸分組成,采用直線收縮段,效果雖然不如維氏曲線收縮段效果好,但加工簡單,成本低。所以,目前采用直縮段比較多。

    更多技術參數,可參閱迪泰爾儀表網站 //www.mhtmtp.com.cn/ (中文網址:迪泰爾.cn) 或者 //www.detair.com/

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