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大管道气体流量检测仪表
来源:  作者:本站

一、前言

众所周知,规模产生效益,近二、三十年来,工程的大型化已成为现代工业发展的必然趋势。工程中口径大于300毫米的管道已十分普遍,其流量检测(特别对气体)已日益迫切有待解决。可测气体流量的仪表不少,从原理及制造角度来说,将尺寸放大应无问题,但仪表的体积及重量将随口径按几何级数增长,而且还会带来其它问题。例如孔板,这种人们熟知的节流装置,当口径较大时不仅笨重,还有太大的压损,运行费用过高,再加上ISO5167新标准要求前直管段达30D~40D,现场无法满足。很难考虑再采用这类仪表。

量变到质变,面临这些困境,近年来,普遍是采用取样原理、插入安装方式,仅测取管道中一点或多点的流速来推算流量的插入式流量计,这类仪表的共同特点是:结构简单、安装维修方便、价格低廉、重复性好、是工控系统中检测大管道气体流量性价比较高的仪表,一般准确度不高,不宜用于需要准确计量的贸易结算。因其原理均为取样性质,所以首先要了解管道内的流速分布,这样才能正确选定检测点的位置及数量。

二、工业管流

1、千变万化的管内流速分布

各行各业的工程,从其本身的工艺要求出发,在管道中都必须安装形形色色的管配件(如阀门、弯头、歧管、变径管、过滤器等)。由于它们的形式及组合方式极多,所引起的管内流速分布也千变万化,难以估计(图1b)。R.W.Miller(美.流量测量工程手册作者)认为:“流速分布是影响流量准确的主要因素,而工业现场的配件种类繁多,其流动情况十分复杂,不仅难以描述,也不易在实验室模拟它们”。由于绝大多数流量仪表都与流速分布有关,它的校验所处的流场应与实用条件的流场一致,校验的系数才有意义。这个流场被公认为充分发展紊流,只要管道具有较长的直管段就可以得到。(图1a
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