一、概述
多孔平衡流量計采用了對稱多孔結構設計，是近幾年發展起來的差壓式流量計之一。多孔平衡流量計除具有標準節流裝置簡單、可靠、安全。適用面廣等優點之外,還具有精度高、直管段要求低、量程比寬、壓損小等優點;同時還克服了標準節流裝置的雜物滯留、堵塞和邊緣易磨損、維護和檢定成本高等缺點，具有廣闊的發展前景。
二、測量原理
多孔平衡流量計遵循流體力學定律和伯努利方程,流量計流出系數、傳感器多孔孔徑位置、形狀設計和開孔數量通過獨特的研發數據演算,并對各種工況進行優化,使測量精度、重復性、量程比、壓損等綜合指標達到ZUI佳,成為目前比較好的差壓式流量計。
三、特點
3.1測量精度高
多孔平衡流量計對稱多孔設計,使流場達到平衡,能基本消除僅一個孔節流帶來的死區效應,取壓區域渦流大大降低,取壓口拾取的差壓信號信噪比大大提高，振動降低,穩定性提高,傳感器檢測精度大大提高,可達到0.5%精度。
3.2直管段要求短
多孔平衡流量計對稱多孔設計,能將流場快速整流成近似理想體,無需過多的直管段整流。同其它類型的差壓流量計相比,對前、后直管段的要求小,安裝時前直管段要求為1-3D,后直管段要求為0.5-1D。
3.3壓損
多孔平衡流量計結構設計無死區效應,在相同的差壓值情況下,能將標準孔板因死區渴流帶來*壓力損失降低2-3倍,可以大量節省裝置運行過程中的流體輸送能源。
1:標準孔板2:多孔平衡流量計
對于平衡流量計,有動量和動能的修正因子可計算。但對標準孔板,則由于流體的渦流大,使動量和動能修正因子的計算無法進行,因此,不能實現動能和動量的平衡,使精度降低。圖1是標準孔板和平衡流量計的流路分布。
3.4測量范圍寬
多孔平衡流量計突破標準節流裝置的測量局限,可以根據流體特性進行靈活多變的結構設計。配一個變送器時量程比達到10:1(傳感器ZUI高可達30:1),雷諾數拓寬為200~10000高流速度段節流特性更佳。
3.5穩定性好
多孔平衡流量計在下游形成的渦流小,從而信號穩定性好。其它類型的節流裝置在節流件后形成的渦流較長,產生高幅、低頻波動信號,這些信號會對差壓變送器的數值造成干擾。
3.6可測量臟污介質
多孔平衡流量計的平衡設計,減少了紊流剪切力和渦流的形成,從而大大降低了滯留死區的現象,保證臟污介質可以順利通過多個孔,減小了流體孔被堵塞的機會。
3.7雙向流檢測結構設計
多孔平衡流量計可以進行氣液兩相、漿料、含少量固體顆粒介質的測量。結構上采用雙向直孔,左右完全對稱,可方便的測量雙向流。節流件厚度突破了標準孔板的限制,比標準孔板結構更安全,使用壽命更長。
3.8節能型設計
多孔平衡流量計是一種節能型差壓式流量計,具體體現為:
a、由于測量精度高,所以可做計量使用,從而節約了因計量不準確而造成的貿易結算損失；
b、由于壓力損失小,所以節約了介質在輸送過程中的能量,從而大大節約了成本；
c、直管段要求短,節省了工藝管道材料和施工費用；
d、長期穩定性運行,無邊緣磨損,延長了檢定周期,節約了檢定費。
四、分類
多孔平衡流量計一般分為夾持式、法蘭式、焊接式,可根據具體情況采用不同的連接方式。多孔平衡流量計安裝、使用、維護方便簡單、安全可靠,廣泛應用在各種液體、氣體、蒸汽氣液混合介質、雙向流介質的流量測量。口徑范圍大,從DN15-DN3000不等,介質工作溫度可達600℃,精度達士0.5%。
五、小結
平衡流量計對傳統節流裝置進行了很大的改進,具有平衡整流的顯著特征。傳統節流裝置只有一個流通孔徑,節流后使流體失去了理想狀態而平衡流量計有多個函數孔徑,能ZUI大限度地把流場平衡整流成理想流體,從而將差壓式流量計的優勢發揮得很好。平衡流量計幾乎適用于所有流體測量,是流體測量技術的一場革命,目前平衡流量計已經廣泛應用到石油、化工、治金、電力、天然氣、水處理等行業。
