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塔形流量计的功能分析
浏览次数:505发布日期:2016-12-19

塔形流量计的功能分析:
1、节流功能一形成流体独特的逐渐的局部收缩,压损较小。
塔形流量计的锥形节流元件一一锥体,使流体轴对称地朝向管内壁,逐渐收缩,即形成逐渐的环状收缩.在流通面积收缩的同时流体也被逐渐加速。由于尖圆锥体在管道中心轴线上。使它能更有效地作用于速度分布的高速中心区,而沿锥体外廓与管内壁之间的环隙是无阻挡的。因此它的节流作用要比孔板小些,流通能力要比孔板大些。
流出系数C的典型值:锥形流量计为O.80,孔板为O.60。
由于实现了逐渐收缩、逐渐扩散的边壁节流方式,在相同的流量下,锥形流量计的差压值约为孔板差压值的二分之一.由于差压小,*压力损失自然小。在合理设计时,锥形流量计的*压损约为孔板流量计*压损的四分之一(或更小),所以能耗小。
如按照己知的各种节流式差压流量计的压损公式进行核算。发现v锥形流量计的压损比孔板的压损低,比喷嘴的压损略高。在相同的流量下,锥形流量计的*压损值小于孔板*压损值的二分之一。另外,还应该从背景噪声方面来理解锥形流量计的压损较小:在锥体的下游会形成一个高速,高紊流和含有小旋涡的低压区。这些小旋涡在取压孔处会形成高频低幅的压力脉动信号,此低幅的压力脉动信号会形成差压输出信号中的低噪声的背景噪声。由于差压输出信号中的背景噪声很小,较低的差压值也能有效地被检测出来。而孔板流量计取压孔处形成低频高幅的压力信号,不容易测量。所以,相对于孔板流量计来说,在设计v锥形流量计时,设计者可以选用较低的差压上限值。由于差压值小,*压损值自然小。所以与孔板相比,耗能费会小得多。
2、锥体具有自动整流功能
塔形尖圆锥体对流体的速度分布有自动调整作用。在一个无阻流件的管道中,速度分布呈中凸形状。上游的管件会影响速度分布并使速度分布发生畸变.V形锥体的廓形使流体的流动分散,从而使速度分布更平坦.孔板属中心收缩型、突然收缩,突然扩散式节流件,它只能进一步加强速度分布的中凸形状。而锥体属边壁收缩型,渐缩渐扩式节流件,它能减弱速度分布的中凸形状。实质上,V形尖圆锥体的作用如同它自身是一个流动调整器。它的相当强的流动调整功能已为lO多年来大量实验测试所证实,更为的按美石油学会、石油测量标准手册(API MPMS 5.7)要求所进行的标准化公开测试所证实。
3、自保护功能
锥体的廓形确保没有流体直接突然冲击它的下游边缘。流体是沿着锥形节流元件的外形轮廓逐渐向管道内壁收缩。流体流动的边界层自动保护了决定等效直径比B值的关键尺寸dv,使磨损减小,这样可确保流量计的可靠性、可减少维护工作量并延长其检定周期。孔板流量计中的流体是直接冲击孔板,因而孔板的尺寸精度不容易保持稳定.
4、降噪功能
锥体的独特廓形具有抑制差压信号中噪声的功能。锥体的独特结构(在v形尖圆锥体与其下游尾随的锥面之间是一个小锐角)使得流体在进入下游的低压区前有一个平滑的过渡区。在锥体的下游会形成一个高速,高紊流和含有小旋涡的低压区。这些小旋涡在取压孔处会形成高频低幅的压力脉动信号,此低幅的压力脉动信号会形成差压输出信号中的低噪声的背景噪声,。而其它节流式差压流量计(如孔板),在节流件的上,下游都有相当大的旋涡,因此这些大旋涡在其取压孔处会形成低频高幅的压力脉动信号,此高幅的压力脉动信号会形成差压输出信号中的高噪声的背景噪声。由亍锥体具有降噪功能,其差压输出信号中的背景噪声很小,所以锥形流量计可以测出小差压,可有效地测量小流量,从而使量程比拓宽。由于差压输出信号中的背景噪声很小,所以设计锥形流量计时,容许选用低的差压上限值。由于差压小,压损自然小,所以能耗小。
5、自清扫功能
流体流动路径中无死角。只要连续使用它,在其内部不可能有积液/气/固体颗粒物。流体中所夹带的液滴、气泡和固体颗粒物都会统统地被自动清扫到管道下游.而孔板流量计在孔板前端就容易产生死角和沉积.
6、自混合功能
锥体具有混合器的功能。当非均相的流体流经锥体时,非均相流体会自行混合而变成均相流体,并由锥形流量计进行有效的流量测量。而孔板通过变化流通面积,仅仅是把流体加速,没有混合作用.由于锥体的独特廓形以及它在管道中心轴线的位置使v形内锥节流装置具有渐缩渐扩的边壁收缩、低的信号背景噪声、zui小的磨损(自保护)、流动调整(自整流)、自清扫、自混合等独特功能和有效地与流体速度分布的高速中心区相互作用.这使它能以一种独特的方式测量流体的流量,具有优良的技术特性。

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