在火电厂的一次风管道中,直径超过两米的巨大管道内,气流速度有时低至每秒仅几米。传统流量计在这里难以准确测量,而
多喉径流量计凭借其独特设计,成为了解决这一工业难题的关键技术。
在工业过程测量中,大管径、低流速工况一直是个棘手问题。传统差压式流量计在面临低流速时产生的差压信号过小,测量精度大幅下降,而大管径往往伴随着流场分布不均,进一步增加了测量难度。
多喉径流量计通过其独特的结构和测量原理,有效地克服了这些挑战,为石油、化工、冶金、电力等行业提供了可靠的解决方案。
01工作原理
核心技术基于航空动力学原理和流体力学理论。其设计灵感来源于飞机发动机内流流体力学的研究成果,通过大型计算机技术和风洞实验不断优化成型。
当流体流经流量计时,会依次通过收缩段、喉部和扩散段。在收缩段,流体被加速;在喉部,流速达到最大而静压降低;在扩散段,流体减速并恢复部分静压。这种结构使得即使是很低的流速也能产生足够大的差压信号。
与传统流量计不同,流量计采用多个喉径管按一定方法排列组合而成。每个喉径管都是一个独立的测量单元,通过“速度面积法”布置,共同获取整个管道截面的流速数据,真实反映管道流场状况。
02应对大管径测量的技术方案
对于大管径管道,流场分布不均匀是影响测量精度的主要因素。流量计采用多点插入式布置方案,根据管道尺寸灵活配置测量点数量,还采用整体式结构设计,既保证了测量精度,又方便了大管径条件下的运输和安装。
03解决低流速测量的创新设计
低流速工况下,传统流量计产生的差压信号微弱,难以准确测量。流量计通过独特的结构设计,实现了差压放大功能,显著提高了低流速下的测量能力。
其特殊的喉径设计能够在小流速情况下,仍然产生一个较大的差压值。经过两侧扩散角的扩散抽吸作用,喉部的流体被整流和放大,极大提高了喉部流速,使喉部的静压明显下降,从而放大差压信号。
多喉径结构还使得被测介质在各节流段有一个被“整流”的过程,最大限度的消除了涡流影响,产生稳定可靠的无脉动差压信号。这一特性保证了即使在低流速条件下,也能获得稳定的测量读数。
04产品特点与技术优势
量程比可达1:10,精度等级可达±1.0%甚至更高,能够满足大多数工业应用的精确定量要求。
其低直管段要求是另一大优势。一般情况下,前直管段长度仅为管道直径的0.5-1.5倍,且无需后直管段。这一特性在空间受限的改造项目中尤为宝贵。
05实际应用场景与效果
在火电厂中,多喉径流量计特别适用于一次风、二次风流量测量。这些应用场景通常具有管道直径大、流速低、介质含尘等特点,正是流量计的优势领域。
对于含有粉尘的气流风量测量,采用高耐磨材料,特别是在与流体直接接触的部分选用刚玉材质,并配备自清灰功能,无需外部气体吹扫即可自动清除附着物。
06选型与安装要点
在选择流量计时,需要提供详细的工艺参数,包括:被测介质名称、最大/常用/最小流量、工作压力与温度、介质密度与粘度、管道材质与尺寸等。
正确的安装是保证测量精度的关键。流量计应尽量避开弯管、阀门等阻力件,选择流场稳定的管段。安装时需按要求沿管道轴线方向开孔,将法兰焊接在管道上,并确保流量计插入管道中心处。
在水平管道上,可以从管道的垂直方向插入管内,亦可水平方向插入。在垂直管道上,则可以在管道的任一水平角度插入管道。
为保证焊接不变形,安装时不应拆开法兰,需进行整体安装,并紧固螺栓,确保密封性。正确的安装可以保证长期稳定的测量性能。
对于面临大管径、低流速测量挑战的企业,选择合适的多喉径流量计并正确安装使用,将能够实现长期稳定可靠的流量监测,为过程控制和能源管理提供可靠的数据支持。
