德爾塔巴流量計在流量測量中的應(yīng)用
在現(xiàn)在工業(yè)過程自動化中,流量是重要的過程參數(shù),為了對生產(chǎn)過程進(jìn)行有效的監(jiān)督、操作和控制,需要測量各種介質(zhì)的流量。流量檢測儀表是發(fā)展生產(chǎn)、節(jié)約能源、改善產(chǎn)品質(zhì)量、提升經(jīng)濟(jì)效益和管理水平的重要工具,是工業(yè)自動化中重要的儀表之一。流量儀表種類繁多,各適用于不同的場合,按測量途徑劃分可分為質(zhì)量式流量計、容積式流量計和速度式流量計,速度式流量計中又劃分為電磁流量計、變面積式流量計和差壓式流量計等。本文中所介紹的德爾塔巴就是一種差壓式流量計。
1 德爾塔巴流量計簡介
德爾塔巴是由德國思科(Systec-Controls)公司和德國埃爾朗根(Erlangen)大學(xué)于上世紀(jì)90年代合作研制開發(fā)的一種流量測量儀表,1995年開始正式生產(chǎn)銷售。目前完善至全系列各種規(guī)格,已在16個國家銷售、應(yīng)用數(shù)千臺。
1.1 測量原理
差壓式流量計是一類應(yīng)用最為廣泛,用量居首的流量計。德爾塔巴流量計同樣是運(yùn)用差壓測量的原理,可以說是一種特殊的節(jié)流裝置。
節(jié)流式差壓測量以流量連續(xù)性方程(質(zhì)量守恒定律)和伯努利方程(能量守恒定律)為基礎(chǔ)。管道內(nèi)充滿流體,當(dāng)流體流經(jīng)節(jié)流件時會在節(jié)流件處形成局部收縮,導(dǎo)致流速增大,靜壓降低,在節(jié)流件前后產(chǎn)生差壓,流量愈大,差壓愈大,因而可以依據(jù)差壓來衡量流量的大小。
1.2 基本結(jié)構(gòu)
德爾塔巴流量計由探頭、安裝套管、變送器連接部件、差壓變送器等四部分組成。
德爾塔巴探頭的長度等于管道內(nèi)徑,探頭前后各分布著一排不均勻分布的孔,孔徑為8mm,分別為高壓孔和低壓孔,高壓孔始終面向流體的流動方向。通過探頭的前后兩排孔將管道內(nèi)壓力在孔內(nèi)取平均,并得出探頭前后差壓。
安裝套管是德爾塔巴與管道的連接部件,套管的一側(cè)與管道焊接,另一側(cè)與德爾塔巴連接,連接形式按壓力的大小可選擇螺紋或法蘭連接。套管的長度由管道保溫層厚度決定。
德爾塔巴探頭與變送器連接部件有多種選擇,如:球閥、截止閥、1/2NPT外螺紋或者直接與變送器連接的橢圓轉(zhuǎn)化器等。連接部件還包括適用于過熱蒸汽介質(zhì)的一體化冷凝器以及一體化的溫度和壓力測量裝置。
差壓變送器將探頭提供的差壓信號經(jīng)開方和計算,得到流量。要依據(jù)探頭所產(chǎn)生的實(shí)際壓差,選擇合適量程和精度的變送器。
2 德爾塔巴流量計特點(diǎn)
1)高精度,低直管段要求
德爾塔巴流量計很好的將高精度和低直管段要求結(jié)合在了一起,在滿足直管段的條件下(一般為前7D后3D)可以達(dá)到0.5%的精度,即使在相當(dāng)短的直管段下(前2D后1D)也可以到達(dá)2%的精度。這決定了德爾塔巴可以用于直管段苛刻的場所,在大管徑上的應(yīng)用尤為明顯。
2)大差壓、小壓損、低運(yùn)行成本
德爾塔巴特殊的探頭設(shè)計決定了測量時可產(chǎn)生較其他一體化探頭要大的差壓,大差壓決定了差壓變送器的量程范圍大,測量精度也較高。
流量計的壓力損失是指由于管道中存在的一次裝置,而產(chǎn)生的不可恢復(fù)的壓力降,在生產(chǎn)中需盡可能的減少流量計壓力損失。使用德爾塔巴測量時所產(chǎn)生的壓損遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于孔板等傳統(tǒng)節(jié)流裝置,由于壓損小,管道流體動力損失也小,裝置的運(yùn)行成本低,成本回收快。
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