均速管流量計--簡便、價廉、節(jié)能的流量儀表
4、 翼形 近20年來,不斷有人從減少均速管阻力角度出發(fā),推出了各種阻力較小的檢測桿形狀,如對稱翼型、扁圓形、橢圓形(Preso)等。其實均速管的永久壓損僅幾十帕,可忽略不計,不必小題大做。而這類截面形狀低壓多取自兩側,卻帶來輸出差壓過低的弊病,揚短避長,得不償失。但也有特殊情況,Emerson公司就采用這種翼形剖面結構測蒸汽,由于蒸汽流速較高、密度較大,有可能獲得較大的差壓,的確需要減小阻力,以增加強度,但僅限于一個型號,用于特殊場合。
5、 彈頭形 美國Verabar公司推出,在彈頭前端表面做了粗糙處理,(粗糙度X/KS約為200),宣稱這樣可以控制附面層的厚度,以此提高測量精確度。實際估算附面層對準確度的影響是可忽略不計的。彈頭型的低壓取自兩側,輸出差壓較菱形、圓形及T形小20% ~30%,不利于氣體低流速情況下選用。
6、 T形 這是Emerson公司近兩年推出的新結構(該公司稱485型Annubar)。在T形檢測桿上迎流向有兩排總壓孔,背流向漩渦區(qū)有兩排背壓孔。Emerson公司宣稱,由于其創(chuàng)新的槽口設計,精確度將會有所提高;而背壓處于T形漩渦區(qū),較菱形、圓形可增大約20%輸出差壓。背部采取多個低壓孔。這種結構總壓、背壓孔均不到2毫米,易堵塞,只能用于潔凈流體。
7、 Delta 德爾塔巴(Deltaflow)均速管,由德國思科公司(Systec Co)推出。在MICONEX 2004展會上宣稱有許多優(yōu)點,而從截面形狀及結構上與菱形-Ⅱ相比并無本質(zhì)區(qū)別。它仍是一種插入式流量儀表,無法擺脫只測管道中直徑上幾點流速來推算流量的基本模式。廠家宣傳其直管段僅3~7D,而精確度可達±0.6%,缺乏說服力,令人難以置信。但其材料的選用卻有看點,一般均速管材料多使用316不銹鋼;而Deltaflow選用的是1.4528或哈氏合金鋼,耐溫低至-200℃,高可達1000℃以上,且可適用于各種腐蝕性介質(zhì)。
熱點之二——檢測孔的數(shù)量與位置
均速管是一種插入式、具有取樣性質(zhì)的流量計。早期曾有在均速管直徑方向測十余點總壓,但測點再多也只能反映某一直徑上的流速分布,而不是整個截面。
取樣具有實際意義的前提是均速管前具有20~30D(D為管內(nèi)徑)的直管段,這時管內(nèi)的流動為充分發(fā)展管流,流速分布的等速線為對稱于軸的同心圓,即處于相同徑向的流速是相等的,只有這樣,僅測直徑上幾點流速才可能反映整個截面的情況。而究竟測直徑上哪幾點的流速眾說紛紜,大致有以下5種(見表1)。 表1中所依據(jù)的流速分布,按尼庫拉茲(Nikuradse)所提出的充分發(fā)展紊流數(shù)學模型。上世紀90年代初,對管流的研究表明尼庫拉茲公式雖簡單,但所描述的充分發(fā)展紊流在靠管壁及管道中心兩處均與實際情況有較大差異(特別是在管壁附近),所以應增加到3對總壓孔,而目前在較大管徑時也有用4對的。其分布按對數(shù)—契比雪夫法(見表2),并已為ISO TC30所確認: 對于低壓孔的位置與數(shù)量,由于均速管處于位流,在橫截面上無橫向流動,各點靜壓相等,因而取一點及多點均可,不涉及精確度問題,只是取多點不易堵塞,而取自檢測桿背部將比取自兩側可獲得更大的差壓。
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