科里奧利流量計應(yīng)對兩相流體流量的測量
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對摻氣（高達30%）和高粘度（高達10Pa·s）流體的測試設(shè)備
我們理解用戶所面對的流體摻氣模式和目前流量技術(shù)的局限性，為改善他們的科里奧利流量計的表現(xiàn)，用戶能做些什么呢？為減輕摻氣問題一個簡單的現(xiàn)成辦法就是：選擇正確的流量計尺寸。
許多摻氣問題往往發(fā)生在高粘度的流體里，而大多數(shù)高粘度的流體都是非牛頓性液體。另外，大多數(shù)被科里奧利流量計所測量的非牛頓性流體是觸變性的（觸變性的流體的粘度會隨著流速的增加而降低）。多數(shù)流量計的尺寸是利用牛頓性流體的粘度來計算的，而這個粘度可能數(shù)千倍高過于觸變性流體在流動狀態(tài)下的粘度。這樣就造成了所選擇的流量計的尺寸過大，通過傳感器的流體流速過低而產(chǎn)生了空氣和液體的兩相分離。
首先用戶應(yīng)該鑒定流體粘度的特性以及它和流速的關(guān)系，特別是要考慮到觸變性流體的粘度的可變性。一個很好的觸變性流體的例子是番茄醬。在靜態(tài)下的番茄醬非常粘稠，即使瓶口倒轉(zhuǎn)朝下，也不會從瓶子里流出來。但是一旦它開始從瓶子里流出，它就流得很快。管道里的粘稠流體也經(jīng)常會有這樣的表現(xiàn)。因此假如用戶告訴科里奧利流量計的銷售人員的粘度是流體在靜態(tài)下的數(shù)據(jù)，那么流量計的尺寸就不能根據(jù)流體在流動狀態(tài)下的粘度來獲得正確的計算。
流量計尺寸的選擇在很大程度上依賴于正確的流體粘度的數(shù)據(jù)，具體有兩個例子：根據(jù)牛頓性流體粘度來計算流量計的尺寸；根據(jù)觸變性流體的特性來計算流量計的尺寸。
根據(jù)不同的工藝設(shè)備，很多種不同尺寸的流量計可能會被選用，為了簡化起見，我們只拿了1寸和3寸的流量計作比較。
■根據(jù)牛頓性流體粘度計算流量計的尺寸
這個計算例子滿足以下假設(shè)的工藝條件：流量=500磅/分鐘；密度=1.01g/ml；室溫和大氣壓力；牛頓性流體的粘度=4.4Pa·s。
兩種不同尺寸流量計所引起的壓降：1寸流量計引起壓降760psid；3寸流量計引起壓降21psid。
兩種不同尺寸的流量計在不同流量狀態(tài)下所引起的壓降
■根據(jù)觸變性流體的特性計算流量計的尺寸
了解你的流體在流動狀態(tài)下的粘度不僅會對科里奧利流量計的表現(xiàn)有很大影響，而且也會幫助你使整個操作系統(tǒng)變得更有效以及節(jié)省更多的成本。
同時你還可以選擇更小的管道，不同的閥門、泵以及包括科里奧利流量計在內(nèi)的其他系統(tǒng)組成器件。
在這種情況下，小尺寸的流量計有三個主要優(yōu)點：
1. 由于所給的操作流量對小尺寸的流量計而言會操作在更高的流量范圍內(nèi)，所以小尺寸的流量計有更好的測量精度。
2. 更高的流速會使空氣更好地混合于液體中，使得氣液混合更加均勻單一。
3. 低成本。
一個好的計算根據(jù)，像高準(zhǔn)公司銷售人員所用的，能夠讓你輸入觸變性流體的特性通常是“KN”值，或者“粘稠指數(shù)”和“流量特性指數(shù)”。這些是一個簡單的動力定律方程式的系數(shù)。
一種有著粘度參數(shù)K=4.4Pa·s和n＝0.2的測試流體，在先前所給的工藝條件下，被用來估算在1寸和3寸流量計所引起的壓降。流體在沒有流動的狀態(tài)下粘度高達4.4Pa·s，但在高流量狀態(tài)下粘度會下降到只有幾個厘泊而已。下面的曲線圖比較了兩種不同尺寸的流量計在不同流量狀態(tài)下所引起的壓降。
當(dāng)用牛頓流體粘度4.4Pa·s來計算，3寸流量計所帶來的壓降都少于21Psid。但考慮到觸變性流體的特性，選擇1寸流量計是可行的。
根據(jù)非牛頓性流體的特性來計算流量計的尺寸最重要的好處是流量計獲得了更好的表現(xiàn)，特別是當(dāng)有氣體出現(xiàn)在流體里的情況下。更高的流速使得不同的流體獲得更好地混合；更均勻單一的流體自然獲得更可靠的流量測量。比較在不同尺寸的科里奧利流量計的相對流速可以用來估計到底多少空氣含量是容許的。比如，在同樣的流量前提下，流速在1寸流量計大概會比3寸的高出6倍，所以1寸流量計對空氣容忍度大概會比3寸的好過6倍。不同的流量計有著不同的流量截圖面積；所以要與流量儀表廠商協(xié)商計算流量計尺寸所需的各種具體數(shù)據(jù)。
總結(jié)
兩相流體的流量測量還會繼續(xù)為流量技術(shù)帶來挑戰(zhàn)性?？评飱W利流量計已經(jīng)證明了在“先管線排空－后啟動批次處理”的工序里有很好的表現(xiàn)。盡管科里奧利流量計廠商還在為持續(xù)性摻氣流體的流量測量做艱難地研究，但是我們相信最終一定會找出更好地解決這個問題的辦法。
另外，通過正確地選擇流量計尺寸可以減輕對摻氣流體流量測量的困難度。當(dāng)流體有摻氣的可能性時，總是盡量選用較小尺寸的科里奧利流量計。除了需要普通的工藝參數(shù)（流量、溫度、壓力等）外，非牛頓性流體的特性也必須考慮在內(nèi)。為了保證你得到一個正確尺寸的流量計，要準(zhǔn)備好告訴你的流量計的銷售人員：
■Kn值，或者“粘稠指數(shù)”和“流量特性指數(shù)”。
■能接受的最大壓降。
通過計算盡可能地選用較小的流量計，這樣在流體發(fā)生摻氣的情況下流量計仍能有很好的表現(xiàn)。隨著技術(shù)的發(fā)展和流量計尺寸的正確選用，科里奧利流量計將在未來幾年里更容易地應(yīng)對流體摻氣的流量測量問題。
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