多孔平衡節(jié)流裝置設(shè)計|節(jié)流裝置廠家|節(jié)流裝置選
摘要:多孔平衡節(jié)流裝置設(shè)計|節(jié)流裝置廠家|節(jié)流裝置選型置是一種多孔圓盤平衡節(jié)流的新一代節(jié)流裝置。 同其他(傳統(tǒng))節(jié)流裝置特別是孔板相比, 具有、節(jié)能等各種優(yōu)越性, 同時由于需要的直管段短, 對于大口徑工藝管道安裝有利, 測量范圍和適用場所大大拓展, 因此從航天業(yè)迅速被推廣到石化、化工、冶金、電力、醫(yī)藥、造紙和各種工業(yè)應(yīng)用中。
圖 1 平衡節(jié)流裝置結(jié)構(gòu)原理
在美國,多孔平衡節(jié)流裝置已經(jīng)廣泛應(yīng)用到天然氣、煉油、化工、鋼鐵、發(fā)電和制藥等行業(yè) , 2006 年底 ,上??蒲罂萍脊緦⑵胶夤?jié)流裝置 A +FLOWT EK 產(chǎn)品引進(jìn)中國 。
1 .5%誤差不是很高 ,但長期的累積卻不是小數(shù)目 。若流量計普遍出現(xiàn)誤差 , 則成品率會大大降低 , 帶來巨大浪費(fèi)。
表 1 平衡節(jié)流裝置與其他差壓式流量計性能對比表
項 | 目 | 平衡節(jié)流件 | 孔 | 板 | 噴 | 嘴 | 文 丘 里 |
節(jié)流原理 | 平衡節(jié)流 | 邊緣節(jié)流 | 邊緣節(jié)流 | 縮管節(jié)流 | |||
測量介質(zhì) | 氣體、液體、蒸汽 | 氣體、液體、蒸汽 | 氣體、液體、蒸汽 | 氣體、液體、蒸汽 | |||
管徑范圍/ mm | 15~ 3 000 | 50 ~ 1 000 | 50~ 500 | 50~ 1 200 | |||
直管段要求 | 前 0.5D , 后 0.5D | 前 20D , 后 5D | 前 10D , 后 5D | 前 10D , 后 5D | |||
精度等級 | 0 .3%~ 0.5% | 1%~ 2 % | 1%~ 2 % | 1 %~ 2% | |||
長期穩(wěn)定性 | 優(yōu) | 差 | 中 | 好 | |||
量程 比 | >10 ∶1 | 10∶1 | 10 ∶1 | 10∶1 | |||
壓力損失 | 10 %~ 30 %差壓 | 50%~ 70%差壓 | 50%~ 70%差壓 | 10 %~ 30 %差壓 | |||
耐臟防堵性能 | 好 | 差 | 差 | 好 | |||
雙向測量 | 能 | 有可能 | 不能 | 不能 | |||
雷諾數(shù)范圍 | 200 ~ 10 000 000 | >8 000 | >20 000 | >80 000 | |||
并聯(lián)冗余取壓 | 可以, 很好 | 可以, 很好 | 可以, | 很好 | 可以, 很好 | ||
高流速測量 | 好 | 差 | 好 | 好 | |||
低流速測量 | 好 | 差 | 差 | 差 | |||
體 | 積 | 中 | 小 | 中 | 很大 | ||
價 | 格 | 中 | 很低 | 中 | 高 | ||
使用壽命 | 很長 | 短 | 中 | 長 | |||
3、測量極低溫度流體的流量計選用:
目前極低溫流體流量測量的儀器主要有孔板、渦街流量計、渦輪流量計三種。極低溫流體以液體和氣體兩種狀態(tài)存在 ,但幾乎所有的問題都發(fā)生在流體在經(jīng)過節(jié)流件后會產(chǎn)生氣化現(xiàn)象。
實際上,在低溫介質(zhì)測量領(lǐng)域中, 孔板應(yīng)用得***多 ,因為其性能非??煽?,在孔板的加工及應(yīng)用中多用材質(zhì) 316L 進(jìn)行加工 , 孔板由于用法蘭連接,容易在極低溫度狀態(tài)下產(chǎn)生漏蝕現(xiàn)象 , 在工業(yè)生產(chǎn)中增加了隱患的存在。尤其對于不能夠停車檢修的場合,更加不利于生產(chǎn)的安全穩(wěn)定。
低溫渦街流量計為了減少熱收縮等原因產(chǎn)生漏液的可能性, 主體一般裝有法蘭盤, 法蘭盤需使用低溫材料 SUS316 。當(dāng)配管直徑很大或使用量增加之后 ,會出現(xiàn)測量精度變差甚至不能測量的情況,***小流量時雷諾數(shù)大約為 2 000 ;***大流量換算為流速約為 6 m/s , 這是渦街流量測量的極限值 , 取該值的原因是流量計檢測部分壓力損失增加,流體在該處急劇蒸發(fā)。
用渦輪流量計測量極低溫流體時, ***容易發(fā)生的故障是因儀表的壓力損失而引起的急劇蒸發(fā)。儀表中形成急劇蒸發(fā)后, 轉(zhuǎn)子將以比通常轉(zhuǎn)速快數(shù)十倍的速度旋轉(zhuǎn)。在這種情況下渦輪流量計的轉(zhuǎn)動軸承部分難以承受如此高的流速。在間斷使用時,如將被測***大流量控制在儀表量程的 70 %以下,基本上不會產(chǎn)生因儀表本身的壓力損失而出現(xiàn)的故障。連續(xù)使用時 ,要將常用流量限制在儀表量程的 50 %以下。當(dāng)流體雷諾數(shù)小到一定數(shù)值, 轉(zhuǎn)速就會受到影響。因此 ,在小流量時 ,可測量的流體的密度和流量之間存在一定的極限。
綜上所述三種常規(guī)測量低溫氣體的儀表都存在一些測量或性能的缺陷 ,而平衡流量計能解決工業(yè)上對于低溫氣體測量上的一些難題并彌補(bǔ)了一些缺陷。
a)它使用低溫鋁材或者耐低溫的 316L 不銹鋼加工,采用一體化加工的焊接式結(jié)構(gòu)解決了低溫漏蝕現(xiàn)象的發(fā)生。
c)有些工況 ,介質(zhì)在臨界狀態(tài)附近。溫度和壓力的變化很容易引起液體氣化。 當(dāng)介質(zhì)流過節(jié)流件時 ,流速增加 , 靜壓力降低。如果壓力低于蒸發(fā)壓力 , 會產(chǎn)生氣化現(xiàn)象。有些條件下 , 液態(tài)氧氣流經(jīng)孔板時 , 氣化嚴(yán)重 , 根本無法測量。當(dāng)液態(tài)氣體流過平衡流量計時 ,由于它的獨(dú)特結(jié)構(gòu)設(shè)計 , 性能比孔板優(yōu)化很多 , 氣化問題得到較好的解決。
例如 :測量液氧的工況———溫度 :-179 ℃,壓力 :0 .204 M Pa(絕壓), 蒸發(fā)壓力 :0 .148 M Pa(絕壓);用 DN65 的管道測量。 當(dāng)溫度高于 -175 ℃,或者壓力低于 0 .148 MPa(絕壓)都會發(fā)生氣化現(xiàn)象。在此條件下 ,介質(zhì)流過孔板時, 氣化現(xiàn)象嚴(yán)重 ,以至于無法正常測量。而平衡流量計由于壓損小 ,使穩(wěn)定性和測量精度得以保證。
4、供貨商必須負(fù)責(zé)核對用戶要求的管道內(nèi)外徑和管道材質(zhì):
平衡流量計可與直管段一起供貨但尺寸仍較小,由于平衡流量計計算嚴(yán)格,保證一定精度。在平衡流量計樣本中, 供貨商給出的管道壁厚為英制 SCH 標(biāo)準(zhǔn),在實際工程設(shè)計中有管道不符合該標(biāo)準(zhǔn)(如常用的鋼管 57 mm ×3 .5mm)。而不同公稱直徑和材質(zhì)所選用的 SCH 又不同。故在工程中可能會出現(xiàn)供貨商與用戶的管道內(nèi)外徑出現(xiàn)偏差,影響精度。所以供貨商必須負(fù)責(zé)核對用戶要求的管道內(nèi)外徑和管道材質(zhì)并將外形尺寸返回給用戶。
平衡流量計(又稱多孔孔板)也是一種差壓式流量儀表,其工作原理與其他差壓式流量計一樣,都是基于密封管道中的能量轉(zhuǎn)換原理:在理想流體的情況下管道中的 流量與差壓的平方根成正比;用測出差壓值根據(jù)伯努利方程即可計算出管道中的流量。多孔孔板流量傳感器是一個多孔的圓盤節(jié)流整流器,安裝在管道的截面上,當(dāng) 流體穿過圓盤的整流孔時,流體將被平衡整流,渦流被***小化,形成近似理想流體,通過取壓裝置,可獲得穩(wěn)定的差壓信號,根據(jù)伯努利方程計算出體積流量、質(zhì)量 流量。 | |
如今大量使用的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置,由于只有一個流通孔,孔兩邊的死區(qū)產(chǎn)生大量的渦流消耗流體的動能,會導(dǎo)致很大的壓力損失;隨機(jī)和雜亂渦流所形成的噪聲引起取壓點信號波動,使測量線性和重復(fù)性降低;一個孔的結(jié)構(gòu),需要很長的直管段來整理流場和恢復(fù)壓力。 | |
平衡流量計傳感器通過多孔賀盤節(jié)流整流器,能巧妙實現(xiàn)流體平衡測量,明顯減少渦流的形成,降低死區(qū)效應(yīng),減少流體動能的損失,降低渦流帶來的取壓點信號波動。 | |
流量方程式——————————————————————————————————————- | |
式中: qm–質(zhì)量流量,kg/s qv–體積流量,m3/s C–流出系數(shù) ε–可膨脹性系數(shù) β–直徑比,β=d/D d–工作條件下節(jié)流件的孔徑,m △P–差壓,Pa ρ1–上游流體密度,kg/m3 |
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◆ 流量計的自清潔功能,可測臟污和易結(jié)垢流體 | |
◆ 對流體有整流功能,因此無苛刻的直管段要求(前1~3D后0~1D) | |
◆ 耐磨損,因此能保持長期穩(wěn)定的工作 | |
◆ 相對壓損小,能耗低,符合當(dāng)前的節(jié)能減排政策 | |
◆ 純機(jī)械體(不含任何電子部件),因此耐高溫,高壓,耐腐蝕,不怕振動 | |
◆ 精度高,重復(fù)性好 | |
◆ 適合濕氣的測量 | |
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◆ 氣體:高爐煤氣,焦?fàn)t煤氣,發(fā)生爐煤氣,轉(zhuǎn)爐煤氣,城市煤氣;天然氣,油井伴生天然氣;空氣,氮?dú)?,氧氣,氫氣,氬氣等各類氣體,含濕5%的濕氣體,臟污氣體,煙道氣 | |
◆ 蒸汽:過熱蒸汽,飽和蒸汽 | |
◆ 液體:水,污水,脫鹽水,各種水溶液,油類,其它化工液體 | |
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1、FLPH-HJ系列直接焊接式平衡流量計(鉆孔取壓) | |
連接:直接焊接到管道介質(zhì):輸油管,輸氣管、熱力管網(wǎng)、高壓等場合 取壓:螺紋(1/2NPT)焊接 準(zhǔn)確度:±0.5%、±1.0% 管道:DN40~1500mm 重復(fù)性:±0.1% 壓力:0-42MPa 量程比:10:1 溫度:-80~800度 雷諾數(shù):500~10000000 材質(zhì):各種材質(zhì) 前后直管段:前3~5D,后1~2D |
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2、FLPH-FA系列法蘭連接型平衡流量計(法蘭取壓) | |
連接:平焊或?qū)阜ㄌm (法蘭執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):JB/T8Z/HG20592) 適用介質(zhì):粘稠液體,臟污氣體 取壓:法蘭 準(zhǔn)確度:±0.5%、±1.0% 管道:DN40~1500mm 重復(fù)性:±0.1% 壓力:0-42MPa 量程比:10:1 溫度:-80~800度 雷諾數(shù):500~10000000 材質(zhì):各種材質(zhì) 前后直管段:前3~5D,后1~2D |
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3、FLPH-FB系列法蘭連接型平衡流量計(焊接取壓) | |
連接:平焊或?qū)阜ㄌm (法蘭執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):JB/T8Z/HG20592) 適用介質(zhì):粘稠液體,臟污氣體 取壓:螺紋(1/2NPT)焊接 準(zhǔn)確度:±0.5%、±1.0% 管道:DN40~1500mm 重復(fù)性:±0.1% 壓力:0-42MPa 量程比:10:1 溫度:-80~800度 雷諾數(shù):500~10000000 材質(zhì):各種材質(zhì) 前后直管段:前3~5D,后1~2D |
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4、FLPH-DJ系列對夾式平衡流量計(鉆孔取壓) | |
連接:法蘭端面對夾(法蘭執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):JB/T8Z/HG20592) 適用介質(zhì):氣體、液體、蒸汽(小直徑高流速介質(zhì)) 取壓:螺紋(1/2NPT)焊接 準(zhǔn)確度:±0.5%、±1.0% 管道:DN40~150mm 重復(fù)性:±0.1% 壓力:0-42MPa 量程比:10:1 溫度:-80~800度 雷諾數(shù):500~10000000 材質(zhì):各種材質(zhì) 前后直管段:前3~5D,后1~2D |
產(chǎn)品價格:
價格 | ¥ 800.00~31500.00 |
起批量 | ≥1 臺 |
規(guī)格參數(shù):
加工定制 | 是 | 品牌 | 華云 | 型號 | TY-BH |
類型 | 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置 | 公稱通徑 | DN20-DN1000 | 測量精度 | 0.5 |
公稱壓力 | 40(Mpa) | 適用范圍 | 蒸汽、液體、氣體 |
流、震動水流、電磁干擾介質(zhì)和雙向流(因為平衡流量計左右完全對稱)。
TY-BH
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平衡流量計
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公程通徑
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-XXX
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100表示DN100
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安裝形式
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pp
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管道式
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HF
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對夾式
|
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FW
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焊接式
|
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DF
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雙法蘭式
|
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SP
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方管式
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公稱壓力
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A
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0~0.6MPA
|
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B
|
0~1.0MPA
|
|||||
C
|
0~1.6MPA
|
|||||
D
|
0~2.5MPA
|
|||||
E
|
0~4.0MPA
|
|||||
F
|
0~6.4MPA
|
|||||
G
|
0~10MPA
|
|||||
H
|
0~16MPA
|
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J
|
0~40MPA
|
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管道材質(zhì)
|
0
|
碳鋼
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1
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304不銹鋼
|
|||||
2
|
12CrMOV
|
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|
3
|
其它
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輸入信號
|
A
|
無輸出
|
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B
|
4~20MA
|
|||||
C
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RS485 MODBUS
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5、結(jié)束語:
鑒于該節(jié)流裝置同其他(傳統(tǒng))節(jié)流裝置特別是孔板相比, 具有、節(jié)能等各種優(yōu)越性 ,同時由于需要的直管段短以及其多孔的特點 ,測量范圍和適用場所大大拓展。因而有望成為新一代的節(jié)能型的節(jié)流裝置。但其推廣之路還很長 ,雖已取得國外專利, 但未進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)范圍的問題還有待解決。