看一看新型节流装置--内锥式流量计

长时间以来，节流装置（孔板、喷咀、文丘利管）因适用于多种流体（气体、液体、蒸汽），且耐高温高压，在许多行业如化工、电力、钢铁、冶金、石油天然气等，多采取它用以监测流量参数。在流量仪表市场中，数量约占60%以上的份额。对这类量大面广的仪表，国际标准化组织“封闭管道中流体流量丈量专业委员会”（ISOTC30）极为重视，制定了节流装置流量丈量标准ISO5167，并根据使用中出现的问题不断进行修改、完善。我国的节流装置国家标准（GB/T2624⑼3）与其接轨，也等效采取ISO5167。国际标准化组织ISOTC30经两年多的讨论酝酿，重新修订了ISO5167，于2003年3月公布实行ISO5167新的标准。ISO5167新标准修改的主要内容· 在没有活动调解器条件下，对节流装置(孔板、文丘利管)上游所要求的直管段普遍提出了更长的要求； · 建议在节流装置上游安装活动调解器，以适当缩短所要求的直管段长度； · 根据大量数据回归的R/G公式取代原来的sto1z公式； · 采取新公式来计算孔板的可膨胀系数； · 修订了关于孔板不同轴度、不平度及上游管内壁粗糙度的限制要求。ISO5167新标准对孔板前直管段长度的要求增大了4～17D，到达了30～70D左右农村拆迁会被强拆吗。这个长度在工程实行中存在相当大的难度，乃至是不可能的，面对ISO5167新标准，我们该怎样办？流量仪表在工程中的利用，不外乎以下几种情况 ：①贸易计量，进行物流的核算，准确度是重要的，如直管段达不到标准要求，直接影响到准确度的降落；②工艺流程的监测 ；主要了解工艺流程是否是正常，可靠性是主要的；③工控系统中的检测环节，作为调理的根据，重复性是主要的。因此，在直管段达不到要求时，孔板（或节流装置）仍可工作，只是准确度降落了；用于②、③种情况还可考虑，而第①种情况则难以选用。活动调解器 在直管段长度达不到新标准的要求时房屋拆迁还原需要哪些手续，管道中的流速散布不是充分发展紊流，流速散布不对称，有畸变还可能有漩涡、回流（图1）。ISO5167新标准建议采取活动调解器，认为选用后可改进活动情况，无需太长的直管段即可到达新标准的要求。图1：双弯头后滑流的流速分量

但这其实不是万全之计，由于它在改进了活动情况的同时，也带来了以下弊端：①增加本钱。制造1台流量调解器的本钱不亚于1台流量计。②增加安装、维修工作量。③易于梗塞。采取活动调解器缘于在直管段达不到ISO5167新标准要求的长度，仍希望保持孔板等节流装置较高准确度的1项技术措施。可适得其反，由于效果好的流量调解器均易于梗塞，并造成了活动的畸变，它又反过来降落了丈量准确度。要完全解决问题，只有采取新型节流装置。而目前业内比较热衷的便是采取内锥式流量计。内锥式流量计 上世纪80年代中期，由美国MCCROMETER公司研制、推出了这类新型节流装置 — 内锥式流量计（图2），由于内锥具有整流作用，要求前、后直管段长度都很小。特别适用于ISO5167新标准公布后所面临的窘境。 ▲ 原理 内锥式流量计还是1种通过节流取差压以反应流量大小的节流装置。节流件为1个悬挂在管道中央的锥形体，前锥角约30°，后锥角约150°。高压P1取自锥体前流体未扰动（即未构成节流，流体未加速）的管壁 ；低压P2取自后锥体中央，并通过内锥支承杆引至管外，其差压△P的平方根与流量成正比。计算与孔板、喷咀等类似，只需要将环形通道面积折合为孔板内孔面积。 ▲ 突出的优点 ● 锥体整流，缩短直管段 长时间以来，人们都认为变径管（或称异径管）是破坏流场的，不管管径由小变大，或由大变小后都要求基本相同的直管段。其实，收缩管（即管道截面由大变小）将促使流体加速，其效果具有消除漩涡、促进活动层面的相互作用，在1定条件下可以在较短的长度内到达较理想的流速散布。内锥式流量计使流通截面由大变小，其效果相当于1个活动调解器，可以缩短节流装置所必须的直管段长度 ；至因此否短到厂家所说仅为0～3D，还应有待实验证实。 ● 边沿耐磨，改进稳定性 几10年来，孔板曾被公认为是1种不用实标的准确流量计，常常使用于物流的计量核算，而它的长时间稳定性是值得质疑的。根据节流装置标准的规定，孔板的节流孔边沿厚度e仅为0.005～0.02D ；光洁度应为 7以上。而在使用进程中，在锐角处流速最高，流体的冲洗也最强烈，使用不久锐边将变大，并产生毛刺不再光滑，流量系数也将随之变化。而内锥式流量计则不然，在锥体的最大截面的边沿，由于附面层的保护（见图2）其表面流速其实不高，附面层减缓了冲洗的力度，且边沿是1个钝体而不是锐角，也经得起冲洗。因此，内锥式流量计流量系数可长时间稳定不变。图2：内锥式流量计原理图

为什么孔板没有附面层保护呢？附面层厚度δ=KLReX，（其中L是特点长度，Re是雷诺数，K,X为系数）孔板的特点长度等于零，没法构成附面层保护。 ● 环形通道，适用于脏污流 各工程现场中的流体都难以保证洁净，多年来，节流装置中采取最多的孔板，由于其下游会构成1个回流区，流体中的脏污物、凝析物等将滞留在这个区域，日积月累，将改变节流比β值，引发流量系数的变化，其次污物还会阻塞测压孔，使孔板难以正常工作。而内锥式流量的节流部分的环形通道，锥体后未构成滞流区，当流体流过边沿时，因流速高，任何脏污物、凝析物，将被冲走难以滞留。因此，它适用于脏污流体，特别是气液、气固、液固2相流体。小结 · 直管段长度 ：内锥式流量计问世已10多年，不为人知。近2年由于提出了ISO5167新标准，加长了孔板等节流装置所需的直管长度，使其难以使用，在很多会议、媒体上出现了1股“内锥热”，认为其所需直管段前仅为0～3D；后为0～1D，几近可有可无。内锥的整流作用真的能奇特到这个地步？据了解很多阻力件（如双弯头）后漩涡区的消失就需3D以上。 · 活动调解器 ：在制定节流装置标准中，国际标准化组织ISOTC3O多次建议采取活动调解器，由于现场的卑鄙条件，流体欠洁净，将会带来很多问题，难以到达预期效果。 · 标准化 ：孔板长时间公认为是无需标定而又准确的流量计，为此制定了国际标准（ISO5167）国家标准（GB⑵624），因此常常使用于物流计量及贸易核算中，ISO5167的新标准提出的直管段长度使孔板的利用堕入窘境，很多专家建议采取内锥式流量计取代孔板，举出了很多优点，前景诱人。但由于还缺少足够的实验数据，不管国际还是国内还未制定相应的标准。用于物流贸易核算，目前还缺少计量法的根据。 · 需理性、勿过热 ：某1流量仪表1统天下局面短时间还难以构成。(end)资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章