在線客服
企業(yè)微信
0 前言
長期以來，節(jié)流裝置（孔板、噴咀、文丘利管）因適用于多種流體（氣體、液體、蒸汽），且耐高溫高壓，在許多行業(yè)中，如化工、電力、鋼鐵、冶金、石油天然氣、建材……多采用它用以監(jiān)測流量參數。在流量儀表市場中，約占60%以上的份額。對于這種量大面廣的儀表，國際標準化組織 “封閉管道中流體流量測量專業(yè)委員會”（ISOTC30）極為重視，制定了節(jié)流裝置流量測量標準ISO5167，并根據使用中的問題不斷修改完善。我國的節(jié)流裝置國家標準（GB/T2624-93），在市場全球化的思想指導下，與其接軌，也等效采用ISO-5167。國際標準化組織ISOTC30經二年多的討論醞釀，重新修訂了ISO5167，並于2003年3月公布執(zhí)行ISO-5167新的標準，引起了國內流量專業(yè)人士的關注。
1 ISO5167新標準修改的主要內容：
1.在沒有流動調整器條件下，對節(jié)流裝置（孔板、文丘利管）上游所要求的直管段普遍提出了更長的要求；
2.建議在節(jié)流裝置上游安裝流動調整器，以適當縮短所要求的直管段長度；
3.根據大量數據回歸的R/G公式取代原來的sto1z公式；
4.采用新公式來計算孔板的可膨脹系數；
5.修訂了關于孔板不同軸度、不平度及上游管內壁粗糙度的限制要求。
以上5條，對使用者來說主要關心的是1、2二條；
2 流動調整器（Flow Conditioner）
在直管段達不到表1的要求長度時，管道中的流速分布不是充分發(fā)展紊流，流速分布不對稱，有畸變還可能有漩渦、回流（圖1）。ISO5167新標準建議采用流動調整器，認為選用后可改善流動情況，無需過長的直管段即可達到新標準的要求。
流動調整器的結構，主要有以下三種類型：①多孔板 在一個平板上鉆多個圓孔，這種結構將有助于改善流速分布；但不能清除旋渦；②管束 有助于減小、消除流動中的漩渦。③綜合型 將以上二種結合起來，由ISO推薦的Zanker及由ASME推薦的Sprenkle等流動調整器即綜合型結構。
圖2所示的三類流動調整器的主要功能，a類可減小漩渦，壓損較小，但效果較差；b類，可減少、消除漩渦。并改善中等程序的流速分布畸變，壓損較大；c類在消除漩渦及改善流速分布的性能均優(yōu)于a、b二種類型，壓損也較大。
圖2C所示的綜合型流動調整器；效果均較好，但Zanker及Sprenkle的結構都太復雜，制造成本較高；而R.W.Miller所推薦的Ｍitsubishi調整器結構較簡單，僅在一個厚為0.13D的板上鉆35個0.13Ｄ的圓孔，效果較好，不太復雜，易于制造，壓損中等。
在直管段長度達不到要求時采用ISOTC30推薦的流動調整器，并非萬全之計，它在改善了流動情況的同時，又帶來了以下弊�。孩僭黾映杀�。制造一臺流量調整器的成本不亞于一臺流量計。②增加安裝、維修工作量。③易于堵塞。采用流動調整器緣于在直管段達不到ISO5167新標準要求的長度，仍希望維持孔板等節(jié)流裝置較高準確度的一項技術措施�？墒屡c愿違，由于效果好的流量調整器均易于堵塞，并造成了流動的畸變，它又反過來降低了測量準確度。因此，采用流動調整器并非上策，要徹底解決問題，只有采用新型節(jié)流裝置。此時，業(yè)內比較關注的是采用環(huán)形通道流量計。
3 環(huán)形通道流量計
3.1內錐式流量計
上世紀80年代中期，由美國MCCROMETER公司研制、推出了這種新型節(jié)流裝置，由于內錐具有整流作用，要求前、后直管段長度都很小。特別適用于ISO5167新標準公布后所面臨的困境。我國天津、上海、寧夏均有產品推向市場。
原理：
內錐式流量計仍是一種通過節(jié)流測取差壓以推算流量大小的節(jié)流裝置。節(jié)流件為一個懸掛在管道中央的錐形體，前錐角約30°,后錐角約150°。高壓P1取自錐體前流體未擾動（即未形成節(jié)流，流體未加速）的管壁；低壓P2取自后錐體中央，并通過內錐支承桿引至管外，其差壓△P的平方根與流量成正比。計算與孔板、噴咀等類似，只是需要將環(huán)形通道面積折合為孔板內孔面積，計算公式如下：
計算公式
<
