标准节流装置、平衡流量计、楔形流量计和弯管流量计均属于差压式流量计。为方便仪表工正确选用这些流量计,昌晖仪表在本文对标准节流装置、平衡流量计、楔形流量计和弯管流量计的优点和局限性做对比分析。
1、标准节流装置
①标准节流装置优点
孔板流量计结构简单、易于复制、制造方便、牢固、性能稳定可靠,使用期限长,价格低廉。
应用范围广泛。至今尚无任何一类流量计可与之比拟,全部单相流体,包括液、气、蒸汽皆可测量,部分混相流,如气固、气液、液固等亦可测量。一般生产过程的管径、工作状态(压力温度)皆有对应产品。
检测件与差压变送器可分不同生产厂生产,便于专业化形成规模经济生产,两者的结合非常灵活方便。
标准型的检测件全世界通用,并得到国际标准化组织和国际计量组织的认可,无须个别校准即可使用。
目前各种节流装置类型中以节流式和动压头式应用最多。节流式已开发20余种,并且仍在继续发展。动压头式以均速管流量计为代表,近年有较大发展,它是插入式流量计的主要品种,其用量迅速增加。
②标准节流装置局限性
测量的重复性、准确度在流量计中属中等水平,因为影响因素很多,要提高准确度需花较大精力。
范围度窄,由于差压信号与流量为平方关系(非线性关系),一般范围度为3:1~4:1。
现场安装条件要求较高,如需较长的直管段长度(指孔板、喷嘴等),一般难以满足。
检测件与差压变送器之间引压管线为薄弱环节,易产生泄漏、堵塞、冻结及信号失真等故障。
压损大(指孔板、喷嘴等)。
2、平衡流量计
①平衡流量计优点
测量精确度高,经实流标定,可达±0.5%;直管段前3D,后2D;永久压力损失低;量程比可达10:1;重复性和长期稳定性好,适用范围广。
平衡流量计由于四周有孔,凝水会从下部孔流过,避免了凝水,防止了水锤现象发生,更避免了弯曲变形。
平衡流量计的上下游完全对称,没有标准孔板的下游斜角,可双向测量流体。
②平衡流量计局限性
平衡流量计为多孔结构,相对孔板来说加工困难,成本高;平衡流量计为非标准节流装置,目前还没有国际标准和国家标准,产品出厂时需要进行实流标定。
3、楔形流量计
①楔形流量计优点
结构上采用双法兰取压方式,特别适合于高黏度、低雷诺数、含固体颗粒流体的流量测量,如燃料油、渣油、沥青、浓浆料测量;测量精度:±1%,±0.5%(实流标定);倒V形楔块结构,具有自清洁能力,无滞流区;楔块外表面可进行硬化处理,抗磨性好,永久压损比孔板小;重复性好、可靠性高、寿命长、成本低、安装维护方便;可进行双向流量测量;具有较小的直管段要求:前5D,后2D;耐温范围宽:-196~500℃;耐压可达42MPa(2500lb)。
②楔形流量计局限性
清洁流体、低黏度流体可以选用标准孔板进行测量的工况,不建议用楔形流量计。
大口径仪表,DN600以上楔形流量计标定费用高,楔块加工难度大,最好应用于DN300以下口径。
4、弯管流量计
弯管流量计系统测量精度高达1%或1.5%,重复性准确度则高达0.2%;无附加压力损失:弯管传感器没有任何插入件或节流件,因此在测量流量过程中不会对被测流体造成附加压力损失,可节省流体输送的动力消耗,节约能源;适应性强:弯管传感器可在高温、高压、粉尘、振动、潮湿及其他恶劣环境中使用;流速测量范围:液体介质为0.2~12m/s,蒸汽或气体介质为5~160m/s;管径范围:10~2000mm;直管段要求较短,直管段前5D后2D即满足使用要求;使用寿命长:弯管传感器耐温、耐压、耐腐蚀、耐磨损、耐振动性能好,并对微量磨损不敏感,传感器经特殊加工处理后寿命至少与管道寿命相同;安装方便、耐磨损、免维护:由于弯管传感器对磨损不敏感,所以可以直接焊接安装在管道上,维护工作量小。