均速管流量計(jì)一種簡(jiǎn)便、價(jià)廉、節(jié)能的流量?jī)x表

前言

    自上世紀(jì)60年代末均速管流量計(jì)問(wèn)世以來(lái)，雖不斷改進(jìn)（國(guó)外稱(chēng)Annubar、Verabar、Probar 、Torbar、Itabar、Preso、Deltabar、Averaging Potit-tube等），名稱(chēng)各異，但都是基于皮托管測(cè)速原理，以測(cè)管道中直徑（圓管）或長(zhǎng)與寬（矩形管）上幾點(diǎn)的流速來(lái)推算流量的一種插入式流量?jī)x表。因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝、拆方便，價(jià)格低廉及節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，在無(wú)需準(zhǔn)確計(jì)量進(jìn)行貿(mào)易核算，僅作為工況監(jiān)控，特別是大于200毫米的口徑情況下，在電力、冶金、石化等行業(yè)中，常做為儀表。

    CONTROL ENGINEERING與Reed Research 集團(tuán)聯(lián)合對(duì)近兩年流量?jī)x表市場(chǎng)的調(diào)查表明：在20種常用流量?jī)x表中，均速管流量計(jì)的排序處于8~9位；我國(guó)西氣東輸?shù)氖兰o(jì)工程中，在干線(xiàn)內(nèi)徑為一米的管道上，選用了50臺(tái)Emerson的均速管流量計(jì)，占總量96臺(tái)的52%；此外，美國(guó)的Verabar均速管流量計(jì)在國(guó)內(nèi)電力、冶金、石化等行業(yè)中，銷(xiāo)售業(yè)績(jī)斐然，令人矚目。而國(guó)產(chǎn)均速管在大陸市場(chǎng)中幾乎無(wú)立足之地，究其原因，無(wú)論是Emerson，還是Verabar公司，近20年都十分重視產(chǎn)品在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的情況，不遺余力推陳出新，不斷改進(jìn)；而國(guó)內(nèi)廠(chǎng)家，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)乏力，一味仿制，幾乎還生產(chǎn)、銷(xiāo)售國(guó)外10多年前已淘汰的產(chǎn)品，這些情況令人深思。本文就近年來(lái)業(yè)內(nèi)人士對(duì)均速管較為關(guān)注的幾個(gè)問(wèn)題提出以下看法，供大家參考。

    熱點(diǎn)之一 ——檢測(cè)桿的截面形狀

    這是均速管發(fā)展過(guò)程zui熱的話(huà)題。近30年來(lái)，不斷變化、創(chuàng)新，較典型的有以下幾種：

    1、 圓形

    zui早的均速管檢測(cè)桿為圓截面；迎流向有多個(gè)總壓孔，背流向?yàn)榈蛪嚎祝恢虚g用板隔開(kāi)，后認(rèn)為均速管既處于位流，整個(gè)截面靜壓應(yīng)相等，改為僅在檢測(cè)桿*背流向一側(cè)鉆一個(gè)背壓孔，用細(xì)管將背壓傳至差壓變送器低壓端，取消了隔板，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)。

    2、 菱形-Ⅰ

    上世紀(jì)70年代末期，圓截面使用多年后，發(fā)現(xiàn)在雷諾數(shù)處于105~106之間時(shí)，流體在圓管上分離點(diǎn)將從78u移至130u，即所謂“阻力危機(jī)”現(xiàn)象，改變了圓截面上的壓力分布，引起約±10%的流量誤差，逐由菱形代替。菱形兩側(cè)為銳角，分離點(diǎn)確定，排除了阻力危機(jī)。其他結(jié)構(gòu)不變。

    3、 菱形-Ⅱ

    菱形-Ⅰ使用7、8年后，又發(fā)現(xiàn)背壓孔的傳壓細(xì)管，由于內(nèi)徑僅3毫米，易堵塞。美國(guó)Dieterich公司又推出了由3個(gè)腔體所組成的檢測(cè)桿截面，總壓孔由兩對(duì)改為3到4對(duì)，背壓孔與總壓孔一一對(duì)應(yīng)，取消了總背壓引出管，這種結(jié)構(gòu)即或有一二個(gè)背壓孔被堵，也不會(huì)影響均速管的正常工作。

    4、 翼形

    近20年來(lái)，不斷有人從減少均速管阻力角度出發(fā)，推出了各種阻力較小的檢測(cè)桿形狀，如對(duì)稱(chēng)翼型、扁圓形、橢圓形（Preso）等。其實(shí)均速管的*壓損僅幾十帕，可忽略不計(jì)，不必小題大做。而這類(lèi)截面形狀低壓多取自?xún)蓚?cè)，卻帶來(lái)輸出差壓過(guò)低的弊病，揚(yáng)短避長(zhǎng)，得不償失。但也有特殊情況，Emerson公司就采用這種翼形剖面結(jié)構(gòu)測(cè)蒸汽，由于蒸汽流速較高、密度較大，有可能獲得較大的差壓，的確需要減小阻力，以增加強(qiáng)度，但于一個(gè)型號(hào)，用于特殊場(chǎng)合。

    5、 彈頭形

    美國(guó)Verabar公司推出，在彈頭前端表面做了粗糙處理，（粗糙度X/KS約為200），宣稱(chēng)這樣可以控制附面層的厚度，以此提高測(cè)量度。實(shí)際估算附面層對(duì)準(zhǔn)確度的影響是可忽略不計(jì)的。彈頭型的低壓取自?xún)蓚?cè)，輸出差壓較菱形、圓形及T形小20% ~30%，不利于氣體低流速情況下選用。

    6、 T形

    這是Emerson公司近兩年推出的新結(jié)構(gòu)（該公司稱(chēng)485型Annubar）。在T形檢測(cè)桿上迎流向有兩排總壓孔，背流向漩渦區(qū)有兩排背壓孔。Emerson公司宣稱(chēng)，由于其創(chuàng)新的槽口設(shè)計(jì)，度將會(huì)有所提高；而背壓處于T形漩渦區(qū)，較菱形、圓形可增大約20%輸出差壓。背部采取多個(gè)低壓孔。這種結(jié)構(gòu)總壓、背壓孔均不到2毫米，易堵塞，只能用于潔凈流體。

    7、 Delta

    德?tīng)査停―eltaflow）均速管，由德國(guó)思科公司（Systec Co）推出。在MICONEX 2004展會(huì)上宣稱(chēng)有許多優(yōu)點(diǎn)，而從截面形狀及結(jié)構(gòu)上與菱形-Ⅱ相比并無(wú)本質(zhì)區(qū)別。它仍是一種插入式流量?jī)x表，無(wú)法擺脫只測(cè)管道中直徑上幾點(diǎn)流速來(lái)推算流量的基本模式。廠(chǎng)家宣傳其直管段僅3~7D，而度可達(dá)±0.6%，缺乏說(shuō)服力，令人難以置信。但其材料的選用卻有看點(diǎn)，一般均速管材料多使用316不銹鋼；而Deltaflow選用的是1.4528或哈氏合金鋼，耐溫低至-200℃，高可達(dá)1000℃以上，且可適用于各種腐蝕性介質(zhì)。