多孔平衡流量計原理及應用優勢

常用的蒸汽流量計的種類有很多，其中孔板流量計、噴嘴流量計、文丘里流量計為代表的傳統差壓式流量計由于結構簡單、安裝牢固、性能穩定可靠，是目前世界通用的檢測儀表。但是傳統差壓式流量計存在精度低、永jiu壓力損失大等缺點，并且直管段要求較長，一般在實際應用中難以滿足，尤其對較大的管徑而言，問題更加突出，新型的多孔平衡流量計可解決這個問題。

平衡流量計原理

平衡流量計工作原理與其他差壓式流量計一樣，都是基于伯努利能量守恒定律，節流裝置是一個多孔的圓盤節流整流器，安裝在管道的截面上，每個孔的尺寸和分布基于*的公式和測試數據定制，稱為函數孔。當流體穿過圓盤的函數孔時，流體將被平衡調整，渦流被小化，形成近似理想的流體，通過常規取壓裝置，可獲得穩定的差壓信號，根據伯努利方程計算出體積流量、質量流量，計算體積流量的公式如下：

式中：

qv為體積流量，m3/s；

C為流出系數；

ε為氣體可膨脹系數；

△P為差壓值，Pa；

d為平衡流量計節流孔板直徑，m；

ρ為介質密度，kg/m³；

β為等效徑比，節流孔板直徑與管道內徑之比。

多孔平衡流量計是一種高精度差壓式流量計，是在標準孔板流量計的基礎上研發出的新型流量測量儀表。傳統孔板流量計只有一個流體節流孔，節流后流場平衡難以達到理想狀態，而多孔平衡流量計設計有多個函數孔，能大限度地將流場平衡調整為理想狀態。

多孔平衡流量計和孔板流量計流場分布圖：

多孔平衡流量計整流效果好，有效消除渦流及壓力損失。

標準節流裝置產生大量渦流和動能損失，壓損大。

多孔平衡流量計與傳統差壓式流量計一樣，由引壓管、差壓變送器、流量傳感器組成，具有以下優勢特點：

（1）線性度高、重復性好
平衡流量傳感器具有對稱多孔結構特點，能對流場進行平衡，降低了渦流、振動和信號噪聲，流場穩定性大大提高，使線性度比孔板提升了5～10倍，重復性提高了54％，為0.15％，從其綜合性能來看，平衡流量計屬于高檔流量計行列。

（2）直管段要求低

平衡流量傳感器由于流場穩定，且壓力恢復比孔板快兩倍，大大所短了對直管段的要求，其前后直管段一般為前3D后1D，小可以小于0.5D，從而省去大量直管段，尤其是特殊昂貴材料的管道。
（3）減少永jiu壓力損失

多孔對稱的平衡設計，減少了紊流剪切力和渦流的形成，降低了動能的損失，在同樣的測量工況下，與孔板相比減少了2.5倍的永jiu壓力損失，從而節省了相當大的運行能量成本，是一種節能型儀表。
（4）耐臟污不易堵
多孔對稱的平衡設計，減少了紊流剪切力和渦流的形成，從而大大降低了滯留死區的形成，保證臟污介質順利通過多個孔，減小了流體孔被堵塞的機會。
（5）可直接替換孔板
平衡流量傳感器與孔板具有相同的使用方法和外形，因此可以直接進行替換，不需要任何配管的變化和相關儀表的更改，很適合全廠能源計量改造中將孔板改為平衡流量計。
（6）流量測量范圍寬
根據試驗結果，我們了解到：平衡流量計的性能，使其流速可以從小到音速；其小雷諾數可低于200，大雷諾數大于10 ⁷；β值可選0.25～0.90。
（7）長期穩定性好
由于其紊流剪切力的明顯減小，大幅度降低了介質與節流件直接的摩擦，其β值長期保持不變，整個儀表無可動部件，因此可以長期保持穩定性。
（8）可測高溫高壓介質 
與孔板等節流裝置一樣，工作溫度壓力取決于管道和法蘭的材質和等級，工作溫度可達850℃，工作壓力可達42MPa。
（9）可測復雜工況介質
由于其特殊的結構設計，使其具有特殊的性能，它可以進行氣液兩相、泥漿，甚至固體顆粒測量。平衡流量可以測雙向流。