差壓流量計在全球流量計應用市場中占有重要地位
發布時間:2019-07-12 發布作者:
較近的一份報告[全球行業分析公司]表示,2014年全球六分之一的新系統使用了差壓流量計和技術,我聽說它說超過40%的現有流量測量裝置是差壓流量計裝置( DP流量計)。這讓我感到驚訝。我知道歷史用法,但我認為工程師今天更愿意安裝更多的高科技設備。雖然差壓流量計方法正在逐漸消失,但顯然對這種傳統流量計量技術的需求仍然非常強勁。對于銷售的設備而言,超過DP設備的較好的技術是電磁流量計系統,其占2014年所有銷售單位的不到18%。因此我覺得我應該檢查差壓流量計。
已經存在了相當長的一段時間 - 現在有數百種
差壓流量計。為了使這篇專題文章簡潔易讀,我們專注于常見的DP方法,并簡單地提及其他一些方法。
差壓流量計的優點
差壓流量計的優點很多,包括它們通常很便宜; 基于易于理解的原理,它們的結構堅固而簡單; 它們可用于計量各種流體和氣體; 存在與該技術相關的公開信息的長期建立且不斷合理化的數據庫以及與DP流量計相關的現代二次儀表相對便宜。
孔板通常基于引入管道的同心圓盤。這些產生限制,產生壓降。然后根據所選擇的標準定位壓力抽頭,其中存在許多標準。通常,這些是上游的一個直徑和下游的一半管徑,這是讀取線壓力和靜脈 - 收縮處的較低點(較高速度)處的壓力。還使用角落抽吸,其有效地測量沖擊壓力和接近靜脈 - 壓縮壓力的東西。產生的壓降與流量的平方成比例,因此得到的ΔP必須具有平方根提取以提供流速,流量的兩倍使壓降降低四倍。這樣做的缺點是100:1范圍的壓力傳感器只能給出10:
已經就此主題撰寫了整本書,系統可能需要定期檢查以確保長期準確性。由于層流具有完全不同的特性,所以流動必須是“湍流”。板的上游邊緣必須保持鋒利的邊緣以保持精確度,因此這些不能用于研磨或臟液。
層流元件:與孔板的平方律關系不同,層流元件使用不在湍流區域的低速流體。這具有很大的優點,因為元件上的壓降與流量成正比。這使得這些裝置對通常為氣體的小流量非常有用。
元件本身通常是一種蜂窩,具有大的表面積和低的流體速度。由于操作原理,這些裝置通常僅用于低流量,因為這種類型的大米制造起來非常昂貴。
皮托管較常見于飛機外部的普通公眾,傳統上用于測量空速。在工程中,它們用于廣泛的應用中。它們可以是沖擊的,懸臂的或靜態的,并且每種類型通常具有與孔板相同的平方律特征
皮托管的優點是壓力損失非常小,缺點是它是一種點測量,應使用全管橫越或多孔類型試圖將速度整合到整個導管上。它們非常適合檢查加熱/冷卻管道中的氣流,但也可用于帶有液體的大型管道。
文丘里噴嘴:在孔板的圖示中,所示的流線形成流體的收縮和膨脹。如果按照這種形狀制作管形,則不會形成二次渦流,系統中不會有額外的湍流。這種受控的流動不會對系統施加高壓力損失,并且非常節能,因為流動收縮并且緩慢地膨脹,幾乎保留了所有能量。
在技術方面,排放系數接近于一,并且在湍流區域的所有流速中幾乎恒定,接近理想值。然而,仍然需要平方根提取。不同的制造商已經開發了他們自己的這些儀表版本,使它們更緊湊,幾乎沒有性能損失。它們的生產和安裝成本很高。
噴嘴裝置試圖生產一種裝置,該裝置通過孔板的簡單性保持文丘里管的一些特征。它們具有幾個優點,它們是緊湊的,便宜的(相對地)生產可以處理臟流體,因為它們沒有如孔板部分中提到的尖銳邊緣。通常使用角落抽頭并且需要平方根抽取。
對于氣體中的某些應用,可以使用這種類型的儀表的一種稱為“聲波噴嘴”。這些使用氣體的特性來提供恒定的流量,并且作為校準參考非常有用,因為如果超過某個上游壓力并且喉部中的氣體速度是“聲速”,則吞吐量是固定的。一種簡單有效的參考設備。
可變光圈設備也是一個很大的領域,我不會試圖覆蓋這一類中的所有儀表。許多可能不被認為是差壓流量計,因為它們的操作看起來與上述儀表不同,但它們確實使用差壓使它們起作用,所以在我看來屬于同一類別。
甚至我的池塘過濾器也有這個類別的米。它是一個簡單的阻力/目標儀表,帶有模制的鉸接翻板,由撞擊它的液體質量驅動打開,后面的壓力下降導致翻蓋打開。任何小于45°的東西都打開,過濾器需要干凈。
可提供商業化,精心設計的此類流量計。
轉子流量計也與球的高度屬于同一類別,或者特殊形狀的浮子由相對于重力操作的壓差驅動,或者在更多工業版本中由彈簧驅動。
雖然這項技術正在逐漸退去,但似乎有一些非常好的理由繼續采用這種低技術,高度可靠的測量方法。Titan正在將其未來的開發計劃集中在Atrato
超聲波流量計上,因為該技術似乎是較快速擴展的流量測量方法。