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Annubar、Verabar、Probar 、Torbar、Itabar、Preso、Deltabar、Averaging Potit-tube等),名稱各異,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)廠家,產(chǎn)品開(kāi)發(fā)乏力,一味仿制,幾乎還生產(chǎn)、銷售國(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?;中間用板隔開(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。而這類截面形狀低壓多取自兩側(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。彈頭型的低壓取自兩側(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,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)。