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皮托管式流量計的測量原理及結(jié)構(gòu)特點
發(fā)布時間:2022-03-25 09:32:58

皮托管是一種經(jīng)典的流速測量元件,已經(jīng)具有多個國際、國家標(biāo)準(zhǔn)和檢定規(guī)程,廣泛地應(yīng)用于風(fēng)洞流量標(biāo)準(zhǔn)裝置、航空、氣象、環(huán)保等領(lǐng)域。針對冶金企業(yè)煤氣的特點,這一經(jīng)典的測量元件在測頭型式、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上,需要進行針對性的開發(fā)設(shè)計,才能很好地用于冶金企業(yè)煤氣計量。

1、自整流V型皮托管式流量計的測量原理

用皮托管進行封閉管道氣體流量的測量是一種具有國際標(biāo)準(zhǔn)的測量方法。在工業(yè)測量領(lǐng)域,由于成本和現(xiàn)場環(huán)境的限制,自整流V型皮托管式流量計依據(jù)采用單管的方式測量流量,其流速傳感器依據(jù)皮托管原理設(shè)計,見圖1。

皮托管圖1.png

在實際煤氣流量測量和計算中,差壓通過高性能的差壓變送器進行測量,密度根據(jù)煤氣的組分進行計算,公式中的測頭系數(shù)、流速分布系數(shù)、干擾系數(shù)是能否準(zhǔn)確測量流量的關(guān)鍵。測頭系數(shù)通過風(fēng)洞標(biāo)準(zhǔn)流量裝置進行標(biāo)定來確定。

2、自整流V型皮托管式流量計的測頭結(jié)構(gòu)特點

為了適應(yīng)煤氣臟污、含水、腐蝕性強等特征,自整流V型皮托管式流量計設(shè)計了V型帶整流槽的流速測頭。V型測頭的角度經(jīng)過計算流體力學(xué)分析方法和流量標(biāo)準(zhǔn)裝置驗證,達到了最優(yōu)化設(shè)計。該種測頭能長期使用于煤氣、煙道氣等臟污介質(zhì)的流量測量,具有以下優(yōu)點:

(1)取壓孔孔徑大,防臟污堵塞能力強;

(2)V 型測頭為前后對稱型式,可用于雙向流的測量;

(3)管線壓力 1 MPa 以內(nèi),均可不停氣在線開孔安裝;

(4)帶有吹掃接口,可連接吹掃裝置,可用蒸汽或氮氣進行吹掃;

(5)設(shè)計在線疏通裝置,可以在不停煤氣、不拆卸流量計的情況下,進行流量計的清灰、清渣維護,并且不會產(chǎn)生煤氣泄漏。

3、自整流V型皮托管式流量計的防堵原理

測量冶金企業(yè)煤氣的流量計,關(guān)鍵是能適應(yīng)介質(zhì)臟污,下面通過對比分析均速管式流量計堵塞的機理,來介紹自整流V型皮托管式流量計所采用的防堵結(jié)構(gòu)設(shè)計,以及如何從原理上解決煤氣中臟污雜質(zhì)產(chǎn)生堵塞的這一問題。

(1)V型皮托管流量計采用大孔徑測頭,測頭取壓口的直徑達到10mm。

(2)從測頭取壓口開始的整個取壓管內(nèi)介質(zhì)為靜止?fàn)顟B(tài),粉塵、焦油等污物不會被帶入引壓管路中,因此不會產(chǎn)生因粉塵埋積而導(dǎo)致的堵塞。

(3)由于測頭采用V形切口設(shè)計,并且整個取壓管路為完全直通的,濕煤氣中的冷凝水隨時自動排出到管道中不會存積于引壓管路中。

(4)流量計配有在線吹掃裝置,一旦發(fā)生堵塞可隨時進行吹掃。由于測頭正負壓各只有一個取壓口,因此可以完全吹通,不會有均速管只能吹通測桿上端的取壓孔,而下端取壓孔依然堵塞的現(xiàn)象。

通過這些設(shè)計,自整流V型皮托管式流量計很好地解決了在測量煤氣、煙道氣等臟污介質(zhì)的堵塞、取壓管內(nèi)壁結(jié)垢、積水等問題。