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流量计为什么需要直管段


文章日期:2019-08-23|阅读数:


流量计就是用于测量管道或明渠中流体流量的一种仪表,它有瞬时流量和累计流量。在安装流量计时要注意管道上尽量留有足够的直管段,下面说说流量计为什么需要直管段
 
流量计为什么需要直管段
 
一、流量计需要直管段的根本原因
 
流量计所测流速的准确性不仅与流量计本身的精度有关,还与其安装位置有关,流量计理想的安装位置是其上下游流体的流动状态为单相稳定流,这样流量计上下游局部阻力管件对流体流动状态的影响不直接影响流量计的测量精度。
 
流量计流体在圆形管道内必须形成典型的流速分布(层流流速分布和湍流流速分布)才能利用成熟的数学模型进行计算进而准确测量。但是这种典型的流速分布必须是充分发展了的管内流动才能形成,也即有足够长的直管段才能形成。
 
若流体流经阻流件(弯头、三通、阀门等),流速分布会发生畸变和产生旋涡,这种情况下的流体会成为非充分发展管流,此时流速在管道的任何一截面都是不同和随时变化的。
 
只有在很长的直管段末端或加装整流器后流速分布才能恢复到充分发展管流,这就是许多流量计需要足够长直管段的根本原因。
 
二、流量计直管段长度不够处理方法
 
在安装流量计时,为了获得与实流校验相同的精度,一定要满足规定的流动条件。目前除了容积式、科氏质量流量计等少数几种之外,都对前后直管段长度有特定的要求。
 
然而在实际工程中,由于场地限制,无法保证有理想的安装地点保证直管段的长度;此外,在一些改造工程中,在既有管道增设流量计也会遇到没有合适长度的问题。这时,工程人员往往会采用以下方法解决问题。
 
改装管道
 
简单来说就是通过与设备专业人员协商,对现有管道进行改装。
 
让步法
 
所谓让步法就是对某项指标做出让步,该方法在产品质量管理中是普遍使用的。例如在化工生产中,从流程末端流出的产品达不到一级品指标,但能达到二级品指标,于是就作二级品入库销售,而不是将其报废,这样在经济上比较划算。
 
在流量计使用现场,如果直管段长度无论如何也不能满足要求,流量测量结果也不是用于贸易结算,而是用于一般监测或过程控制,可尝试采用让步法。
 
加装流量调整器
 
流动调整器可用于减少上游直管段长度。配合性实验表明,它可以用在任何上游管件的下游。目前在ISO5167正文中只列入2种流动调整器:19根管束式流动整直器和Zanker流动调整板,流动调整器在标准中列有适用的节流件和阻流件类型以及具体的安装位置等。
 
选择适合型号
 
由于各种不同类型的流量计对直管段长度的要求差异悬殊,如果原来所选的流量计直管段要求较长,而且无论如何也满足不了要求,应改选直管段长度要求较低的型号。
 
对影响值进行评估
 
直管段长度不够时,流量计不确定度增大,是由于管道内的速度分布畸变,使得仪表的实际流量系数与出厂标定时的流量系数不一致。如果按照现场实际的管件种类和直管段长度组装成一套带前后管段的流量计,放在流量标准装置上,标定出该台仪表的流量系数,然后配套使用,并使用此流量系数计算流量,也就完全排除了直管段长度不够对测量结果的影响。

三、流量计管道安装要求

类型  直管道上  阀门  水平安装  垂直安装
孔板流量计 节流装置前≥10D
节流装置后≥5D
阀门应安装在节流件最小值管段长度以外 节流件前后长度2D的管道内表面必须光滑,节流件下游侧为关闭空间或直径≥2D大容器时,则关闭空间或大容器与节流件之间的直管长不得小于30D(15D 介质流向由下向上,直管段要求与水平安装相同
电磁流量计 上游≥5D,下游≥3D
插入式,入口≥10D,出口≥5D
安装在阀门后,流量计上游≥10D,下游≥5D 管道内径与传感器内径应相同,相差不能超过2% 液体流向由下向上,传感器不能安装在管道最高位置,防止积聚气泡
涡街流量计 上游≥15D,下游≥5D
管道缩径,上游≥15D
管道扩径,上游≥18D
安装在阀门后,流量计上游≥20D
安装在阀门前,流量计下游≥5D
前后直管道内径与流量计内径相差不能大于3%,需安装前后截止阀 介质流向自下向上
转子流量计 必须垂直安装,介质流向必须由下向上
涡轮流量计 上游≥20D,下游≥5D 流量计前后应安装截止阀,使用时阀门必须全开 必须安装在水平位置,管道倾斜在5º以内
质量流量计 流量计前后宜安装切断阀和旁路阀 避免安装在管线的最高位,尽可能远离阀门,三通和弯管等管件 介质流向由下向上,且出口有一定的直管段
 
附:使用流量计测量介质流量时,介质必须充满管道,否则会造成很大测量误差。


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