Дифференциальный расходомер с дроссельным устройством в качестве контрольного элемента - это тип расходомера, который имеет широкий спектр применений, зрелый и большой объем использования и до сих пор продолжает развиваться. В промышленных применениях, особенно при измерении расхода пара, диафрагма является наиболее широко используемым дросселем. Однако в практическом применении из - за ограничений конкретных условий работы, а также большого потери давления, высокого потребления энергии, малого отношения измерения, низкой точности, длинных требований к прямому каналу, легкого износа, большого объема обслуживания и многих других недостатков, так что он все больше не может идти в ногу с потребностями современного промышленного развития. Новый пористый сбалансированный расходомер, разработанный и изобретенный Центром аэрокосмических полетов им. Маршалла НАСА в качестве дроссельного устройства третьего поколения, именуемого сбалансированным расходомером А + К, позволяет источнику измерения точности, повторяемости и надежности достичь беспрецедентно новой высоты. 1 Принцип работы A + K Принцип дросселирования пористого балансировочного расходомера от пограничного дросселя к равновесному дросселю - это установка пористого дискового дросселя выпрямителя на сечении трубопровода, размер и распределение каждого отверстия настроены на основе уникальной формулы и тестовых данных, называемых функциональными отверстиями. Когда жидкость проходит через функциональное отверстие диска, жидкость будет сбалансирована, вихрь минимизируется, образуя приближенную идеальную жидкость, через стандартное устройство отбора давления, чтобы получить стабильный диффузный сигнал, в соответствии с уравнением Бернулли для расчета объемного потока, потока массы. Балансовый расходомер умело объединяет пористый выпрямитель и измерительную диафрагму в одно, максимизируя баланс поля потока в идеальное состояние, тем самым максимизируя преимущества дифференциального расходомера. Принцип его структуры показан на рисунке 1. Рисунок 1 Принципиальная схема структуры равновесного расходомера A + K

Дифференциальный расходомер с дроссельным устройством в качестве контрольного элемента - это тип расходомера, который имеет широкий спектр применений, зрелый и большой объем использования и до сих пор продолжает развиваться. В промышленных применениях, особенно при измерении расхода пара, диафрагма является наиболее широко используемым дросселем. Однако в практическом применении из - за ограничений конкретных условий работы, а также большого потери давления, высокого потребления энергии, малого отношения измерения, низкой точности, длинных требований к прямому каналу, легкого износа, большого объема обслуживания и многих других недостатков, так что он все больше не может идти в ногу с потребностями современного промышленного развития. Новый пористый сбалансированный расходомер, разработанный и изобретенный Центром аэрокосмических полетов им. Маршалла НАСА в качестве дроссельного устройства третьего поколения, именуемого сбалансированным расходомером А + К, позволяет источнику измерения точности, повторяемости и надежности достичь беспрецедентно новой высоты.

1 Принцип работы

Принцип дросселирования пористого равновесного расходомера A + K от пограничного дросселя к равновесному дросселю - это установка пористого дискового дроссельного выпрямителя на сечение трубопровода, размер и распределение каждого отверстия настроены на основе уникальной формулы и тестовых данных, называемых функциональными отверстиями. Когда жидкость проходит через функциональное отверстие диска, жидкость будет сбалансирована, вихрь минимизируется, образуя приближенную идеальную жидкость, через стандартное устройство отбора давления, чтобы получить стабильный диффузный сигнал, в соответствии с уравнением Бернулли для расчета объемного потока, потока массы.


Балансовый расходомер умело объединяет пористый выпрямитель и измерительную диафрагму в одно, максимизируя баланс поля потока в идеальное состояние, тем самым максимизируя преимущества дифференциального расходомера. Принцип его структуры показан на рисунке 1.
Рисунок 1 Принципиальная схема структуры равновесного расходомера A + K

2 Сопоставление пористого балансировочного расходомера с характеристиками диафрагмы
Преимущества пористого равновесного расходомера по сравнению со стандартной пористой пластиной в практическом применении заключаются в следующем:
(1) Высокая точность, хорошее повторение
Датчики расходомера с пористым балансом имеют характеристики симметричной пористой структуры, которая уравновешивает поле потока и уменьшает вихри, вибрации и шум сигнала. Структура диафрагмы характеризуется внезапным сжатием от стенки трубы до центра трубы, что приводит к прямоугольной области между диафрагмой и стенкой трубы, которая вызывает большие вихри после потока жидкости. Если измеряется пар, то пар частично сжижается после прямого блокирования дросселями, а пар после сжижения остается под влиянием вихря под прямым углом между диафрагмой и стенкой трубы, создавая серьезные помехи сигналу отбора давления. Такие помехи оказывают большое влияние на точность прибора. Диспетчер с точностью
±1% ~ 2%, а точность пористого равновесного расходомера может достигать ±0,3%,
± 0,5%, датчик равновесного расходомера с точки зрения его общей производительности более подходит для случаев измерения.
(2) Низкие требования к прямому сегменту
Датчик расходомера пористого равновесия из - за восстановления давления в два раза быстрее, чем диафрагма, значительно сокращает требования к прямому сегменту трубы, передний и задний сегменты труб, как правило, 3D после 1D, минимум 0.5D. Стандартные диафрагмы обычно требуют более 15D, если расходомер диафрагмы имеет более двух изгибов 90° в разных плоскостях вверх по течению, то прямой сегмент требует не менее 50D. На фоне значительного роста цен на сталь в современном обществе длинный участок прямой трубы больше не будет небольшой стоимостью, особенно трубы большого калибра и трубопроводы из специальных материалов, таких как цирконий, Харли и другие прямые сегменты труб, цена намного выше. Поэтому использование балансировочного расходомера может сэкономить много денег, чем больше диаметр трубы, тем дороже материал, тем более очевидна экономия.
(3) Низкие постоянные потери давления
пористо - симметричная балансировочная конструкция пористого балансировочного расходомера уменьшает формирование турбулентного сдвига и вихря, уменьшает потерю кинетической энергии, в тех же измерительных условиях, по сравнению с традиционными дроссельными устройствами, потеря давления на 70% меньше, что позволяет сэкономить значительную стоимость эксплуатационной энергии.
(4) Освобождение от обслуживания, длительный срок службы
пористый балансировочный расходомер из - за использования пористой балансировочной структуры, край потока дросселя использует прямоугольную или тупую угловую структуру, улучшает требования к остроте входа в пористую пластину, уменьшает износ и повышает износостойкость.
(5) Устойчивость к загрязнению не легко заблокировать
пористый сбалансированный расходомер пористой симметричной конструкции равновесия, легко через вязкую среду и среду с большим количеством примесей (например, коксовый газ и доменный газ), также может быть выполнено измерение газожидких двухфазных, глинистых и даже твердых частиц, грязь не легко осаждается, адгезия, повышает точность измерений и используемый цикл обслуживания.
(6) Ширина диапазона, широкий диапазон использования числа Renault
Диапазон пористого равновесного расходомера обычно может достигать 10: 1, а выбор подходящего параметра может достигать 30: 1 или выше. Диапазон диафрагмы обычно составляет всего 4: 1. Стандартная диафрагма не должна измеряться при низком числе Renault, коэффициент расхода стандартной диафрагмы обычно стабилизируется при числе Renault более 4000, а при низком числе Renault коэффициент расхода изменяется в зависимости от числа Renault, что оказывает большое влияние. В то время как пористый балансный расходомер имеет характеристики зоны без удержания, число Renault мало влияет на него. Когда число Renault уменьшается до 500, точность пористого равновесного расходомера и коэффициент расхода мало меняются.
(7) Измеряемые специальные условия, такие как высокая температура и высокое давление
Рабочая температура пористого равновесного расходомера может достигать 850°C, рабочее давление может достигать 42 МПа, подходит для очень низких температур жидкости СПГ, жидкого воздуха, жидкого азота, жидкого кислорода, жидкого аргона, сжиженного этилена, жидкого водорода, жидкого хлора и т. Д., И может эффективно предотвращать газификацию, эффект измерения наилучший. В некоторых условиях среда находится вблизи критического состояния, и изменения температуры и давления могут легко вызвать газификацию жидкости. Когда среда течет через дроссель, скорость потока увеличивается, статическое давление уменьшается, и если давление ниже давления испарения, возникает явление газификации. Когда жидкостный газ течет через равновесный расход, из - за его уникальной конструкции, производительность намного оптимизирована, чем диафрагма, проблема газификации хорошо решена.

3 Примеры энергосбережения пористого равновесного расходомера

В качестве измерительного элемента расходомер сам по себе является энергопотребляющим элементом. Эксплуатационные расходы расходомера включают в себя затраты на точность измерений и транспортировку диэлектрика, а затраты на точность измерений представляют собой потери в торговых расчетах из - за неточных измерений. Для ценных сред очень важна стоимость точности. Затраты на транспортировку диэлектрика - это энергия, потребляемая в процессе транспортировки диэлектрика, которая в основном характеризуется постоянной потерей давления, вызванной измерительными элементами, в случае энергетических сред, таких как пар. Затраты на транспортировку диэлектрика - это большие расходы (потребляемая электроэнергия), которые легко упускаются из виду, потому что они не отражаются в инвестициях, но намного превосходят инвестиции в приборы в динамических инвестициях.
Для сравнения можно привести конкретные примеры измерений паров:
Условия работы: измерительная среда - перегретый пар, диаметр трубы - f325×13 Давление 3900 кПа, температура 450 °C, плотность пара при этой температуре, давлении 12,51кг / м3, диэлектрический расход 50t / ч. Устройство работает 365 дней в году, работает 24 часа в день, плата за электроэнергию составляет 0,5 юаня за градус, эффективность двигателяη= 0,8. Для удобства сравнения, пористый балансировочный расходомер и дифференциальное давление диафрагмы получают 12 кПа.