在現(xiàn)代的化工和石油化工裝置中 ,時(shí)常會(huì)遇到一些大口徑管道 ,其中介質(zhì)大多為氣體 ,例如氮?dú)?、工藝風(fēng)、煙道氣、焦?fàn)t煤氣等介質(zhì)。如何準(zhǔn)確測量這些管道中氣體流量 ,有時(shí)是很重要的 ,例如在硫酸生產(chǎn)裝置中 ,工藝風(fēng)流量是一個(gè)非常重要的工藝參數(shù)。一方面工藝風(fēng)量大小和分配直接關(guān)系到沸騰爐內(nèi)硫是否能充分燃燒 ,避免爐內(nèi)*的產(chǎn)生 ,防止?fàn)t膛燒結(jié) ;另一方面還關(guān)系到整個(gè)裝置的操作狀況和平穩(wěn)運(yùn)行 ,以及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的核算、標(biāo)定。因此 ,主風(fēng)量測量儀表應(yīng)具備高可靠性和較高測量精度。
         測量大口徑管道的氣體流量通常為孔板、文丘里管以及阿牛巴等差壓節(jié)流元件 ,但是 ,節(jié)流裝置在某些場合卻難以采用。在某硫酸裝置設(shè)計(jì)中 ,工藝風(fēng)流量測量遇到難題 ,若采用常規(guī)流量儀表孔板、文丘里管或阿牛巴 ,則安裝位置受到限制。工藝管道公稱直徑 700 mm,其直管段前后僅有 1 m。對(duì)于大口徑管道的流量測量 , a方案采用孔板流量計(jì) ,其安裝要求高 ,一般D、后 5D應(yīng)為直管段 ,滿足不了這么長的要求。b方案采用文丘里管 ,其本身長度近 5 m,再加上滿足精度要求的最小安裝直管段 (前 5. 5_D、后 3. 5D ) ,共計(jì) 11. 3 m,受安裝條件限制 ,風(fēng)機(jī)出口管線根本滿足不了這么長的直管段要求。c 方案采用阿牛巴 ,其安裝要求一般為前 5D、后 2D, 也滿足不了這么長的直管段要求。

1　孔板流量計(jì)的特點(diǎn)及功能

孔板流量計(jì)是一種差壓型的流量儀表 ,也是使用歷史悠久、應(yīng)用泛的一種。它是基于流體流動(dòng)的節(jié)流原理 ,利用流體流經(jīng)節(jié)流元件時(shí)產(chǎn)生的壓力差與其流量有關(guān)而實(shí)現(xiàn)測量的。
充滿管道的流體 ,當(dāng)它流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流元件孔板時(shí) ,流束將在節(jié)流元件處形成局部收縮 (見圖 1)。此時(shí)流速增大、靜壓降低 ,在節(jié)流元件前后產(chǎn)生差壓 ,流量愈大 ,差壓愈大 ,因而可根據(jù)差壓來衡量流量的大小。這種測量方法是以連續(xù)性方程和伯努利方程為基礎(chǔ)。
孔板流量計(jì)由節(jié)流元件、差壓變送器和流量顯示儀表組成。儀表無可動(dòng)部件 ,工作可靠 ,價(jià)格低廉 ,量程比約為 3∶1。應(yīng)用范圍廣泛 , 適用于單相流體 ,包括液體、蒸汽、氣體皆可測量。檢測件 ,特別是標(biāo)準(zhǔn)型的為通用。但現(xiàn)場安裝條件要求較高 ,需較長的直管段長度 ,對(duì)大口徑工藝配管一般難以滿足。對(duì)小口徑管道 (小于 50mm)的流量測量有困難 ,壓損較大 ,儀表刻度為非線性 ,測量精度不很高 ,有時(shí)維護(hù)工作量較大。

2　錐形流量計(jì)的特點(diǎn)及功能

錐形流量計(jì)是一種新型的高精度差壓型流量計(jì)。它與孔板節(jié)流相反 ,通過在密閉管道中心線懸掛一個(gè)特制的流線型錐體來進(jìn)行節(jié)流 ,用上游管壁和錐體尾部測量的差壓來計(jì)算流量。其特點(diǎn) :
①?zèng)]有直管段安裝要求 ,可以解決其他流量計(jì)安裝時(shí)要求直管段長度較長給現(xiàn)場配管帶來的困難 ,尤其適用于大口徑管道單相流體的計(jì)量 ; ②低壓損、高精度 (≤0. 5% ) ,適用于需要控制全廠能耗的公用工程流體流量的計(jì)量 ; ③的雙法蘭取壓 +密封截流錐體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ,適用于測量高黏度 (如油漿、原油、回?zé)捰?、渣?nbsp;)、粉塵介質(zhì)的流量 ; ④耐臟污 ,不易堵 ,長期穩(wěn)定性好。

錐形流量計(jì)的工作原理

錐形流量計(jì)也是一種差壓型的流量儀表。差壓型流量計(jì)是基于密封管道中的能量轉(zhuǎn)換原理 ,也就是說對(duì)于穩(wěn)定流體 ,管道中流體的流速與差壓的平方根成正比。當(dāng)流體接近錐體時(shí) ,其壓力為 p ,在通過錐體的節(jié)流區(qū)時(shí) ,速度會(huì)增加 ,壓力會(huì)降低至 p 。如圖 2所示 , p 和 p 都通過錐形流量計(jì)的取壓口引到后接的差壓變送器上。流速發(fā)生變化時(shí) ,錐形流量計(jì)的兩個(gè)取壓口之間的差壓值會(huì)增大或縮小。當(dāng)流速相同時(shí) ,若節(jié)流面積大 ,則產(chǎn)生的差壓值也大。