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3.3 按用途分类
  1)标准节流装置 ISO 5167或GB/T2624中所包括的节流装置称为标准节流装置,它们是标准孔板、标准喷嘴、经典文丘里管和文丘里喷嘴。在设计、制造、安装及使用方面皆遵循标准规定,可不必个别校准而使用。
  2)低雷诺数节流装置 如1/4圆孔板、锥形入口孔板和双重孔板等。
  3)脏污流节流装置 如圆缺孔板、偏心孔板和楔形孔板等。
  4)低压损节流装置 如道尔管、罗洛斯管、弯管及环形管等。
  5)小管径节流装置 如整体(内藏)孔板和一体式流量变送器等。
  6)宽范围度节流装置 如线性孔板等。
  7)临界流节流装置 如临界流文丘里喷嘴等。


4 节流式差压流量计的主要特点


  应用最普遍的节流件标准孔板结构易于复制,简单,牢固,性能稳定可靠,使用期限长,价格低廉。
  节流式DPF应用范围极广泛,至今尚无任何一类流量计可与之相比。全部单相流体,包括液、气、蒸汽皆可测量,部分混相流,如气固、气液、液固等亦可应用,一般生产过程的管径、工作状态(压力,温度)皆有产品。
  检测件与差压显示仪表可分开不同生产厂生产,便于专业化形成规模经济生产,它们的结合非常灵活方便。
检测件,特别是标准型的,是全世界通用的,并得到国际标准组织的认可。对标准型检测件进行的试验研究是国际性的,其他流量计一般仅依靠个别厂家或研究群体进行,因此其研究的深度和广度不可同日而语。从时间上看,标准型检测件自20世纪30年代由国际标准化组织确定后再也没有改变,其研究资料及生产实践的积累极其丰富,它涉及的应用范围还没有一类流量计可比。
  正是由于上述原因,标准型节流式DPF无需实流校准,即可投用,在流量计中亦是惟一的。
  目前在各种类型中以节流式和动压头式应用最多。节流式已开发20余品种,并且仍有新品种开发出,较成熟的向标准型发展,ISO设有专门技术委员会负责此项工作。动压头式以均速管流量计为代表,近年有较快发展,它是插入式流量计的主要品种,其用量在迅速增加。
  节流式DPF主要存在以下缺点:
  1)测量的重复性、精确度在流量计中属于中等水平,由于众多因素的影响错综复杂,精确度难以提高。
  2)范围度窄,由于仪表信号(差压)与流量为平方关系,一般范围度仅3:1-4:1。
  3)现场安装条件要求较高,如需较长的直管段(指孔板,喷嘴),一般难以满足。
  4)检测件与差压显示仪表之间引压管线为薄弱环节,易产生泄漏、堵塞、冻结及信号失真等故障。
  5)压损大(指孔板,喷嘴)。
  为了弥补上述缺点,近年仪表开发有如下一些措施。
  1) 关于范围度的拓宽
  节流式DPF范围度拓宽从两方面着手:1)开发线性孔板;2)采用宽量程差压变送器或多台差压变送器并用。
  (2)开发定值节流件
  定值节流件是指对每种通径测量管道配以有限数量的节流件,节流件的β值(孔径)则按优先数系选用,每种通径配3-5种β值。定值节流件的应用有许多优点:改变节流件应用对号入座的缺陷;节流件生产方式由小生产作业方式转变为大批量生产;对于廓形节流件(如喷嘴,文丘里管等)采用专用加工设备实现批量生产,降低生产成本,为扩大使用创造条件;给用户带来使用的方便等等。
  (3)压损问题
  通常节流式DPF压损大是指检测件为孔板或喷嘴等品种,其实早已开发多种低压损节流件,如各种流量管(道尔管、罗洛斯管、通用文丘里管等),它们未能大量应用的原因是结构笨重,价格高,如采用定值节流件可使生产成本大幅度下降,为广泛应用创造条件。
  (4)一体化节流式DPF
  把节流装置和差压变送器做成一体,省却引压管线,减少故障率,改善动态特性,方便安装使用,受到用户的欢迎。国外应用已相当普遍,据统计,日本在1996-1997年新建四家工厂400余台差压式流量计,一体化直接安装仪表约占三分之一。
  (5)安装条件问题
  经典文丘里管必要的直管段长度短(约5D-10D),在无长直管段场合尽量采用此类节流件,它做成定值节流件,可以降低制造成本。近年国际上为解决阻流件干扰着力研究适用的流动调整器,在精度要求较高时节流装置与流动调整器配套供应,可保证测量的精确度,但也增加了压损与维护工作量。


5 选用考虑要点


  DPF应用领域极其广泛,封闭管道各种测量对象都有应用:流体方面,单相、混相、洁净、脏污;工作状态方面,常压、高压、真空、常温、高温、低温;管径方面,从几毫米到几米;流动条件方面:亚音速流、临界流、脉动流。并且在上述各方面都有大量的理论和实践的资料可供参考。
  20世纪50年代以前在过程控制工程中几乎是惟一的流量计,后来各种类型流量计相继登场,打破了其一统天下的局面,几十年来它占的份额一直在下降,当然绝对用量仍在增加。应该看到,DPF三个组成部分一直在更新发展着,尤其80年代以后借助微电子技术、计算机技术、新材料及先进加工技术的发展,差压转换和流量显示计算部分有突破性进展。DPF无论可靠性,精确度及功能多样化已今非昔比。近年一些创新思路,如一体式、定值节流件等的开发更使它有中兴的感觉。
  DPF的关键部分--检测件是最难更新换代的部分,现在亦有了新的发展思路,即把流量测量工作者、流体力学与计算机技术工作者三方面人员的特长结合起来可以有效地攻下这个堡垒。可以预计,DPF在流量计中仍会占据重要的位置。
  选用考虑因素的五个方面为仪表性能、流体特性、安装条件、环境条件和经济因素,现分述如下。

 
 
 
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