平衡流量計（多孔平衡流量計）

         摘要： 多孔平衡流量計是一種新型流量計， 近年來被廣泛應(yīng)用， 同孔板流量計相比， 有很多優(yōu)點， 其原理簡單， 測量精度高， 范圍寬、 直管段要求短， 穩(wěn)定性好和選型方便等特點， 受到廣大用戶的青睞。
　　一、概述

　　多孔平衡流量計采用了對稱多孔結(jié)構(gòu)設(shè)計,是近幾年發(fā)展起來的差壓式流量計之一。多孔平衡流量計除具有標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置簡單、可靠、安全、適用面廣等優(yōu)點之外，還具有精度高、直管段要求低、量程比寬、永久壓損小等優(yōu)點;同時還克服了標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的雜物滯留、堵塞和邊緣易磨損、維護和檢定成本高等缺點，具有廣闊的發(fā)展前景。
 

　　二、測量原理

　　多孔平衡流量計遵循流體力學(xué)定律和伯努利方程，流量計流出系數(shù)、傳感器多孔孔徑位置、形狀設(shè)計和開孔數(shù)量通過獨特的研發(fā)數(shù)據(jù)演算，并對各種工況進行優(yōu)化，使測量精度、重復(fù)性、量程比、永久壓損等綜合指標(biāo)達(dá)到最佳，成為目前比較先進的差壓式流量計。

　　多孔整流器標(biāo)準(zhǔn)孔板多孔平衡節(jié)流件

　　多孔平衡流量計結(jié)合了多孔整流器和標(biāo)準(zhǔn)孔板的測量原理，在節(jié)流板中心一個圓孔的基礎(chǔ)上，對稱分布數(shù)量不等的圓孔。當(dāng)介質(zhì)流過圓孔時，流體被平衡調(diào)整，渦流被最小化，形成近似理想流體，通過取壓裝置和變送器，可獲得穩(wěn)定的差壓信號，根據(jù)伯努利方程計算出流體的流量。

　　公式：

　　Q=KY

　　式中：

　　Q：介質(zhì)流量(m3/h)

　　K：儀表系數(shù)

　　Y：膨脹系數(shù)

　　△P：差壓值(Pa)

　　ρ：介質(zhì)工況密度(Kg/m3)

　　多孔平衡流量計實現(xiàn)了流場平衡，整流達(dá)到最佳的效果，充分滿足流體力學(xué)定律對流體測量的要求，將死區(qū)效應(yīng)降到最低。節(jié)流件前后產(chǎn)生的渦流大大降低，顯著提高了測量精度，無需很長的直管段整流，永久壓力損失由于渦流減少降低到傳統(tǒng)節(jié)流裝置的約1/3，量程比擴展到10：1，雜物滯留現(xiàn)象基本消除，不易磨損大大提高了產(chǎn)品使用壽命。

　　三、特點

　　3.1測量精度高

　　多孔平衡流量計對稱多孔設(shè)計，使流場達(dá)到平衡，能基本消除僅一個孔節(jié)流帶來的死區(qū)效應(yīng)，取壓區(qū)域渦流大大降低，取壓口拾取的差壓信號信噪比大大提高；振動降低，穩(wěn)定性提高，傳感器檢測精度大大提高，可達(dá)到0.5%精度。

　　3.2直管段要求短

　　多孔平衡流量計對稱多孔設(shè)計，能將流場快速整流成近似理想體，無需過多的直管段整流。同其它類型的差壓流量計相比，對前、后直管段的要求小，安裝時前直管段要求為1-3D，后直管段要求為0.5-1D。

　　3.3永久壓損小

　　多孔平衡流量計結(jié)構(gòu)設(shè)計無死區(qū)效應(yīng)，在相同的差壓值情況下，能將標(biāo)準(zhǔn)孔板因死區(qū)渦流帶來永久壓力損失降低2-3倍，可以大量節(jié)省裝置運行過程中的流體輸送能源。

　　P1：多孔平衡流量計P2：標(biāo)準(zhǔn)孔板

　　3.4測量范圍寬

　　多孔平衡流量計突破標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的測量局限，可以根據(jù)流體特性進行靈活多變的結(jié)構(gòu)設(shè)計。配一個變送器時量程比達(dá)到10:1（傳感器最高可達(dá)30:1），雷諾數(shù)拓寬為200～10000000，高流速度段節(jié)流特性更佳。

　　3.5穩(wěn)定性好

　　多孔平衡流量計在下游形成的渦流小，從而信號穩(wěn)定性好。其它類型的節(jié)流裝置在節(jié)流件后形成的渦流較長，產(chǎn)生高幅、低頻波動信號，這些信號會對差壓變送器的數(shù)值造成干擾。

　　3.6可測量臟污介質(zhì)

　　多孔平衡流量計的平衡設(shè)計，減少了紊流剪切力和渦流的形成，從而大大降低了滯留死區(qū)的現(xiàn)象，保證臟污介質(zhì)可以順利通過多個孔，減小了流體孔被堵塞的機會。

　　3.7雙向流檢測結(jié)構(gòu)設(shè)計

　　多孔平衡流量計可以進行氣液兩相、漿料、含少量固體顆粒介質(zhì)的測量。結(jié)構(gòu)上采用雙向直孔，左右完全對稱，可方便的測量雙向流。

　　節(jié)流件厚度突破了標(biāo)準(zhǔn)孔板的限制，比標(biāo)準(zhǔn)孔板結(jié)構(gòu)更安全，使用壽命更長。

　　標(biāo)準(zhǔn)孔板多孔平衡節(jié)流件

　　3.8節(jié)能型設(shè)計

　　多孔平衡流量計是一種節(jié)能型差壓式流量計，具體體現(xiàn)為：

　　a、由于測量精度高，所以可做計量使用，從而節(jié)約了因計量不準(zhǔn)確而造成的貿(mào)易結(jié)算損失；

　　b、由于壓力損失小，所以節(jié)約了介質(zhì)在輸送過程中的能量，從而大大節(jié)約了成本；

　　c、直管段要求短，節(jié)省了工藝管道材料和施工費用；

　　d、長期穩(wěn)定性運行，無邊緣磨損，延長了檢定周期，節(jié)約了檢定費用。

　　四、分類

　　多孔平衡流量計一般分為夾持式、法蘭式、焊接式，可根據(jù)具體情況采用不同的連接方式。多孔平衡流量計安裝、使用、維護方便簡單、安全可靠，廣泛應(yīng)用在各種液體、氣體、蒸汽氣液混合介質(zhì)、雙向流介質(zhì)的流量測量。口徑范圍大，從DN15-DN3000不等，介質(zhì)工作溫度可達(dá)600℃，精度達(dá)0.5%。

　　五、結(jié)束語

　　平衡流量計對傳統(tǒng)節(jié)流裝置進行了極大的改進，具有平衡整流的顯著特征。傳統(tǒng)節(jié)流裝置只有一個流通孔徑，節(jié)流后使流體失去了理想狀態(tài)；而平衡流量計有多個函數(shù)孔徑，能最大限度地把流場平衡整流成理想流體，從而將差壓式流量計的優(yōu)勢發(fā)揮的淋漓盡致。平衡流量計幾乎適用于所有流體測量，是流體測量技術(shù)的一場革命，目前平衡流量計已經(jīng)廣泛應(yīng)用到石油、化工、冶金、電力、天然氣、水處理等行業(yè)。