弯管流量计的工作原理及性能优势
弯管流量计的研究已经有80余年的历史,由于受到各种技术条件的限制,工业化应用特别困难,随着高精度的弯管加工技术和弯管空间测量技术的长足进步,大大提高了这种流量计的测量精度和稳定性,使其得到广泛应用。
1弯管流量计的工作原理
当流体流经弯管时,由于弯管的约束作用,迫使流体在弯管内作近似于圆周运动。根据流体强制旋流理论,流体在管道内作圆周运动必然产生惯性离心力,该离心力的大小与流体的速度、质量以及作圆周运动的曲率半径有关。离心力的大小由弯管内外侧压力差的测量来确定。因此只要测出弯管内外侧的差压值就可以计算出弯管内流体的速度,然后计算出流体的流量值。
其流量方程如下
2弯管流量计的基本特点及其与孔板流量计性能比较
我们以供热系统为对象,选定孔板流量计与弯管流量计进行比较
2.1降低消耗,节约能源
无任何附加节流件或插入件,可大大降低流体在管道内输送的动力消耗,节约能源。由于弯管流量计独特的测量原理,它没有其它流量计必须具备的节流件或插人件,这一特点给弯管流量计的工业化应用带来了巨大的便利和好处。
对于节流型孔板流量计来说,流体在孔板上的压力损失是不可避免的。在通常情况下,该节流压力损失(称其为不可恢复压力损失)可达孔板在该流量下产生的差压值的30%一90 %(与孔板的 β值有关升为了提高孔板流量计的测量精度,设计人员在选定孔板流量计的工作差压值时一般都取高值,于是该压力损失就相当可观。在供热系统中,由于孔板的阻力损失会使供热循环水泵耗电量增加或使同样的水泵压头不能满足远端供热用户的需求。对于一个完整的供热系统来说,它所安装的流量检测孔板不会只是一块,而多孔板的安装使系统功率损失更大。对于蒸汽介质来说,孔板节流压力损失会使蒸汽品质下降,或需要提供更高的供汽质量才能满足用户对蒸汽品位的要求。无论是哪一种情况都会造成附加的经济损失和提高系统的运行费用。如果用弯管流量计代替孔板流量计流量检测,则不存在管道附加阻力损失的问题,孔板流量计的节流损耗也可简单地看作是弯管流量计的节能效果。这种替代对于那些大系统、大管径、大流量、低压头的测量对象好处将更加明显。
2.2结构简单。价格低廉
弯管传感器就是一个90°标准弯头,随着弯管机械加工工业的发展和行业标准化、规范化管理的不断完善,用作弯管传感器的标准机制弯头其质量越来越好,价格也有利越来越低。它一方面使弯管传感器的技术指标能得到更好的保证,同时,也大大降低厂弯管传感器的价格。目前,弯管传感器甚至比市场t:价格最便宜的法兰式孔板传感器还要便宜,而且管径愈大,愈便宜。
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