GDWZL型插入式多喉径文丘利智能流量计

　　0　引言

　　在流量计量中,对于大口径管道气体流量、液态丙烯、氮气、氮气等流量均采用孔板流量计,但它存在孔板压力损失大,即能耗大;锐边易磨损,导致测量误差增大等问题。为提高企业自动化管理水平,提高产品质量,从根本上解决上述问题。我们与西安中航流量技术研究所合作,我厂提供有关流体物性参数及流量计使用技术要求的基础上,设计、生产了多种GDWZL型多喉径(套插式单喉径、插入式双、三喉径)文丘利喷咀智能流量计。这些流量计的功能齐全、量程宽、测量精度高、压损很小,解决了孔板流量计在实际工作中的许多问题。

　　1　仪器组成及工作原理

　　1·1　组成

　　插入式多喉径(指三喉径、双喉径和单喉径)文丘利流量计,由GDWZL型插入式多喉径文丘利流量传感器、信号变送器和智能流量仪组成(图1所示)。插入式双喉径文丘利流量传感器主要由一个测量文丘利喷咀、一个整型喷咀、一个支臂和专用连接机构等构成;插入式三喉径文丘利流量传感器,是在双喉径文丘利流量传感器的基础上,在它的后部增设一个引射式文丘利喷咀。

　　1·2　工作原理

　　流体在大管中流动,当雷诺数达到4000~7000以上时,发展为完全的紊流状态。此时的速度分布,随管壁的粗糙度和雷诺数而变化。按幂率速度分布公式可精确得到平均流速-Vf那一点的位置y20。将多喉径文丘利流量传感器安装在常用流量的平均速度点上。大管中的一束流体流入文丘利流量管时,流束被入口喷咀整直后,流过测量文丘利喷咀,并产生差压信号,然后流经扩压锥,再与大管流体混合。对三喉径文丘利流量传感器而言,引射式文丘利喷咀喉部的速度加快,静压力降低,对测量文丘利喷咀起抽吸作用,使通过它的流量增大,所以差压信号被放大了许多。在流量测量过程中,测得的差压、温度和压力信号,经变送器转换为相应的直流电信号传输到智能流量仪,精确计算出流体各相关参数及文丘利管和大管的流量。

　　流体流过插入式文丘利流量传感器的标准体积流量为:

　　式中,ΔP为测量文丘利喷咀入口与喉部之间的差压(kPa);ρ为测量文丘利喷咀前的流体密度(kg/m3);f(p,t)测量文丘利喷咀的流量函数;p为测量文丘利喷咀入口流体压力(MPa);t为测量文丘利喷咀入口流体温度(℃);k为测量文丘利喷咀的仪表系数;f(η,n,s)为大管的流量函数。

　　2　模拟实验

　　为了保证流量计的测量精度,我们对GDWZL-50.AF型插入式双喉径文丘利流量测量装置和GDWZL-50.AF3型插入式三喉径文丘利流量测量装置的差压信号、风速和流量及气流的压力和温度进行了检测实验,通过校准捕捉面积变化量建立精确的修正函数。