流量仪表的准确度与安装直管段

　　近一二十年以来,在贸易全球化的背景下,经济领域中不少物质是通过流量仪表的计量进行核算的,买卖双方都不愿意承担因流量计量的误差所造成的经济损失,以价廉的水为例,如果某企业每日用水1万,t采用流量仪表误差±2%计量,则每年将可能多付近15万元水费;如是天然气、石油等昂贵的物质,损失将更突出,因而迫切需要提高流量仪表的准确度。对工控系统来说,过去曾认为流量仪表只要重复性好,无需准确度高。现在看来,这种观点已不能适应新的要求,如火电厂,由于不能准确地测量进风量,为保证锅炉炉膛不因缺氧造成燃烧不完全而污染空气引起环保部门的查处,只得采取过量供气,其结果造成燃烧效率下降,每多供1%的过氧量就造成5%的过量空气被加热,造成了燃料、风机电能的浪费,从节能降耗角度出发也急待提高流量仪表的准确度。

　　1　安装直管段长度是一个易忽视的重要因素

　　流量仪表的生产厂家在技术文件中都注明了准确度,它应是在试验室经严格的程序标定后确定的,但在现场条件下,大多数流量仪表都难达到这个准确度。

　　1·1　直管段长度对准确度的影响

　　对绝大多数流量仪表来说(容积式、科式虽可除外,但口径未超过0·25m)流速分布对准确度有举足轻重的影响。国际、国内行业标准为此都明确规定了流量仪表前应有30D、后有5D的直管段长度(D为管内径),只有这样,管内的流速分布才能达到充分发展紊流,具有确定的分布规律,采用在试验室标定的流量系数,才可保证达到厂家所说的准确度[1]。但实际安装的现场,从工艺角度出发会有形形色色的各种阻力件(弯头、阀门、变径管、歧管……)其出口流速分布也是变化莫测、十分复杂的。从节约场地出发,也不可能安排流量仪表所需的如此长的直管段长度。因此,流量仪表在现场应用中所达到的准确度将远远低于厂家提供的数据。

　　1·2　直管段长度不足长期被忽视

　　直管段长度不足的问题长期被忽视,其原因在于流量仪表即使在现场直管段长度达不到规程要求所需的长度,仍会有输出,对一线的仪表工来说,仪表工作似仍“正常”,只是与必要的准确度相距甚远。犹如枪没了准星,仍可射击,只是子弹打不中靶心。这个问题对以测点速来推算流量的仪表(如双文丘利、插入式涡街、涡轮、热式)尤为突出,这类仪表的国标标准ISO07145[2],规定前直管段应具有(30~50)D的长度,才可能具有±3%的准确度。显然,在现场是很难满足的。

　　2　流动调整器(flow conditioners)

　　2·1　流动调整器可改善流速分布