扩大孔板量程比的方法

　　对于我公司一些波动范围特别大(1∶10以上),计量要求高的流量系统,我们曾选用过超声波流量计、涡街流量计,但都因自身的稳定性和现场校验的困难而不能解决,为此我提出用扩大孔板量程比的办法来解决。

　　1　测量原理

　　(1)对于已知的介质和具体的工艺参数,孔板的体积流量公式为:

　　式中　qx为体积流量(m3/h),K为系数,ρ为流体密度(kg/m³),ΔP孔板前后差压,从(1)式可以看出,当K,ρ恒定时,qx与ΔP为开方关系,只要用差压变送器测出ΔP,经过开方运算后就可得到qx;同时从(1)式还可看出,当qx减少到1/4q_max时(qmax为最大流量)ΔP_max减少到1/16ΔP_max(ΔP_max为最大差压);如果差压变送器的精度为0_·5级,那么此点qx的误差可达±28%,故根本不能满足计量要求,因此孔板的量程比一般在1∶3内使用。

　　(2)两个孔板组合使用情况又怎样呢?下面分两种情况讨论。

　　①两个完全相同的孔板并联使用,如图1

　　从图1可以看出,当K关闭时, F1工作为单孔板,量程比为1∶3;当K打开,流体被分流F₁、F₂在理想状态下都达到满量程时,那总的流量:q=q1_max+q2_max=2q_max故总的量程作为1/3q_max∶2q_max=1∶6

　　②两个大小不同的孔板并联(如图1),假设小孔板的量程为1/3q_max~q_max,大孔板的量程为q_max~3q_max,在理想条件下F₁、F₂正好达到满量程,那么总的流量q=q_max+3q_max=4q_max,故总的量程比为1/3q_max∶4q_max=1∶12

　　③两个大小不同的孔板串联,如图2,假设F₁的量程为1/3q_max~q_max, F₂的量程为q_max~3q_max;当流量在小量程时,由F₁计量;当流量在大量程时,由F₂计量;在理想条件下,总的量程比为: 1/3q_max∶3q_max=1∶9

　　(3)特点

　　①对于单孔板

　　a·量程比小,只有1∶3要想达到更高的量程比,必须提高差压变送器的精度,但是精度的提高是很有限的,因此在使用时要求工艺参数波动不能太大;

　　b·系统结构简单,技术要求不高,造价低,因此在工艺生产中被广泛使用;

　　②对于相同孔板并联

　　a·量程比为1∶6,要想达到更大的量程比,必须再并联更多的孔板,量程比与孔板个数的关系为1∶3n, n为孔板个数;

　　b·F1、F2要同时达到满量程,要求各支路参数完全一样,这在实际使用时很难达到的,因此量程比要小于1∶3n;