标准节流装置的选型原则
节流式差压流量计的首选检测件当然是标准节流装置,为了选择最合适的标准节流装置,选型时应从以下几方面考虑:
- 管径、直径比和雷诺数范围的限制条件;
- 测量精确度;
- 允许的压力损失;
- 要求的最短直管段长度;
- 对被测介质侵蚀、磨损和脏污的敏感性;
- 结构的复杂程度和价格;
- 安装的方便性;
- 使用的长期稳定性。
根据上述几方面,标准节流装置的选型原则可归纳为以下几点。
- 标准节流装置各种类型节流件应用的管径、直径比和雷诺数范围皆有一定的限制,在国家标准GB/T 2624-93(或国际标准ISO 5167-1)中有详细规定,例如孔板可应用于比喷嘴和文丘里喷嘴更大的管径范围,经典文丘里管各种类型之间的管径范围差别较大等等。
- 标准节流装置各种类型节流件的精确度在同样差压、密度测量精确度下,决定于流出系数与可膨胀性系数的不确定度。各种节流件的流出系数的不确定度差别较大,相比之下,孔板的流出系数的不确定度最小,廓形节流件(喷嘴、文丘里管)较大。廓形节流件较大的原因,是标准中给出的流出系数公式所依据的拟合的数据库质量较差。但是对廓形节流件进行个别校准,也可得到高的精确度。
- 在同样差压下,经典文丘里管和文丘里喷嘴的压力损失约为孔板与喷嘴的1/4-1/6。而在同样的流量和相同的β值时喷嘴的压力损失只有孔板的30%-50%。
- 在相同阻流件类型和直径比情况下,经典文丘里管的必要直管段长度比孔板与喷嘴的要小得多。
- 测量易使节流件沾污、磨损及变形的被测介质时,廓形节流件较孔板要优越得多。
- 在加工制造及安装等方面,孔板最为简单,喷嘴次之,文丘里喷嘴和经典文丘里管最复杂,其造价亦依次递增。管径愈大,这种差别愈显著。
- 孔板易取出检查节流件质量(采用可换孔板节流装置),喷嘴和文丘里管则需截断流体,拆下管道才可检查,比较麻烦。
- 中小口径(DN50-DN100)节流装置,取压口尺寸和取压位置的影响显著,这时采用环室取压有一定优势。
节流式差压流量计无论可靠性,精确度及功能多样化已今非昔比。用户在具体选用时应该考虑到仪表性能、流体特性、安装条件、环境条件和经济因素等。