時(shí)間:2018-10-25 13:31:35來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載
蒸汽流量計(jì)各制造廠技術(shù)資料聲稱只需0~3D前置直管和0~1D后置直管,然而印度德里工學(xué)院閘閥、蝶閥擾流影響的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,規(guī)定這樣短的直管流出系數(shù)變化是相當(dāng)大的(閘閥在儀表上游5D,閥開(kāi)度25%,對(duì)β為0.77的儀表,流出系數(shù)變化5.5%)。江蘇恒大儀表在此根據(jù)閘閥擾流的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并作些討論,提出應(yīng)制訂行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等一些建議。
蒸汽流量計(jì)受前置閘閥蝶閥擾流的對(duì)策
1引言
上世紀(jì)80年代中期美國(guó)McCrometer公司開(kāi)發(fā)蒸汽流量計(jì)(V-coneflowmeter),在其樣本和使用說(shuō)明書(shū)中對(duì)前后置直管長(zhǎng)度L要求語(yǔ)焉不詳,只稱前置L要求為0~3D,(D為儀表名義口徑),后置L要求為0~1D,沒(méi)有按各種擾流件(如彎管、閥等)提出具體要求。然而該公司工作人員在學(xué)術(shù)會(huì)議發(fā)表文章的結(jié)論卻稱:
①前置閘閥直接連接等效直徑比β為0.75的儀表,75%~100%開(kāi)度時(shí)會(huì)帶來(lái)0.5%測(cè)量值的額外誤差,β為0.5閥任何開(kāi)度時(shí)流量系數(shù)CD變化小于2%;
②閘閥相隔5D直管距離接上儀表,β為0.75閥任何開(kāi)度,CD變化小于2%。對(duì)于聲稱準(zhǔn)確度為0.5%測(cè)量值的儀表,變化是相當(dāng)可觀的。這一結(jié)論與產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)所述有相當(dāng)出入。
近年我國(guó)流量?jī)x表制造企業(yè)紛紛開(kāi)發(fā)蒸汽流量計(jì),已有數(shù)十家之多,2005年多國(guó)儀器儀表展覽會(huì)上就有國(guó)內(nèi)企業(yè)9家展示,到2006年展會(huì)已有30家國(guó)內(nèi)企業(yè)展示,可見(jiàn)發(fā)展之迅猛。推向市場(chǎng)的產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)對(duì)前后置直管要求沿用與McCrometer公司相同或相近的提法。誠(chéng)然,蒸汽流量計(jì)由于錐體的整流作用與孔板等節(jié)流件相比,可以縮短直管要求;然而在一些宣傳文章和推介會(huì)上,大都只談了優(yōu)點(diǎn),很少說(shuō)明各擾流件使流出系數(shù)不容忽視的變化,若要獲得較高測(cè)量準(zhǔn)確度還是要有一定長(zhǎng)度的直管。使用說(shuō)明書(shū)上“0~3D上游直管長(zhǎng)度”的表述方法的誤導(dǎo),又沒(méi)有各類(lèi)擾流件具體要求,使人們產(chǎn)生蒸汽流量計(jì)不受流速分布畸變影響的誤解。
印度德里工學(xué)院應(yīng)用力學(xué)系學(xué)者發(fā)表閘閥開(kāi)度對(duì)蒸汽流量計(jì)影響的研究報(bào)告,報(bào)告結(jié)論稱前置直管L=5D對(duì)流出系數(shù)最大變化約為6%,L≥10時(shí)才不受影響。這報(bào)告既不是代表制造供應(yīng)方,也不是用戶委托方的第三方研究報(bào)告,應(yīng)是比較客觀的。下文擇要轉(zhuǎn)述,并作些討論。
2實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)
實(shí)驗(yàn)對(duì)象是內(nèi)徑D=52mm的蒸汽流量計(jì),一臺(tái)錐體最大直徑d=40mm,等效直徑比β為0.643,另一臺(tái)d=33mm,β為0.77.實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示,用油、水兩種液體,來(lái)自離地15m的恒水頭高位槽,作蒸汽流量計(jì)與上游擾動(dòng)閘閥V2間相隔3種距離(L為5D,10D,15D)和閥4種開(kāi)度的擾流實(shí)驗(yàn)。
3討論
1江蘇儀表經(jīng)過(guò)多年的實(shí)用經(jīng)驗(yàn)結(jié)論所稱受閘閥影響流量系數(shù)最大變化約6%,僅指β=0.643,L=5D,閥開(kāi)度25%時(shí)的變化;如在β=0.77,L=5D,閥開(kāi)度大于25%時(shí)系數(shù)變化高達(dá)8%,L=10D時(shí)也約有1.7%。所以這一實(shí)驗(yàn)論證了前置閘閥開(kāi)度>25%時(shí)各種開(kāi)度,要求較高測(cè)量準(zhǔn)確度時(shí),L=10D尚嫌不足。
2關(guān)于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)
①蒸汽流量計(jì)尚無(wú)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、地區(qū)/國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或?qū)W會(huì)/協(xié)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于前后置直管長(zhǎng)度要求只見(jiàn)到先行企業(yè)如上文所述的說(shuō)明,而參照發(fā)表論文實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),我們感到頗有疑問(wèn)?,F(xiàn)在不清楚國(guó)內(nèi)各企業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此如何規(guī)定,但縱覽樣本或使用說(shuō)明書(shū),絕大部分沿用McCrometer公司的提法。因此需要制訂蒸汽流量計(jì)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定典型擾流件的最短前后置直管長(zhǎng)度和其他技術(shù)要求,予以澄清。
②標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)規(guī)定檢驗(yàn)擾流件影響的方法。某些測(cè)量原理流量傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)敏感于流動(dòng)狀況,就應(yīng)在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定要作典型擾流件的旋轉(zhuǎn)流和流速分布畸變影響的試驗(yàn)方法,例如:
A:電磁流量傳感器的磁場(chǎng)分布設(shè)計(jì)和液流通道形狀(直通進(jìn)口或漸縮進(jìn)口)等結(jié)構(gòu)會(huì)改善流速分布畸變的敏感度,因此在電磁流量計(jì)性能評(píng)定方法的國(guó)際(國(guó)家)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了閘閥、單彎管、立體雙彎管3種擾流件的評(píng)定試驗(yàn)。
B:渦輪流量計(jì)的渦輪葉片形狀設(shè)計(jì)(直形或螺旋狀)和前后導(dǎo)向架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),對(duì)來(lái)流旋轉(zhuǎn)度和流速分布的敏感度或抑制程度各異,因此氣體渦輪流量計(jì)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)提示附錄中規(guī)定了低水平擾流件(立體雙彎管漸擴(kuò)管組合件)和高水平擾流件(立體雙彎管半閉板組合件)的擾流試驗(yàn)。
③孔板噴嘴等標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均已標(biāo)準(zhǔn)化,并做了大量各類(lèi)擾流件的實(shí)驗(yàn),在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置各類(lèi)擾流件的直管長(zhǎng)度要求,因此制造廠就不一定在企業(yè)技術(shù)文件中列出具體要求。蒸汽流量計(jì)尚未標(biāo)準(zhǔn)化,各企業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)各異,產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)應(yīng)列出典型擾流件的直管段長(zhǎng)度下限值;還應(yīng)制訂行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定作若干典型擾流件的擾流試驗(yàn),以檢驗(yàn)制造廠提出直管段長(zhǎng)度下限是否正確。
④技術(shù)監(jiān)督部門(mén)在發(fā)放計(jì)量器具許可證前所作的型式試驗(yàn)中,應(yīng)包括典型擾流件的擾流試驗(yàn)項(xiàng)。
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