易忽視的重要因素—裝置直管段長度

應是試驗室經嚴格的順序標定后確定的但在現場條件下，   流量儀表的生產廠家在技術文件中都注明了準確度。大多數流量儀表都難以達到這個準確度。

但口徑未超過0.25m流速分布對準確度有舉足輕重的影響。   對絕大多數流量儀表來說（容積式、科式雖可除外。

、國內行業規范為此都明確規定了流量儀表前應有30D后有5DD為管內徑）直管段長度。

管內的流速分布才干達到充分發展紊流，只有這樣。具有確定的分布規律，采用在試驗室標定的流量系數，才可保證達到廠家所說的準確度[1]

從工藝角度動身會有形形色色的各種阻力件（彎頭、閥門、變徑管、歧管等）   但實際安裝的現場。

十分復雜。從節約空間的角度考慮，其入口流速分布也是變化莫測。也不可能安排流量儀表有如此長的直管段長度。

流量儀表在現場應用中所達到準確度將遠遠低于廠家提供的數據。因此。

其原因在于流量儀表即使在現場直管段長度達不到規程要求所需的長度   但是直管段長度不足的問題臨時被忽視。

對一線的儀表工來說，仍會有輸出。儀表工作看似仍在正常”工作，

這類儀表的規范ISO07145[2]只是與必要的準確度相距甚遠。這個問題對以測點速來推算流量的儀表（如雙文丘利、插入式渦街、渦輪、熱式）尤為突出。

才可能具有±3%準確度。顯然，規定前直管段應具有30~50D長度。現場是很難滿足的

圖2 多孔平衡節流裝置

   為解決現場直管段長度不足。

規范化組織封閉管道流量專業委員會（ISOTC30多年來一直建議采用圖1所示的各類流動調整器（flowcondition又要堅持流量儀表具有較高準確度的問題。

管束（AGA /A SMEISOAGA ASME等）板孔（Mitsabishi及組合式（ZankerSprenkl

組合式效果雖好，其中。壓損卻數倍于前兩種；而板孔結構簡單，易于加工、裝置、壓損也較低、發展潛力較大。以上三類各有所長，

仍可堅持流量儀表具有較高的準確度，選用需因地制宜。裝置流動調整器可以在直管段長度達不到規范要求時。但為什么臨時以來并未得到預期的推廣應用？

還在于如圖1所示的管束結構，原因不只在于增加了利息及維護工作量。

而裝置前后又要求具有前4~5D自身就要求具有2~4DD管內徑）長度。

后（調整器與流量儀表間）3~4D總共約10D對于已經“捉襟見肘”現場直管段長度而言很不現實。

一臺復合式流動調整器的加工利息不亞于一臺節流裝置；b.增加了裝置、維修工作量，難以實現。其次還有以下缺點：a.增加了本錢。若流體中含有粉塵，

臨時使用又得不到及時清洗，或固相物、凝析物。將沉積在水平調整器的下方，

無異于畫蛇添足。c.造成額外的壓力損失。鑒于上述種種原因，其結果反倒造成了速度分布不對稱的后果。雖經ISOTC30多年推薦，并未得到工程界廣泛地認同。

還是啟發了業界的有志之士，但是所取得的整流效果。為以后開發新型流量儀表提供了依據。

ISOTC30公布了ISO5167新標準，   數年前。對經典式規范節流裝置的裝置直管段長度提出了更詳細、更苛刻的要求，雖然規范節流裝置在滿足要求的情況下不用單獨標定，

流出系數就可達到很高的不確定度（如規范孔板為0.5%但是現場很難滿足上述條件。

近幾年國內專業媒體、技術講座等都大力推薦美國市場呼喚一種對直管要求不高又能維持較高準確度的流量儀表。此背景下。

其環形收縮通道確有較好的整流效果[4]工程應用標明，McCROMETER公司于1986年推出的內錐式流量計。也確對直管段要求不高

前直管段長度僅需0~3D而又能維持較高的準確度。但并非宣傳的那樣。

當β值小于0.6時，對不少此國內高校及研究機構進行了大量的測試[5][6]測試標明。流量計準確度可維持±1%前直管段長度仍需3~5D如為了減少*壓損

整流效果很差，令 β值加大到0.85時。前直管段長度應加大至10D以上。

   內錐與管壁所形成的逐漸收縮的環形通道的確有整流效果應該充分肯定。但也存在以下缺乏：a單臂懸掛節流件內錐已為事實證明。

造成了重大事故；b低壓取壓點位于內錐后方漩渦區，確實存在平安隱患。

粉塵、污物易堵塞低壓引壓管；c內錐后沒有動壓轉換為位能的恢復區。

β值較小時，所形成的漩渦肯定會產生較大的壓損。其壓力損失僅次于孔板。

圖3 多孔整流節流裝置

國內先后推出了基于這種原理，   針對上述缺點。而結構上優化的新型節流裝置，如：槽道、梭式、雙錐式等[6]

推廣應用尚待時日。但宣傳力度遠不及內錐。

由于它自身就需要一定的直管段長度制約了推廣應用。臨時的實踐過程中   本文前面已闡述了采用流動調整器的利弊。

對其整流效果影響不大，人們發現縮小流動調整器與節流件之間的距離。

即直接將整流器作為節流件的新型節流裝置，終推出了將整流器與節流件合二為一。

還解決了已很局促的直管段長度。此理念啟發下，這么做不僅節約了本錢。

2002年美國Rosemount公司首先按類似AGA /A SME四管整流器推出了四孔孔板（圖2a據稱可以將直管段長度縮短至2D仍可維持±1%準確度。

2004年美國A+Flowtek公司又推出了17孔的多孔孔板（圖2b[7]這17個孔分為三組，   此基礎上。

其余16孔分為二組，中心的一個孔孔徑大。每組8孔，其圓心分處于 2個不同的直徑上，

外圍的孔徑小。A+Flowtek公司稱其為BalancFlowmet中間的8孔孔徑次之。

據其說明書，譯為平衡流量計。相關技術參數為：準確度±0.5%直管段要求，前0.5D后0.5D量程比，10:1壓力損失，ΔPe/ΔP為30%

也有待實踐證實。特別有關所需直管長度的表述，   對于以上這些技術參數是否如廠商宣傳的那么值得商榷。

而多孔平衡流量計是由多孔孔板與短管組合成一個整體供貨的行業中一般確定為自節流件前端面（即多孔孔板）至上游阻力件出口的距離為前直管段長度。

平衡流量計的短管長度是2~10D要占有現場直管段的如此表述誤導用戶。所指的上游直管段0.5D指平衡流量計進口法蘭與阻力件之間的距離。

多孔整流式節流裝置，   基于技術的發展及市場的需求。

測試數據標明，并在第三方實驗室進行了流出系數、前直管段長度等測試。

直管段較短情況下，由多孔整流式節流裝置。具有較好的整流效果，值得推廣，現將局部數據及相關說明分述如下：

其功能除節流外，   本裝置的節流件是一個按一定規律布局的多孔孔板。還具有整流功能，故按其主要功能命名為多孔整流式節流裝置。

實驗設備流量不確定度為0.05%差壓變送器準確度為0.075%測試介質為水，   實驗設備：為某航天部門的水流量實驗室。測試管徑為DN100

β值過大強度減弱、β值過大壓損太大。   β值的確定：建議β值取0.50~0.65之間。

對三種結構的多孔節流裝置針對流出系數的重復性、不確定度、線性度進行了對比，   三種結構性能對比：前直管段長度約為30D條件下。

數據標明A型（圖3a各項技術指標優于B型（圖2b及C型（圖3b

阻力件為90°彎頭測試的數據標明，   前直管段長度：將A型整流節流裝置進行三種直管段長度（30D5D2D測試。A型節流件在前直管段僅2D時，

流出系數與基準（30D流出系數之間的相對誤差可控制在±1%以內；

與基準流出系數之間相對誤差即可小于±0.3%而當前直管段長度達到5D時。

適用于直管段不長而又要求較高準確度的現場。說明其整流效果較好。

相同的β值條件下，   *壓損：由于流體通過多孔節流裝置后不至于形成大漩渦而造成較大的*壓損。應小于孔板，而大于文丘里，這個預測還有待試驗證實。

小結

貿易結算，   近十余年以來。工業計量與控制都迫切需要一種對直管段長度要求不高而能維持較高準確度的流量儀表。

但無序的急于推廣，內錐流量計因此曾風光一時。不分場合的非理性選用，已造成了嚴重事故，應吸取教訓，但不宜全盤否定。

結構上優于內錐，目前國內外推出的多孔節流裝置。經測試其數據也表明了較*的性能，值得逐步推廣應用。

國在工業自動化領域與國外尚有差異。   應該供認。

國內不少代理商將*產品、技術介紹到國內，改革開放以來。確起到一些推動技術進步的作用，但是國外的產品在壟斷的情況下，價格都過于昂貴。

不能滿足于代理而應立足于自行生產。為打破這一局面。

而生產又不能局限于仿制（內錐流量計應是一個教訓）認真學習了國外的技術。