A+K平衡流量計(Balanced Flow Meter)的測量精度是傳統(tǒng)孔板節(jié)流裝置的5~10倍,流動噪聲降低到1/15,壓力損失約為1/3,壓力恢復(fù)快2倍,最小直管段為0.5D~2D,沒有活動部件,安裝簡單方便,使用安全可靠,可省去大量直管段,大大減少流體運行的能量消耗,是一種具有廣闊應(yīng)用前景的節(jié)能儀表。
平衡流量計(BFM)對傳統(tǒng)節(jié)流裝置進(jìn)行了極大的突破,具有能平衡調(diào)整流場的顯著特征。傳統(tǒng)節(jié)流裝置只有一個流體節(jié)流孔,節(jié)流后使流體失去了理想的狀態(tài),而平衡流量計設(shè)計有多個函數(shù)孔,能限度地將流場平衡調(diào)整成理想狀態(tài),從而將差壓式流量計的優(yōu)勢發(fā)揮到極至。
A+K BFM國際通稱平衡流量計,中國稱“平衡差壓節(jié)流裝置”,是一種革命性的差壓式流量儀表。平衡流量傳感器是一個多孔的圓盤節(jié)流整流器,安裝在管道的截面上,每個孔的尺寸和分布基于的公式和測試數(shù)據(jù)定制,稱為函數(shù)孔。當(dāng)流體穿過圓盤的函數(shù)孔時,流體將被平衡調(diào)整,渦流被最小化,形成流速分布有一定規(guī)律的充分發(fā)展的紊流,通過取壓裝置可獲得穩(wěn)定的差壓信號,根據(jù)伯努利方程計算出體積流量、質(zhì)量流量。
現(xiàn)今大量使用的標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置,由于只有一個節(jié)流孔,孔兩邊的死區(qū)產(chǎn)生大量渦流消耗流體動能,會導(dǎo)致很大的壓力損失;隨機(jī)和雜亂渦流所形成的噪聲引起取壓點信號波動,使測量線性度和重復(fù)性降低;一個孔的結(jié)構(gòu),需要很長的直管段來調(diào)整流場和恢復(fù)壓力。
A+K平衡流量傳感器相關(guān)的測試和檢定是由美國航天技術(shù)人員進(jìn)行的,相關(guān)的技術(shù)和測試數(shù)據(jù)是經(jīng)過田納西A&M大學(xué)確認(rèn)。測試結(jié)果證明:A+K平衡流量傳感器通過多孔圓盤節(jié)流整流器,能巧妙實現(xiàn)流體平衡測量,明顯減少渦流的形成、降低死區(qū)效應(yīng)、減少流體動能的損失,降低渦流帶來的取壓點信號波動。
技術(shù)參數(shù)
管徑范圍:DN15~DN3000 精度:±0.3%、±0.5%、±1% 直管段要求:0.5D~2D 壓損:孔板的1/3~1/4 量程比:10:1,合適的工況數(shù)據(jù)可以做到更寬。 重復(fù)性:0.1% Re范圍:200~107 β范圍:0.25~0.9 溫度范圍:金屬管道能承受的溫度,可達(dá)850℃。 壓力范圍:金屬管道能承受的壓力,可達(dá)42MPa。 耐臟污:特殊的設(shè)計和計算 可以測量雙向流
節(jié)能增效型流量計
建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型和諧社會,需要使用儀表。平衡流量計是一款典型的節(jié)能增效型差壓式流量計。
流量計作為一個測量元件,本身也是一個耗能元件。流量計的運行成本包括測量精確度成本和介質(zhì)輸送成本,測量精確度成本是因計量不準(zhǔn)確造成的貿(mào)易結(jié)算損失,對于貴重介質(zhì)而言,精確度成本十分重要;介質(zhì)輸送成本是介質(zhì)輸送過程消耗的能量,主要以測量元件造成的壓力損失為標(biāo)志,就液體等比重較大的流體而言,運行輸送成本是一筆很大的開支(泵消耗的電能)。
性能
平衡流量計具有精確度高、量程比寬、直管段短、壓損低、長期穩(wěn)定、耐臟污、測量范圍寬、適用性廣等多項優(yōu)點,的性價比、使其躋身于高檔流量計行列。
測量精確度高
由于平衡流量傳感器具有對稱多孔結(jié)構(gòu)特點,能對流場進(jìn)行平衡,降低了渦流、振動和信號噪聲,流場穩(wěn)定性大大提高,表體采用特制精密管道和專用取壓裝置,使精確度比傳統(tǒng)節(jié)流裝置提升了5~10倍。
經(jīng)過實流標(biāo)定,傳感器精確度可達(dá)±0.30%、±0.50%, 適用于貿(mào)易計量場合;
幾何尺寸檢驗,傳感器精確度可達(dá)±0.50%、±1.00%, 適用于過程控制場合。
平衡流量計加工重復(fù)性,與傳統(tǒng)節(jié)流裝置一樣,在實流標(biāo)定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,可以實現(xiàn)幾何尺寸檢定。
直管段要求低
平衡流量傳感器能將流場平衡、調(diào)整穩(wěn)定、且壓力恢復(fù)比傳統(tǒng)孔板節(jié)流裝置快兩倍,大大縮短了對直管段的要求。 大多數(shù)情況下直管段可以小至0.5D~2D,采用平衡流量計可以省去大量直管段,尤其是特殊昂貴材料的管道。如下圖為互成垂直平面上兩個90°彎頭前后直管段要求:
壓力損失低
平衡流量計多孔對稱的平衡設(shè)計,減少了渦流的形成和紊流摩擦,降低了動能損失,在同樣的測量工況不降低差壓值的情況下,可比傳統(tǒng)節(jié)流裝置降低到1/2 1/3的壓力損失,從而節(jié)省了相當(dāng)大的運行成本,是一種節(jié)能型儀表,值得大量推廣。
量程比寬
與傳統(tǒng)節(jié)流裝置相比,平衡流量計極大提高了測量量程比。美國研究結(jié)果顯示:雷諾數(shù)大于5×104時,選擇合適的孔徑參數(shù),平衡流量傳感器量程比無上限。根據(jù)工業(yè)測量實際應(yīng)用需要,常規(guī)測量量程比為7:1~10:1,很多場合選擇合適的參數(shù),可以做到20:1、30:1或更高。
重復(fù)性和長期穩(wěn)定性好
平衡流量傳感器能將流場平衡穩(wěn)定,使重復(fù)性大大提高,可達(dá)0.1%。平衡流量計多個流通孔分散受力,無銳角磨損,其β值長期保持不變,長期穩(wěn)定性非常好;整個儀表無可動部件,使用壽命比傳統(tǒng)節(jié)流裝置延長5~10倍。
耐臟污不易堵
多孔對稱的平衡設(shè)計,減少了紊流剪切力和渦流的形成,從而大大降低了滯留死區(qū)的形成,保證臟污介質(zhì)順利通過多個孔,減小了流體孔被堵塞的機(jī)會。
測量范圍寬
根據(jù)試驗結(jié)果,我們了解到:平衡流量計的性能,使其流速可以到音速;其最小雷諾數(shù)可低于200,雷諾數(shù)大于107;β值可選0.25~0.90。
適用范圍廣
平衡流量計工作溫度、壓力取決于管道和法蘭的材質(zhì)和等級,分別可達(dá)850℃、42MPa或更高溫度、壓力介質(zhì)。適合極低溫流體LNG、液空氣、液氮、液氧、液氬、液化乙烯、液氫、液氯等,能有效防止氣化,測量。平衡流量計可以進(jìn)行氣液兩相、漿料,甚至固體顆粒測量。A+K平衡流量計左右對稱,因此可以十分方便地測量雙向流。