大口徑管路液體流量測量(1)

大口徑管路液體流量測量的特點①

管路口徑大要求壓損越小越好。一般不允許用局部縮徑的方法提高流速。②

流速一般都很高。新設(shè)計安裝的管路，一般均選擇經(jīng)濟流速。因為流速太低，勢必增加管路的投資，流速太高，會造成動力損耗大幅度增加，導致運行成本上升，都是不經(jīng)濟的。但有些老管路，由于增產(chǎn)的需要而提高了流速。③

由于流速較低，流體中的污垢、淤泥等極易在管道內(nèi)壁沉積。作系統(tǒng)設(shè)計時應考慮儀表與流體接觸部分的清洗。④

測量范圍度要求大。有些水管夜間和日間、冬季和夏季流量相差懸殊，多達10～20倍，有些空調(diào)用水，到一定季節(jié)干脆就停用，因此，這些水的流量計，就要求范圍度特別大。⑤

防護等級要求高。大口徑管路大多埋地敷設(shè)，為的是節(jié)省空間，在北方，也是防凍的需要。因此流量傳感器大多被安裝在儀表井內(nèi)管段上。由于雨水、井壁滲漏和管路外漏等原因常常引起井內(nèi)水位上升而淹沒流量傳感器，所以設(shè)計時就應估計到這種情況，選用防持續(xù)浸水影響的流量傳感器，例如IP68的防護等級。（2）儀表選型①電磁流量計。電磁流量計在大口徑水流量測量中占有極其重要的地位，這是因為該種儀表具有下列特點。a.

無可動部件，可靠性高，長期穩(wěn)定性好。b.

無附加阻力。這一點對大口徑流量計有特別重要的意義。c.

測量精確度高。典型產(chǎn)品在1m/s時，精確度可達到±0.3％R。d.

范圍度大。保證精確度的范圍度一般可達40∶1，可測范圍可達200∶1，例如IFM系列產(chǎn)品，在v＝0.06m/s時，基本誤差仍可小于±2％R。e.

直管段要求相對較低。對于大口徑管路，這一點也很重要。有多種流量計要求前后直管達到30D，對于管徑1m以上的管路，就意味著須具備30m以上的直管段，這在多數(shù)情況下難以滿足。f.

有大口徑產(chǎn)品。國內(nèi)最大提供DN3000的產(chǎn)品，從而能滿足大口徑水流量測量的需要。g.

品種齊全。有防浸水型IP68產(chǎn)品。h.

其不足之處是大口徑產(chǎn)品價格高，而且口徑越大價格增長得越快。盡管如此，像水廠、成品水和源水等計量，因牽涉到貿(mào)易結(jié)算，對計量精確度要求高，還是愿意花較多的錢選用電磁流量計。②超聲流量計。超聲流量計在大口徑管路的流量測量中占有重要地位，原因如下。a.

超聲流量計的夾裝式，其價格與口徑無關(guān)，用來測量大口徑管路流量，投資較省。b.

超聲流量計能得到的測量精確度同管徑有關(guān),管徑越大，有可能得到的精確度越高。有的供應商能提供帶測量管的多聲道時差式超聲流量計，精確度最高可達0.15級，但價格也相應升高。c.

既可測量導電液體，如水等，也可測量不導電液體?，F(xiàn)在有很多單位添置數(shù)臺攜帶式（時差法）超聲流量計用于現(xiàn)場較大口徑液體流量計比對，一般都收到較好的效果。在DN≥150mm、v≥0.3m/s時，精確度可達±2％R。③插入式流量計。上述電磁流量計用在大口徑管道上，固然很好，但價格較貴，因此，在測量精確度要求不高的場合，插入式流量計就成為受歡迎的方法。

插入式流量計的價格只及滿管流量計的幾分之一到十幾分之一，是流量計的一種補充。另外，重量輕，壓損小，易于安裝和維修,是這種流量計的另一優(yōu)點。在大口徑管路流量計中，由于流速普遍較低，泥沙、污垢等容易在儀表表面沉積，因此，插入式流量計常常帶配套球閥，實現(xiàn)在不斷流情況下拆下儀表維護和檢查，從而提高測量系統(tǒng)的可靠性。a.插入式流量計的結(jié)構(gòu)。插入式儀表有點流速計型。其中插入式渦街、渦輪、電磁流量傳感器以及皮托管等屬點流速計型。差壓式均速管流量傳感器、熱式均速管流量傳感器等為徑流速型。

插入式流量表的原理雖多種多樣，但其結(jié)構(gòu)卻大同小異。圖3.73所示為點流速計型結(jié)構(gòu)。圖3.74為徑流速計型結(jié)構(gòu)。

由式（3.105）可見，流速分布系數(shù)為管壁相對粗糙與管道雷諾數(shù)的函數(shù)，測量時流量大小的變化將引起的