塔形流量計測量原理

所說的質(zhì)量守恒定律（連續(xù)性方程）和能量守恒定律（伯努利方程）,，可以這樣去理解

塔形流量計剖圖 ：

質(zhì)量守恒：流體在一個封閉的管道中流動，當遇到節(jié)流件時,，在節(jié)流件前后

它的質(zhì)量是不變的,，用公式表示為：

V1ⅩA1Ⅹρ1=V2ⅩA2Ⅹρ2（液體為： V1ⅩA1=V2ⅩA2） 能量守恒：管道中流體的壓力和流速有如下的關系：

P1+1/2Ⅹ(V1)2Ⅹρ1=P2+1/2Ⅹ(V2)2Ⅹρ2 =常數(shù)

式中： A1、A2 分別是節(jié)流件前后的截面積,； V1,、V2 分別是A1、A2處的流速,； P1,、P2 分別是A1、A2處的壓力ρ1,、ρ2 分別是A1,、A2處的流體密度；

根據(jù)伯努利方程：P+1/2V2ρ=常數(shù),，在截面A2處流速加快,，該處的壓力必然降低，因此壓力P2的高低隨流速V2的大小而變化,。而在截面A1處流速V1和壓力P1都沒有變化,，只要測出P1與P2的壓力差 P=P1－P2，就可以求出流速（流量）,。節(jié)流式差壓儀表正式基于了連續(xù)性方程和伯努利方程原理,，在管道內(nèi)設置了一個節(jié)流件，測量其前后的壓力差而得到了流量,。四,、*的性能（*性能機理分析）　

1、±0.5%的測量準確度,，（在多數(shù)實流標定的中,，流出系數(shù)的不確定度不超過0.3%）。這樣高的精度是孔板等傳統(tǒng)差呀儀表所不能比的,。

2,、重復性±0.1%，并且具有長期的穩(wěn)定性,。

3,、在使用安裝時，只需要極短的直管段甚至不需要，前面0（1）--3D,，后面0—1D,。（在調(diào)節(jié)閥后安裝時需要3D的直管段）。

4,、具有*的測量靈敏度（分辨率）,，負壓端2.5毫米水柱（越25Pa）的壓力，就可以檢測到,。因而除了測量大流量外可以測量極小的流量,，如煙道氣等。

5,、塔形體被設計成吹掃型結(jié)構(gòu),，因而具有自清潔功能，因此不會堆積截留流體中挾帶的任何贓物,、凝固體,、固體、氣中液,。非常適合贓污流體,。

6、流體流過具有特殊形狀的塔體時,，會在其節(jié)流邊緣處形成邊界層效應,，因此極大地減少了它被磨損的可能性，也可以說是不磨損型的節(jié)流件,。因此在投用后,，除極特殊條件外，它的節(jié)流邊是不會被磨損的,，也可以說是免拆卸標定的,。

7、壓力損失小于孔板,。

8,、無可運動部件，不含任何電子器件,，是一個純機械體,，因此具有不怕振動、耐高溫,、高壓,、防腐等特點，又有傳統(tǒng)差壓式儀表所不具備的個項*性能,。

9,、可以測量的流體非常廣泛,，各種氣體、液體,、蒸汽等都可以有效測量,，使用的管徑DN15—DN3000。從適用的介質(zhì)范圍和工藝管徑,、工藝條件來講,，目前還沒有一種流量計能與相比。

生產(chǎn)制造,、標定（檢定）的依據(jù)

在生產(chǎn)制造上,，參照執(zhí)行國標GB/T2624 -1993 “流量測量節(jié)流裝置用孔板、噴嘴和文丘里管測量充滿圓管的流體流量”和Q/BFL003-2004企業(yè)標準,。在實流標定中，*執(zhí)行JJG640-1994“差壓式流量計檢定規(guī)程”,。

技術(shù)指標

準確度：±0.5%

重復性：±0.1%

量程比：10：1 ～ 15：1 （～20：1）

所需直管段：上游1～3D ,下游0～1D

雷諾數(shù)：8（5）Ⅹ103～1Ⅹ107

管道通徑：DN15～DN2000 (DN3000)

公稱壓力：0～20MPa

介質(zhì)溫度：550℃ （可以更高）

應用范圍

氣體

煤氣（焦爐煤氣,、高爐煤氣、發(fā)生爐煤氣）

天然氣,，包括含濕量5%以上的天然氣

各種碳氫化合物氣體,，包括含濕的HC氣體

各種稀有氣體，如氫,、氦,、氬、氧,、氮等

濕的氯化物氣體

空氣,，包括含水，含其它塵埃的空氣

煙道氣

蒸汽

飽和蒸氣

過熱蒸汽

液體

油類,，包括原油（在一定的粘度下）,、燃料油、含水乳化油等

水,，包括凈水,、污水

各種水溶液，包括鹽,、堿水溶液

含蠟,、含有水

含油、含沙的水

甲苯

甲醇,、乙二醇等

特殊流體

油+HC氣+沙

加氣的水,，如H2+N2+空氣；H2O+CO2等六,、與其他流量計的比較（這里以能源三氣為例）

蒸汽流量

對于蒸汽,，標準節(jié)流裝置孔板等由于其結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、牢固結(jié)實,、通用性較強,，再加上百余年應用的歷史等，所以至今在流量領域仍然占有較大的份額,，特別是在較大口徑（DN1000以下）,、高溫、高壓等介質(zhì)上,，人們心里總是先想到用孔板,。在問世前這樣的選擇是有一定道理的。對于蒸汽來講,，電磁流量計,、科里奧利（質(zhì)量流量計）、渦輪,、超聲波,、容積式、都不能測量,；渦街,、旋進旋渦流量計雖然可以測量，但是溫度不能超過300℃而且口徑不能太大,；均速管,、彎管流量計也能測量，然而不但精度差量程比小,，也需要較長的直管段……在這種情況下,，盡管孔板存在諸多的缺點和不足，也只能靠孔板,、噴嘴這個傳統(tǒng)的計量手段了,。

煤氣流量

對于煤氣（焦爐煤氣、高爐煤氣,、發(fā)生爐煤氣,、水煤氣等）流量的測量，由于煤氣中含有萘,、銨的水化合物和焦油,，這些組分很容易從煤氣中分離出來從而在管道內(nèi)壁及流量計表體和測量元件表面上凝聚起來，造成多數(shù)流量儀表不能正常工作,?？梢哉f煤氣的輸送和計量的難點一直沒能很好地得到解決。在問世前,，只能湊合著使用孔板,。由此帶來大量的附加工作,，例如要對孔板前的積污、取壓孔堵塞進行定期拆下檢查清理,、因孔板的銳角磨損而定期拆下標定,，這樣一來孔板的準確度就很難保證和正確的評估了。

天然氣流量

對于干凈的天然氣的流量測量,，應該沒有什么難點,，對此我國2004年重新修訂發(fā)布了：*共和國石油天然氣行業(yè)標準SY/T6143-2004(代替SY/6143-1996)。標準中對用孔板測量天然氣進行了詳細的規(guī)定,。但是如果在天然氣的開發(fā),、處理上存在技術(shù)欠佳，在輸送過程中管道里面沒有處理干凈,。由此就會造成天然氣中可能含有水分,、雜質(zhì)、泥沙,、其他污物等,，由此就會給使用孔板計量天然氣帶來難以應付的困難，同時測量精度也難以保證標準中的規(guī)定（因為流體的條件已超出了標準規(guī)定的要求）,。因此用何種流量儀表來測量不干凈的天然氣也是我們必須面對的一個問題。目前我國對天然氣的計量主要還是孔板為主,，多通道超聲波在大口徑管道上已經(jīng)使用,，但是因為價格昂貴還不能普及。氣體渦輪也在干凈的氣體上有所應用,，但是對于含有污物的氣體以及渦輪的使用壽命還存在很多問題沒有解決和期待解決,。