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“大管徑小流量”的縮徑解決方案

    在許多企業(yè)的工藝管道中，大量地存在著流體的實際流量或流速偏低的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象的存在，大致有以下幾方面的原因：一是降低流速，可以減小流體流動中的壓力損失，減小驅(qū)動動力，節(jié)約能源；二是考慮未來發(fā)展，規(guī)模擴大，在設(shè)計時就留有充分的余量，把工藝管道設(shè)計得大一些；三是有些管道工作壓力較高，雖然流量不小，但流速偏低。

迪川儀表EMFM電磁流量計安裝在由DN150縮徑到DN50的排污管道上

    由于這些“大管徑小流量”或“大管徑低流速”的存在，給速度式流量計選用帶來難題。某企業(yè)，一條 DN300 的輸水管線，原來安裝過孔板流量計和工業(yè)水表，由于流量太小兩種儀表幾乎都沒有指示。經(jīng)現(xiàn)場核實了用水設(shè)備，幾臺用水設(shè)備的大用水量之和加起來不足 80m3/h，而小流量只有 18m3/h，大流量時，DN300 流量計的下限流速還不足 0.1m/s 。為此，建議對現(xiàn)場工藝管道進行縮管，把 DN300 管道縮徑成 DN100，選用 DN100 的渦街流量計。安裝后，既滿足了用水的上限，又滿足了用水的下限。又如某生產(chǎn)高壓瓷瓶的加熱爐，升溫階段需用天然氣量為1200Nm3/h(101.325kPa, 20 ℃），保溫階段需用天然氣 150Nm3/h，計量總管的管徑為 DN80，工作壓力為 0.3MPa，溫度為 25 ℃。原選用孔板流量計，因流量范圍不能滿足要求，改選用渦街流量計。選表時，用氣態(tài)方程把標態(tài)流量換算成工況流量，換算后的工況流量范圍為 38.5-308m3/h，在這流量范圍內(nèi)如按原工藝管道選DN80的渦街流量計，上限沒問題，但下限就不能滿足要求。而如選用 DN50 的渦街流量計，則上、下限流量都可滿足要求。實踐證明，經(jīng)縮管改用 DN50后計量效果非常好。

    盡管渦街流量計有量程范圍寬的特點，但它的下限流速不能太低。一般情況下，測量液體時下限流速為 0.3 一 0.5m/s ；而測量氣體時下限流速為 3 一 5m/s 。很多現(xiàn)場，工藝管道內(nèi)低流速遠比上述數(shù)值低。為滿足測量要求，就需要對現(xiàn)場的工藝管道進行縮管。    

    現(xiàn)場的同類問題大量存在，縮管可以有效地解決實際的流量測量問題。但是縮管也給客戶增加了麻煩，有的客戶沒有現(xiàn)成的管道，為購買一段合適的管道需花費不少的精力，并增加安裝工作量和成本。若制造廠根據(jù)客戶提供的流量參數(shù)，直接向客戶提供縮徑式渦街流量計。對客戶來說，既能測量更小的流量，又簡化了安裝，節(jié)約了安裝費用。同時，對制造廠來說，向客戶提供了合適的儀表，減少了現(xiàn)場服務(wù)，用戶滿意，提高了企業(yè)信譽。所以，這是一種方案，雙贏的選擇。    

此圖中融創(chuàng)RCVF蒸汽流量計也做了縮徑處理，由DN80縮徑至DN50

    采用縮徑方式，向客戶提供成套渦街流量計的作法，在國內(nèi)起源于 20 世紀 90 年代初。根據(jù)客戶提供的現(xiàn)場參數(shù)，按一定的收縮比，做成帶收縮段和擴張段的渦街流量計組件，連同收縮段和擴張段一起進行出廠標定，并向用戶提供渦街流量計組件的儀表系數(shù)。現(xiàn)在把組件直接做成一體式的儀表是一種進步。

一臺 DN40 的渦街流量計，在 DN40 實驗管道標定時，在滿足度 1.0 ％時，量程比為 8：1 。而采用儀表前加 DN50-DN40 收縮段后，裝在 DN50 試驗管道上測試，由于收縮段的整流作用，在滿足 1.0% 度時，量程比達到 15:1.

    采用DN80-DN50 收縮段和 DN80-DN40 收縮段，分別在 DN80 試驗管道上進行實驗。在渦街流量計上游阻流件形式為同平面內(nèi)兩個 90度彎頭，直管段長度為 3D; 下游直管段為 2D 條件下， 儀表系數(shù) K 的偏移僅 0.7% 。而同樣直徑的渦街流量計如果不裝收縮段，在同平面兩個彎頭條件下，上游直管段長度為 8D 時，儀表系數(shù)偏移為 2.0% 。    

    縮徑型渦街流量計的測量管由收縮段、測量段和擴張段三腸分組成，采用直線收縮段，效果雖然不如維氏曲線收縮段效果好，但加工簡單，成本低。所以，目前采用直縮段比較多。