Le dispositif d'étranglement comme élément de détection des débitmètres de pression différentielle est une large gamme d'applications, l'utilisation d'une classe de débitmètres matures et extrêmement utilisés, qui est encore en constante évolution à ce jour. Dans les applications industrielles, en particulier la mesure du débit de vapeur, les plaques perforées sont les dispositifs de laminage les plus utilisés. Mais dans l'application pratique, en raison des limitations des conditions de travail spécifiques, ainsi que de nombreux défauts tels que la forte perte de pression de la plaque d'alésage, la consommation d'énergie élevée, le faible rapport d'échelle, la faible précision, les exigences de la section droite, l'usure facile, la grande quantité d'entretien, etc., le rendent de moins en moins conforme aux besoins du développement industriel moderne d'aujourd'hui. Le Marshall air Flight Center de la NASA a conçu un nouveau débitmètre d'équilibrage poreux en tant que dispositif d'étranglement de troisième génération, connu sous le nom de débitmètre d'équilibrage a + K, afin que la précision de mesure, la répétabilité et la fiabilité des sources primaires atteignent un nouveau niveau sans précédent. 1 Principe de fonctionnement le principe d'étranglement d'un débitmètre d'équilibrage poreux a + K est modifié par un étranglement de bord à un étranglement d'équilibrage est l'installation d'un redresseur d'étranglement à disque poreux sur la Section du tuyau, la taille et la distribution de chaque trou sont personnalisées sur la base de formules uniques et de données d'essai, appelées trous de fonction. Lorsque le fluide traverse l'orifice fonctionnel du disque, le fluide sera ajusté à l'équilibre, les courants de Foucault seront minimisés, formant un fluide presque idéal, avec un dispositif de prise de pression standard, un signal de pression différentielle stable peut être obtenu, le débit volumique, le débit massique sont calculés à partir de l'équation de Bernoulli. Le débitmètre d'équilibrage combine habilement le redresseur poreux et la plaque d'orifice de mesure en un, ce qui maximise l'équilibre du champ d'écoulement dans un état idéal, ce qui permet de tirer le meilleur parti des débitmètres à pression différentielle. Son principe de construction est illustré sur la figure 1. Figure 1 schéma de principe de la structure du débitmètre équilibré a + K

Le dispositif d'étranglement comme élément de détection des débitmètres de pression différentielle est une large gamme d'applications, l'utilisation d'une classe de débitmètres matures et extrêmement utilisés, qui est encore en constante évolution à ce jour. Dans les applications industrielles, en particulier la mesure du débit de vapeur, les plaques perforées sont les dispositifs de laminage les plus utilisés. Mais dans l'application pratique, en raison des limitations des conditions de travail spécifiques, ainsi que de nombreux défauts tels que la forte perte de pression de la plaque d'alésage, la consommation d'énergie élevée, le faible rapport d'échelle, la faible précision, les exigences de la section droite, l'usure facile, la grande quantité d'entretien, etc., le rendent de moins en moins conforme aux besoins du développement industriel moderne d'aujourd'hui. Le Marshall air Flight Center de la NASA a conçu un nouveau débitmètre d'équilibrage poreux en tant que dispositif d'étranglement de troisième génération, connu sous le nom de débitmètre d'équilibrage a + K, afin que la précision de mesure, la répétabilité et la fiabilité des sources primaires atteignent un nouveau niveau sans précédent.

1 Principe de fonctionnement

Le principe d'étranglement d'un débitmètre d'équilibrage poreux a + K est modifié d'un étranglement de bord à un étranglement d'équilibrage est l'installation d'un redresseur d'étranglement à disque poreux sur la Section du tuyau, la taille et la distribution de chaque trou sont personnalisées sur la base de formules uniques et de données de test, appelées trous de fonction. Lorsque le fluide traverse l'orifice fonctionnel du disque, le fluide sera ajusté à l'équilibre, les courants de Foucault seront minimisés, formant un fluide presque idéal, avec un dispositif de prise de pression standard, un signal de pression différentielle stable peut être obtenu, le débit volumique, le débit massique sont calculés à partir de l'équation de Bernoulli.


Le débitmètre d'équilibrage combine habilement le redresseur poreux et la plaque d'orifice de mesure en un, ce qui maximise l'équilibre du champ d'écoulement dans un état idéal, ce qui permet de tirer le meilleur parti des débitmètres à pression différentielle. Son principe de construction est illustré sur la figure 1.
Figure 1 schéma de principe de la structure du débitmètre équilibré a + K

2 débitmètres d'équilibrage poreux par rapport aux performances de la plaque perforée
Les débitmètres d'équilibrage poreux présentent les avantages suivants en application pratique par rapport aux plaques à trous Standard:
(1) haute précision et bonne répétabilité
Le capteur de débitmètre d'équilibrage poreux a des caractéristiques de structure poreuse symétrique, peut équilibrer le champ d'écoulement, réduire les courants de Foucault, les vibrations et le bruit du signal. Tandis que la structure de la plaque d'alésage est caractérisée par une contraction soudaine de la paroi du tube vers le Centre du tube, créant une zone à angle droit de la plaque d'alésage avec la paroi du tube, ce qui provoque de grands tourbillons après le passage du fluide. S'il s'agit d'une vapeur de mesure, la vapeur aura un phénomène de liquéfaction partielle après avoir été directement bloquée par l'étranglement, la vapeur liquéfiée restant sous l'influence des courants de Foucault dans la zone perpendiculaire de la plaque d'orifice à la paroi du tube, créant une perturbation importante du signal de prise de pression. Cette perturbation a un impact important sur la précision du compteur. La précision de l'étranglement de plaque de trou est
± 1% ~ 2%, tandis que la précision du débitmètre équilibré poreux peut atteindre ± 0,3%,
± 0,5%, de sa performance combinée, le capteur de débitmètre équilibré est plus approprié pour les occasions de métrologie.
(2) faible exigence de section droite
Capteur de compteur de débit équilibré poreux en raison de la récupération de pression deux fois plus rapide que la plaque d'alésage, réduit considérablement les exigences de la section droite, ses sections droite avant et arrière sont généralement avant 3D arrière 1D, le minimum peut être inférieur à 0,5 D. tandis que les exigences générales de la plaque d'alésage standard sont toutes au - dessus de 15d, si le côté amont du compteur de débit de la plaque d'alésage a plus de deux coudes de 90 ° dans des plans différents, la section droite nécessite au moins 50D. Dans le contexte de l'augmentation massive des prix de l'acier dans la société d'aujourd'hui, la longue Section droite ne sera plus un petit coût, en particulier pour les tuyaux de gros calibre et les tuyaux de matériaux spéciaux coûteux, tels que le zirconium, l'alliage Hastelloy, etc., - Oui. Par conséquent, l'adoption d'un débitmètre équilibré peut économiser beaucoup d'argent, plus le diamètre du tube est grand, plus le matériau est cher, plus les économies sont évidentes.
(3) faible perte de pression permanente
La conception symétrique de l'équilibre poreux, qui réduit les forces de cisaillement turbulentes et la formation de tourbillons, réduit la perte d'énergie cinétique et, dans les mêmes conditions de mesure, réduit la perte de pression de 70% par rapport aux dispositifs d'étranglement traditionnels, ce qui permet d'économiser des coûts d'énergie de fonctionnement considérables.
(4) sans entretien et longue durée de vie
Débitmètre d'équilibrage poreux en raison de l'adoption de la structure de l'équilibrage poreux, le bord de la circulation de l'étranglement adopte une structure à angle droit ou une structure à angle obtus, améliorant les exigences en matière de netteté de l'entrée de la plaque d'orifice, réduisant l'usure et augmentant la résistance à l'usure.
(5) résistant à la saleté n'est pas facile à bloquer
Compteur d'équilibre poreux conception d'équilibre symétrique poreuse, facile à passer par un milieu visqueux et un milieu contenant plus d'impuretés (par exemple, gaz de cokerie et gaz de haut fourneau), peut également effectuer des mesures biphasiques gaz - liquide, boue et même particules solides, la saleté n'est pas facilement déposée, attachée, améliore la précision de la mesure et le cycle de maintenance utilisé.
(6) Rapport d'échelle large, large gamme d'utilisation du nombre de Renault
La gamme de débitmètres d'équilibrage poreux peut généralement atteindre 10: 1, et le choix des paramètres appropriés peut être fait 30: 1 ou plus. L'échelle de la plaque de trou est généralement seulement 4: 1. La plaque d'alésage standard ne doit pas être mesurée à faible nombre de Reynolds, le coefficient d'écoulement de la plaque d'alésage standard tend généralement à se stabiliser au - dessus du nombre de Reynolds 4000, à faible nombre de Reynolds, son coefficient d'écoulement variera avec le changement du nombre de Reynolds, avec un impact important. Tandis que le débitmètre équilibré poreux a les caractéristiques d'une zone sans rétention, le nombre de Reynolds l'affecte très peu. Lorsque le nombre de Reynolds est aussi petit que 500, la précision et le coefficient de débit du débitmètre d'équilibrage poreux ne changent pas beaucoup.
(7) peut mesurer haute température et haute pression et autres conditions de travail spéciales médias
La température de fonctionnement du compteur d'équilibre poreux peut atteindre 850 ℃, la pression de fonctionnement peut atteindre 42 MPa, convient au GNL fluide à très basse température, à l'air liquide, à l'azote liquide, à l'oxygène liquide, à l'argon liquide, à l'éthylène liquéfié, à l'hydrogène liquide, au chlore liquide, etc., et peut empêcher efficacement la gazéification, le meilleur effet de mesure. Dans certains cas de fonctionnement, où le milieu est proche de l'état critique, les variations de température et de pression peuvent facilement provoquer la gazéification du liquide. Lorsque le milieu s'écoule à travers l'étranglement, le débit augmente, la pression statique diminue et si la pression est inférieure à la pression d'évaporation, un phénomène de gazéification se produit. Lorsque le gaz liquide circule à travers le compteur de débit équilibré, en raison de sa conception structurelle unique, la performance est beaucoup plus optimisée que la plaque d'alésage et le problème de gazéification est bien résolu.

3 Exemples d'économies d'énergie de débitmètre équilibré poreux

Le débitmètre, en tant qu'élément de mesure, est lui - même un élément consommateur d'énergie. Les coûts d'exploitation d'un débitmètre comprennent les coûts de précision de mesure, qui sont des pertes de règlement commercial dues à des inexactitudes métrologiques, et les coûts de transport des médias. Pour les médias précieux, le coût de précision est important. Le coût de transport du milieu est l'énergie consommée par le processus de transport du milieu, principalement marquée par la perte de pression permanente causée par l'élément de mesure, en ce qui concerne les milieux énergétiques tels que la vapeur. Le coût de livraison du média est une dépense importante (énergie électrique consommée) et peut être négligé car il ne se reflète pas dans un seul investissement, mais dépasse de loin un investissement dans un instrument dans un investissement dynamique.
Prenez comme comparaison des exemples concrets de mesure de vapeur:
Condition de fonctionnement: le milieu de mesure est de la vapeur surchauffée et le diamètre du tube est de ф325 ×13, à une pression de 3900 kPa et à une température de 450°c, sa densité de vapeur à cette température, pression est de 12511 kg / m 3 et le débit du milieu est de 50 T / H. L'équipement fonctionne 365 jours par an, fonctionne 24h par jour, la facture d'électricité par degré est de 0,5 RMB, l'efficacité du moteur électriqueη= 0,8. Pour faciliter la comparaison, les valeurs de pression différentielle du débitmètre d'équilibrage poreux et de la plaque perforée sont prises à 12 kPa.