1、測量原理
槽道式流量計是我國自主研發(fā)的新型差壓式流量計,主要由表體、紡錘體、固定支撐片、引壓管和測溫口構成(圖1)。紡錘體在管道中由前后支撐片支撐,保護其能經(jīng)受介質(zhì)的沖擊。任何流體經(jīng)過(guò)紡錘體時(shí),邊界層重新整合,獲得均勻流場(chǎng)和相同速度,避免流動(dòng)分離,從原理上使測量重復性和準確度得到進(jìn)一步提高,同時(shí)顯著(zhù)減少了壓力損失。
根據紡錘體前部和中部形成的壓力差與流量之間的函數關(guān)系確定流量。其基本原理計算公式為差壓型流量計通用公式:
式中:qm為質(zhì)量流量,kg/s;C為流出系數;ε為氣體可膨脹性系數;β為直徑比(節流件孔徑與上游管道內徑之比);Δp為通過(guò)紡錘體的差壓,Pa;d為節流件的孔徑,m;ρ為上游流體密度,kg/m3。
2、測量特點(diǎn)
槽道式流量計的節流裝置即紡錘體,是依據空氣動(dòng)力學(xué)原理設計的,并用遺傳基因算法進(jìn)行了優(yōu)化,使其流體逐漸在管線(xiàn)邊壁收縮,原來(lái)的管流特性改變,兩側邊界層重新形成,在兩側邊界層之間流體是均勻流動(dòng)的,可對不同的復雜流體在流量計內部實(shí)現運動(dòng)相似。紡錘體設計為流線(xiàn)型,流體經(jīng)過(guò)后不會(huì )造成流動(dòng)分離和漩渦,保證了測量的高準確度。節流裝置有很強的整流作用,且產(chǎn)生的尾流很短,壓力損失小,對下游設備影響小,大大縮短所需要的直管段,適應性強。槽道式流量計壓力信號穩定,信噪比較高,單表量程比可大于10∶1,且還可繼續擴展。因此,采用耐低溫材質(zhì)的槽道式流量計測量LNG,理論上不僅可以提高測量準確度,而且結構簡(jiǎn)單,無(wú)可動(dòng)部件。