浸入式流量計安裝常見錯誤及如何避免

壓縮空氣是加壓氣體最典型的應用，我們將簡要介紹測量壓縮空氣體積流量時需要考慮的事項。

在流體力學中對流動剖面進行建模時，經(jīng)常使用平行板模型。在假設上板以恒定速度移動的模型中，與流體中的聲速相比，板的移動速度相當?shù)汀８鶕?jù)該模型，上板表面的流速等于板的速度，而下板表面的流速為零。那么速度曲線在這兩者之間如何變化呢？這就是重點。

圖 1 中給出的示例實際上對于壓縮空氣無效。因為這里給出的示例是針對粘性流體而建議的。我們給出這個例子的原因是為了引入“流剖面"的概念。因為在此模型中可以以簡單的形式理解流量和速度分布的概念。在此特定示例中，下板邊界處的流速為零，在上板邊界處達到恒定的最大值，并且存在恒定的力 F 移動上板以維持該速度。速度梯度是線性的，在這種情況下，層流充分發(fā)展。

圖 2 顯示了管道中流動的演變。如果流動完整，則速度分布是對稱的。也就是說，管道壁處的流速為零，管道中心處的流速最大。在這種情況下，如果已知流動的平均速度，則通過將其乘以管道橫截面積即可獲得體積流量。

這就是壓縮空氣流量測量中充分開發(fā)的流量剖面的重要性的體現(xiàn)。雖然流量計的測量原理不同，但幾乎都是通過測量或計算流量來計算流量。因此，需要“充分發(fā)展的直管距離"，使我們免受在流動中產(chǎn)生額外湍流的影響。

圖3顯示了壓縮空氣流量計的直管距離。根據(jù)這些條件，例如，在單個彎頭后安裝流量計之前，必須在流量計之前提供15倍管道內(nèi)徑的直管距離。另外，流量計后面需要有5倍管徑的直管距離。

圖4顯示了正確組裝的兩個不同示例。在這些示例中，管道上留有直管距離，距會產(chǎn)生湍流的彎頭足夠遠。安裝在相關直線上的任何分支或連接點（甚至是盲點）都將成為巨大湍流的來源，并會擾亂速度曲線。

在現(xiàn)場條件下可能并不總是能夠找到直管距離。在這種情況下，需要做的是修改管道以確保建議的距離。

例如，圖5顯示了為適應所需直管距離（示例中流量計為 20D + 5D）而進行的線路修訂。

不正確的裝配示例

在沒有適當安裝條件的情況下進行的現(xiàn)場測量會產(chǎn)生誤導性結(jié)果。浸入式壓縮空氣流量計，特別是用于移動測量，由于其易于安裝而成為首要選擇。然而，如果后來安裝在非測量用途的管道上的支管在現(xiàn)場條件下未正確打開，則測量結(jié)果不正確。在現(xiàn)場使用浸入式流量計時要考慮的最重要問題是直管距離、浸入長度以及避免在管道中產(chǎn)生湍流的影響。

在圖6所示的安裝中，雖然有足夠的直管距離，但總共有3個過渡點，其中2個在流量計探頭的正前方，1個在流量計探頭的正后方。在這種情況下，距離探頭幾厘米的三個獨立的不規(guī)則過渡點會產(chǎn)生巨大的湍流源。

在圖 7 所示的 CFD（計算機輔助流動分析）示例中，給出了管道中的不規(guī)則性在流動中產(chǎn)生脈沖湍流的示例。

在圖 6 中的錯誤安裝示例中，管道過渡連接編號 1、T 形接頭入口編號 2 和 T 形接頭出口編號 3 將產(chǎn)生類似于圖 7 所示分析結(jié)果的渦流效應。在這種情況下，不可能獲得流量計探頭可以測量的規(guī)則流量剖面。

確實，無法測量的參數(shù)就無法管理。然而，更糟糕的是根據(jù)錯誤的測量結(jié)果進行管理。流量計和其他測量設備安裝不正確會誤導測量結(jié)果，由于測量結(jié)果不正確，將無法做出正確的技術和決策，從而對業(yè)務效率產(chǎn)生負面影響。