阿紐巴管(Annubar)也叫均壓測速管╃↟✘·。將它垂直於工藝管道中軸線插入安裝好◕◕││↟,當流體透過時◕◕││↟,在迎流與背流孔間產生力差╃↟✘·。配備適當的差壓變送器~開方器和顯示儀表◕◕││↟,就成為一套阿紐巴流量計╃↟✘·。
一 ╃•╃◕•、結構原理
阿紐巴管的外形如圖一所示╃↟✘·。在閥體的下部◕◕││↟,是插入工藝管道4中的啊紐巴管體2╃↟✘·。啊紐巴管體迎流面上◕◕││↟,配對開有迎流孔1;而背流面上有背流孔3╃↟✘·。流體透過阿紐巴管時產生的壓力◕◕││↟,經過針型閥5◕◕││↟,由接管6分別引出+╃•╃◕•、—壓力◕◕││↟,接至差壓變送器進行測量╃↟✘·。
阿紐巴流量計的測量原理◕◕││↟,是根據伯努利方程和流體連續方程建立起來的◕◕││↟,亦即“流過管道某一截面的連續流體◕◕││↟,其體積流量與在此截面上測得的壓力(即全壓力跟靜壓力之差)的平方根成正比╃↟✘·。”也就是通常簡稱為“流量與壓差平方根成正比╃↟✘·。”阿紐巴流量計的實用計算公式如下✘·◕↟│:
Q=3.999x10KD
G=3.999x10KD
圖一 阿紐巴管結構示意圖
式中✘·◕↟│:Q—體積流量( m3/h); 1╃•╃◕•、迎流孔; 2╃•╃◕•、阿紐巴管體;
G—重量流量(kg/h); 3╃•╃◕•、背流孔; 4工藝管道;
p—流體密度(K g/m3); 5╃•╃◕•、截止閥; 6╃•╃◕•、連線管╃↟✘·。
ΔP—壓力差(pa);
K—啊紐巴係數
阿紐巴係數K◕◕││↟,是一個複合比例係數◕◕││↟,其組成為K=(式中✘·◕↟│:a為流量係數;u為流動特係數;L為熱膨脹係數;E為可壓流體的膨脹係數—也有的膨脹壓縮稱為縮係數◕◕││↟,T為重力系數)╃↟✘·。其中流量係數A是主體◕◕││↟,是在一定的基準流速下透過標定而確定的◕◕││↟,故A主要取決於管道的幾何尺寸;而對於非基準流速~粘度等◕◕││↟,則採於流動特性係數等其餘四個係數來對A 作出修正╃↟✘·。在粗略計算時◕◕││↟,可直接用A值代替啊紐巴係數K來選擇差壓大概的量程範圍◕◕││↟,LAL型阿紐巴流量計上午流量係數a與管道內徑的流量係數a與管道內徑之間的關係◕◕││↟,如下表所示✘·◕↟│:
D(mm) | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 | 400 | 450 |
a | 0.6450 | 0.6593 | 0.6819 | 0.6950 | 0.7036 | 0.7073 | 0.7081 | 0.7088 |
D(mm) | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1100 | 1200 |
a | 0.7093 | 0.7101 | 0.7106 | 0.7110 | 0.7113 | 0.7116 | 0.7118 | 0.7120 |
阿紐巴管類似畢託管◕◕││↟,但它迎流(亦稱全壓孔)是配對開孔的◕◕││↟,一般來說是兩對◕◕││↟,單也有一對或多對的◕◕││↟,而且迎流孔與背流孔(亦稱靜壓孔)不在同一軸線上◕◕││↟,由於迎流孔的位置◕◕││↟,是根據管道橫截面上的速度(或流量)分佈◕◕││↟,開在不同的流速點上╃↟✘·。此外◕◕││↟,全壓孔引出的全壓力在啊紐巴管內成為平均壓力◕◕││↟,這種配對開孔取壓的方法◕◕││↟,相當於在管道截面上各等效流速點上都裝了畢託管◕◕││↟,使測得的動壓力更精確╃↟✘·。所以阿紐巴管的測量精度比畢託管高的多╃↟✘·。阿紐巴管是橫慣工藝管道插入安裝的◕◕││↟,對大口徑則採取末端支承的方法(見圖9)◕◕││↟,這樣就可避免象畢託管那樣◕◕││↟,因懸垂在管道中克服不了旋渦力的衝擊振動而折斷的故障╃↟✘·。
採用一體化結構的阿紐流量計(見圖9)◕◕││↟,是將阿紐巴管~取壓閥及平衡閥組和差壓變送器總裝成為一個整體◕◕││↟,這樣可以省去現場安裝時敷設導壓管的工作╃↟✘·。尤其在5地下埋設的大型水管◕◕││↟,將阿紐巴管加長◕◕││↟,直接將變送器安裝在地面上◕◕││↟,使測試維修帶來方便╃↟✘·。
二╃•╃◕•、技術特點
阿紐巴管對流體產生的阻力很少◕◕││↟,最大不超過最大壓差的20%;而且工藝管道的直徑越大◕◕││↟,阻力損失越小◕◕││↟,與孔板比較◕◕││↟,一套啊紐罷流量一年執行所節約的能量價值◕◕││↟,相當於一套孔板流量計投資費用的幾倍至幾十倍之多╃↟✘·。/
2阿牛巴流量的測量精度高於孔板流量計;而且穩定性和復現性良好╃↟✘·。
3~阿紐巴流量計造低價◕◕││↟,結構簡單◕◕││↟,執行週期長◕◕││↟,維修容易◕◕││↟,尤其適宜大口徑管道的測量◕◕││↟,比孔板拆裝的工作量少得多;當配備 閥時可不停車安裝要求和拆卸╃↟✘·。
4阿紐巴流量計正~負壓引出孔管後的要求◕◕││↟,與孔板流量計的安裝要求完全一樣╃↟✘·。
5.與孔板的設計一樣◕◕││↟,阿紐巴管也是按照實際工藝原始根據◕◕││↟,即✘·◕↟│:管道尺寸(外徑x壁厚)~測量介質~工作壓力~工作溫度◕◕││↟,最大和最小流量等進行設計◕◕││↟,鼓其流量係數K◕◕││↟,也只適用於這差壓變送器的最大差壓值及流量係數K值╃↟✘·。
6.阿紐巴流量計會受流體的流動特性而影響其精度╃↟✘·。一般來說◕◕││↟,對於管徑Dg100Е~1800MM的管道◕◕││↟,當雷諾數ReD=1.5*10或3*10
之間時◕◕││↟,它能滿足流量的要求;若ReD不在這一範圍內◕◕││↟,則會產生相應的誤差╃↟✘·。
7.流體繞流阿紐巴管時◕◕││↟,因其兩側介面層出現液體微團剝離◕◕││↟,在下游產生卡門旋渦流的現象◕◕││↟,這時在剝離點附近存在一個所謂“死區”◕◕││↟,這使一定管徑範圍內的啊扭巴管的測出值帶來附加誤差╃↟✘·。為了提高測量精度◕◕││↟,本廠製造的啊紐巴管的截面有菱形(LAL型)╃•╃◕•、滴型(LAD型)和圓型(LAY型)三種供使用者選用╃↟✘·。一般來說◕◕││↟,管道內徑〈600mm時◕◕││↟,建議選用菱形或滴型;而≥600mm的管道◕◕││↟,可採取圓形╃↟✘·。
8.阿紐巴管對於汙髒╃•╃◕•、沉澱或易結晶之類的流體◕◕││↟,不會象孔板那樣造成堆積╃↟✘·。使用於這種狀況下的阿紐巴管◕◕││↟,應在正╃•╃◕•、負壓接管外安裝隔離容器◕◕││↟,以免髒流體進入導壓管內╃↟✘·。在條件許可的情況下◕◕││↟,加裝吹洗管線◕◕││↟,並定期進行吹洗◕◕││↟,以克服惡劣條件對儀表正常執行的影響╃↟✘·。為此◕◕││↟,本廠製造的啊紐巴◕◕││↟,採用可拆卸解體結構◕◕││↟,大中修或停車小修時◕◕││↟,只需將針型閥體拆下和插入末端的堵頭擰出◕◕││↟,就可進行沖洗清理╃↟✘·。
9.阿紐巴管是一種阻力小的差壓式流量計◕◕││↟,對大口徑管道低壓力氣體測量◕◕││↟,可產生的差壓值也很小(如100~400Pa)為此◕◕││↟,要配備精度較高的微差壓變送器╃↟✘·。