O medidor de fluxo de pressão diferencial com o dispositivo de redução de fluxo como componente de detecção é uma ampla gama de aplicações, usando uma classe de medidor de fluxo maduro e grande, que ainda está em desenvolvimento. Em aplicações industriais, especialmente na medição do fluxo de vapor, a placa furada é o dispositivo de redução de fluxo mais utilizado. No entanto, na aplicação prática, devido às limitações de condições específicas de trabalho, bem como a grande perda de pressão da placa de furo, alto consumo de energia, pequena proporção de tamanho, baixa precisão, requisitos longos do segmento de tubo direto, fácil desgaste, grande quantidade de manutenção e muitos outros defeitos, tornando-o cada vez mais incapaz de acompanhar as necessidades do desenvolvimento industrial moderno de hoje. Um novo tipo de medidor de fluxo de equilíbrio poroso desenvolvido pelo Centro de Voo Aéreo Marshall da NASA como dispositivo de redução de fluxo de terceira geração, abreviadamente chamado de medidor de fluxo de equilíbrio A + K, eleva a precisão, a repetibilidade e a confiabilidade das medições de uma única fonte a um nível inédito. O princípio de redução do medidor de fluxo de equilíbrio poroso A + K foi alterado de redução de borda para redução de equilíbrio é instalar um rectificador de redução de disco poroso na seção do tubo, o tamanho e a distribuição de cada buraco são personalizados com base em fórmulas únicas e dados de teste, chamados de buracos de função. Quando o fluido atravessa o orifício de função do disco, o fluido será ajustado em equilíbrio, o turbulento é minimizado, formando um fluido aproximado ideal, através de um dispositivo de pressão padrão, um sinal de pressão diferencial estável pode ser obtido, o fluxo volumétrico e o fluxo de massa são calculados de acordo com a equação de Bernoulli. O medidor de fluxo de equilíbrio combina o rectificador poroso e a placa de furo de medição em um único, permitindo que o equilíbrio do campo de fluxo seja ajustado ao máximo para o estado ideal, o que maximiza as vantagens do medidor de fluxo de pressão diferencial. Seu princípio estrutural é mostrado na Figura 1. Figura 1 Estrutura do medidor de fluxo de equilíbrio A+K

O medidor de fluxo de pressão diferencial com o dispositivo de redução de fluxo como componente de detecção é uma ampla gama de aplicações, usando uma classe de medidor de fluxo maduro e grande, que ainda está em desenvolvimento. Em aplicações industriais, especialmente na medição do fluxo de vapor, a placa furada é o dispositivo de redução de fluxo mais utilizado. No entanto, na aplicação prática, devido às limitações de condições específicas de trabalho, bem como a grande perda de pressão da placa de furo, alto consumo de energia, pequena proporção de tamanho, baixa precisão, requisitos longos do segmento de tubo direto, fácil desgaste, grande quantidade de manutenção e muitos outros defeitos, tornando-o cada vez mais incapaz de acompanhar as necessidades do desenvolvimento industrial moderno de hoje. Um novo tipo de medidor de fluxo de equilíbrio poroso desenvolvido pelo Centro de Voo Aéreo Marshall da NASA como dispositivo de redução de fluxo de terceira geração, abreviadamente chamado de medidor de fluxo de equilíbrio A + K, eleva a precisão, a repetibilidade e a confiabilidade das medições de uma única fonte a um nível inédito.

1 Princípio de funcionamento

O princípio de redução do medidor de fluxo de equilíbrio poroso A + K foi alterado de redução de borda para redução de equilíbrio é a instalação de um rectificador de redução de disco poroso na seção do tubo, com o tamanho e a distribuição de cada buraco baseados em fórmulas únicas e dados de teste personalizados, chamados de buracos de função. Quando o fluido atravessa o orifício de função do disco, o fluido será ajustado em equilíbrio, o turbulento é minimizado, formando um fluido aproximado ideal, através de um dispositivo de pressão padrão, um sinal de pressão diferencial estável pode ser obtido, o fluxo volumétrico e o fluxo de massa são calculados de acordo com a equação de Bernoulli.


O medidor de fluxo de equilíbrio combina o rectificador poroso e a placa de furo de medição em um único, permitindo que o equilíbrio do campo de fluxo seja ajustado ao máximo para o estado ideal, o que maximiza as vantagens do medidor de fluxo de pressão diferencial. Seu princípio estrutural é mostrado na Figura 1.
Figura 1 Estrutura do medidor de fluxo de equilíbrio A+K

2 Comparação entre o medidor de fluxo de equilíbrio poroso e o desempenho da placa perfurada
O medidor de fluxo de equilíbrio poroso apresenta as seguintes vantagens em aplicações práticas em comparação com placas de perfuração padrão:
(1) Alta precisão e boa repetibilidade
Os sensores de fluxômetro de equilíbrio poroso têm uma estrutura porosa simétrica que equilibra o campo de fluxo, reduzindo turbulências, vibrações e ruído de sinal. A estrutura da placa de furo é caracterizada pela súbita contração da parede do tubo para o centro do tubo, causando uma área de ângulo reto entre a placa de furo e a parede do tubo, que pode causar grandes turbulências após o fluxo do fluido. Se o vapor é medido, então o vapor será parcialmente liquefeito após o bloqueio direto da peça de redução, o vapor após a liquefação permanecerá sob o efeito do turbilhão na área de ângulo reto da placa do furo e da parede do tubo, formando uma grave interferência no sinal de pressão. Essa interferência tem um grande impacto na precisão do instrumento. A precisão do fluxo de secção da placa de orifício é
± 1% ~ 2%, e a precisão do medidor de fluxo de equilíbrio poroso pode chegar a ± 0,3%,
±0,5%, o sensor do medidor de fluxo equilibrado é mais adequado para ocasiões de medição em termos de desempenho agregado.
(2) Requisitos de segmento direto baixo
O sensor de medidor de fluxo de equilíbrio poroso devido à recuperação de pressão duas vezes mais rápida do que a placa de perfuração, abrevia significativamente os requisitos para o segmento de tubo recto, o seu segmento de tubo recto dianteiro e traseiro é geralmente 1D anterior e posterior, o mínimo pode ser menor que 0,5D. E a placa de perfuração padrão exige geralmente mais de 15D, se o lado acima do medidor de fluxo de placa de perfuração tiver mais de dois arcos de 90 ° em diferentes planos, o segmento de tubo recto requer pelo menos 50D. No contexto do aumento substancial dos preços do aço social de hoje, o segmento de tubo recto longo não será mais um custo pequeno, especialmente tubos de grande diâmetro e tubos de materiais especiais caros, como zircónio, liga de Hash, etc., o custo do segmento de tubo recto é muito maior do que Portanto, a adoção de um medidor de fluxo equilibrado pode economizar uma grande quantidade de dinheiro, e quanto maior o diâmetro do tubo e o material mais caro, maior a economia.
(3) Baixa perda de pressão permanente
O design de equilíbrio de simetria porosa do medidor de fluxo de equilíbrio poroso reduz a força de corte turbulenta e a formação de turbulencias, reduz a perda de energia dinâmica e, nas mesmas condições de medição, a perda de pressão é 70% menor em comparação com o dispositivo de redução de fluxo tradicional, economizando assim um custo de energia operacional considerável.
(4) livre de manutenção, longa vida útil
O medidor de fluxo de equilíbrio poroso devido à adoção de estrutura de equilíbrio poroso, a borda da circulação da peça de redução de fluxo é adotada por estrutura de ângulo reto ou estrutura de ângulo morno, melhorando os requisitos para a agudeza da entrada da placa de furo, reduzindo o desgaste e aumentando a resistência ao desgaste.
(5) Resistência à sujeira não é fácil de bloquear
O fluxômetro de equilíbrio poroso tem um design de equilíbrio simétrico poroso, fácil de passar por meios viscosos e meios com mais impurezas (por exemplo, gás do forno cozido e gás do forno alto), também pode realizar medições bifásicas de gás líquido, lama e até partículas sólidas, sujeiras não são fáceis de depositar, aderir, melhorar a precisão da medição e o ciclo de manutenção do uso.
(6) Amplo alcance, ampla gama de uso de números Renault
Os medidores de fluxo de equilíbrio poroso podem geralmente alcançar 10: 1, e a escolha dos parâmetros adequados pode ser 30: 1 ou superior. O tamanho da placa de buraco é geralmente apenas 4: 1. A placa de perfuração padrão não é aconselhável medir sob um número baixo de Renault, o fator de fluxo da placa de perfuração padrão geralmente tende a ser estável quando o número de Renault é superior a 4000, quando o número de Renault é baixo, o fator de fluxo variará com a mudança do número de Renault. Enquanto o medidor de fluxo de equilíbrio poroso tem a característica de não haver área de retenção, o número de Renault afeta muito pouco. Quando o número Renault é pequeno até 500, a precisão e o fator de fluxo do medidor de equilíbrio poroso variam pouco.
(7) Medios especiais de alta temperatura e alta pressão medidos
A temperatura de trabalho do medidor de fluxo de equilíbrio poroso pode chegar a 850 ° C, a pressão de trabalho pode chegar a 42MPa, adequado para GNL líquido de extrema baixa temperatura, ar líquido, nitrogênio líquido, oxigênio líquido, argão líquido, vinilo licuado, hidrogênio líquido, cloro líquido, etc., e pode efetivamente prevenir a gasificação e medir o melhor efeito. Em algumas condições de trabalho, o meio está perto do estado crítico e as mudanças de temperatura e pressão podem facilmente causar a gasificação do líquido. Quando o meio flui através da peça de fluxo, a velocidade de fluxo aumenta, a pressão estática diminui e, se a pressão for inferior à pressão de evaporação, o fenômeno de gasificação é produzido. Quando o fluxo de gás líquido passa pelo medidor de fluxo de equilíbrio, devido ao seu design estrutural único, o desempenho é muito otimizado do que a placa perfurada e o problema de gasificação é bem resolvido.

3 Exemplos de poupança de energia do medidor de fluxo de equilíbrio poroso

O medidor de fluxo, como componente de medição, também é um componente de consumo de energia. O custo operacional do medidor de fluxo inclui o custo de precisão da medição e o custo de transporte do meio, o custo de precisão da medição é a perda de liquidação comercial causada por medições imprecisas. Para os meios valiosos, o custo de precisão é importante. O custo de transporte de mídia é a energia consumida durante o processo de transporte de mídia, caracterizada principalmente pela perda de pressão permanente causada pelo componente de medição, no caso de meios que contêm energia, como vapor. O custo de transporte de mídia é uma despesa significativa (energia consumida) e é fácil de ignorar, porque não é refletido em um investimento único, mas em um investimento dinâmico muito maior do que um investimento em um instrumento.
Como exemplo de medição de vapor específico:
Condições de trabalho: o meio de medição é vapor sobreaquecido, o diâmetro do tubo é ф325×13, a pressão é de 3900 kPa, a temperatura é de 450 ° C, nesta temperatura e pressão, a densidade de vapor é de 12,511 kg / m3, o fluxo de meio é de 50 t / h. O equipamento funciona 365 dias por ano, 24 horas por dia, 0,5 yuan por taxa de eletricidade, eficiência do motor elétricoη= 0,8. Para facilitar a comparação, o fluxômetro de equilíbrio poroso e o valor de pressão diferencial da placa de orifício são 12kPa.