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皮托管式流量計的測量原理及結構特點

皮托管是一種經(jīng)典的流速測量元件，已經(jīng)具有多個國際、國家標準和檢定規(guī)程，廣泛地應用于風洞流量標準裝置、航空、氣象、環(huán)保等領域。針對冶金企業(yè)煤氣的特點，這一經(jīng)典的測量元件在測頭型式、產品結構上，需要進行針對性的開發(fā)設計，才能很好地用于冶金企業(yè)煤氣計量。

1、自整流V型皮托管式流量計的測量原理

用皮托管式流量計進行封閉管道氣體流量的測量是一種具有國際標準的測量方法。在工業(yè)測量領域，由于成本和現(xiàn)場環(huán)境的限制，自整流V型皮托管式流量計依據(jù)采用單管的方式測量流量，其流速傳感器依據(jù)皮托管原理設計，見圖1。

皮托管式流量計

在實際煤氣流量測量和計算中，差壓通過高性能的差壓變送器進行測量，密度根據(jù)煤氣的組分進行計算，公式中的測頭系數(shù)、流速分布系數(shù)、干擾系數(shù)是能否準確測量流量的關鍵。測頭系數(shù)通過風洞標準流量裝置進行標定來確定。

2、自整流V型皮托管式流量計的測頭結構特點

為了適應煤氣臟污、含水、腐蝕性強等特征，自整流V型皮托管式流量計設計了V型帶整流槽的流速測頭。V型測頭的角度經(jīng)過計算流體力學分析方法和流量標準裝置驗證，達到了優(yōu)化設計。該種測頭能長期使用于煤氣、煙道氣等臟污介質的流量測量，具有以下優(yōu)點：

（1）取壓孔孔徑大，防臟污堵塞能力強；

（2）V 型測頭為前后對稱型式，可用于雙向流的測量；

（3）管線壓力 1 MPa 以內，均可不停氣在線開孔安裝；

（4）帶有吹掃接口，可連接吹掃裝置，可用蒸汽或氮氣進行吹掃；

（5）設計在線疏通裝置，可以在不停煤氣、不拆卸流量計的情況下，進行流量計的清灰、清渣維護，并且不會產生煤氣泄漏。

3、自整流V型皮托管式流量計的防堵原理

測量冶金企業(yè)煤氣的流量計，關鍵是能適應介質臟污，下面通過對比分析均速管式流量計堵塞的機理，來介紹自整流V型皮托管式流量計所采用的防堵結構設計，以及如何從原理上解決煤氣中臟污雜質產生堵塞的這一問題。

（1）V型皮托管式流量計采用大孔徑測頭，測頭取壓口的直徑達到10mm。

（2）從測頭取壓口開始的整個取壓管內介質為靜止狀態(tài)，粉塵、焦油等污物不會被帶入引壓管路中，因此不會產生因粉塵埋積而導致的堵塞。

（3）由于測頭采用V形切口設計，并且整個取壓管路為完全直通的，濕煤氣中的冷凝水隨時自動排出到管道中不會存積于引壓管路中。

（4）流量計配有在線吹掃裝置，一旦發(fā)生堵塞可隨時進行吹掃。由于測頭正負壓各只有一個取壓口，因此可以完全吹通，不會有均速管只能吹通測桿上端的取壓孔，而下端取壓孔依然堵塞的現(xiàn)象。

通過這些設計，自整流V型皮托管式流量計很好地解決了在測量煤氣、煙道氣等臟污介質的堵塞、取壓管內壁結垢、積水等問題。