江蘇中儀自動化儀表有限公司致力于彎管流量計的研究，設計開發(fā)了彎管蒸汽流量計、氣體流量計、液體流量計、小口徑小流量一體式流量計。為使更多用戶及業(yè)內(nèi)認識了結(jié)使用該產(chǎn)品我們推出系列有關彎管流量計在各行業(yè)的應用范例，解析彎管流量計的性能特點及優(yōu)勢。
　　一、彎管流量計的原理
　　彎管流量計是一種差壓式的流量計，是利用流體流經(jīng)彎管傳感器產(chǎn)生離心力的原理來測量流體流量的。
　　當流體流經(jīng)彎管時，由于彎管的約束，迫使流體在彎管內(nèi)作類似的圓周運動，根據(jù)流體強制旋流理論，流體作圓周運動遵循的規(guī)律與固體在空間狀態(tài)下作圓周運動相似。彎管內(nèi)的流體由于作圓周運動而產(chǎn)生離心力，該離心力的大小與流體流速、流體的質(zhì)量（密度）以及作圓周運動的曲率半徑等因素有關。離心力的作用使流體對彎管內(nèi)、外側(cè)產(chǎn)生壓力差，測出此差壓值就可計算出管道內(nèi)流體的流速，進而計算出流體的流量值，這就是彎管流量計的基本測量原理。
　　二、彎管流量計的基本特點及與其它流量計性能比較
　　1、結(jié)構簡單，性能價格比*
　　彎管傳感器是用標準幾何90度彎管加工制作而成的，法蘭式取壓的孔板流量計是市場上價格*的流量計，彎管流量計的價格*可以和它相比。
　　2、免維護的流量傳感器
　　真正意義上的免維護流量測量裝置是沒有的，我們這里所謂的免維護流量測量裝置應該具備如下的基本品質(zhì)：工作中不會磨損或者對磨損不敏感；在高速流體沖擊下不會變形、扭曲、震動；長期高低溫工作條件下敏感元件不會老化、變質(zhì)而降低穩(wěn)定性和靈敏度；對于環(huán)境中可能出現(xiàn)的震動、粉塵、潮濕、電磁場干擾不敏感；經(jīng)過長周期運行它的穩(wěn)定性、靈敏度、準確性不會發(fā)生明顯變化；能在zui大程度上防止傳感器被粘污、結(jié)疤、堵塞等等。符合免維護傳感器的標準，保證了流量計長期高精度測量的工作狀態(tài)。而孔板流量計的節(jié)流口對微量磨損就十分敏感。規(guī)程規(guī)定，計量用孔板流量計的孔板每年必須進行一次或一次以上的強制性磨損檢查，這是保證孔板流量計準確計量的必要條件。對于那些大管徑的孔板和蒸汽孔板，其拆裝難度之大，維修費用之高，給使用者帶來了額外的負擔。 彎管傳感器因耐磨損、免維護、長周期高精度運行的特點，可滿足直接焊接安裝的技術條件，焊接法安裝解決了流量測量裝置現(xiàn)場跑、冒、滴、漏等令人頭痛的問題。
　　3、無任何附加節(jié)流件或插入件，無附加壓力損失，節(jié)約能源
　　這一特點給彎管流量計的工業(yè)化應用帶來了巨大的便利和經(jīng)濟效益。
　　對孔扳流量計來說，流體在孔板上的壓力損失是不可恢復的，其損失可達孔板在該流量下產(chǎn)生的差壓值的60%~80%，為了提高其測量精度，設計人員在選定孔板流量計的工作差壓值時一般都取高值，使該壓力損失成為不可忽視的數(shù)值。
　　彎管流量計則不存在管道附加阻力損失的問題，孔板的節(jié)流損耗可簡單地看作是彎管流量計的節(jié)能效果，這對于那些大系統(tǒng)、大管徑、大流量、低壓力的測量對象好處更加明顯。
　　在蒸汽測量系統(tǒng)中，為維持一臺安裝在百噸/小時流量管道上的孔板流量計正常運行，年耗電數(shù)萬度，折合人民幣數(shù)萬元。這里僅考慮孔板流量計壓力損失為幾十千帕，為使這個問題有一個量的概念，我們做出了一些推算列在表中。
　　表一的數(shù)據(jù)為蒸汽流量測量中不同的壓力損失，孔板流量計引起的額外耗電量、電耗費用，其中運行天數(shù)按360天計算，電價按0.4元計算。
　　表一

　　由表一可見流量為5000m3/h的蒸汽，當孔板壓力損失為20KPa時，運行費用為9.6萬元。而彎管流量計沒有附加阻力損失，如用彎管流量計代替孔板流量計進行蒸汽流量測量，可大大地降低運行費用，獲得可觀的經(jīng)濟效益。
　　4、可測量容易臟污、易堵塞介質(zhì)的傳感器
　　煤氣（包括：高爐煤氣、焦爐煤氣、發(fā)生爐煤氣等）、煙氣。屬臟污介質(zhì)，容易堵塞、粘連傳感器關鍵部位，直接影響測量。傳統(tǒng)孔板流量計及渦街流量計基本無法保證長期運行的準確性與穩(wěn)定性。循環(huán)水水質(zhì)較差，對流量測量裝置的污染影響較大。孔板流量計的節(jié)流件或渦街流量計的插入件極易被循環(huán)水玷污或堵塞，尤其是孔板節(jié)流口的直角部分，即使是輕微的玷污也會對測量精度造成極大的影響。彎管傳感器對于類似煤氣、循環(huán)水這樣的介質(zhì)其適應性是不用懷疑的，即使是長期的運行也能保證彎管流量計的正常工作，保證其足夠的測量精度。
　　我們的措施是：
　?。?） 在允許的范圍內(nèi)盡可能加大取壓孔的孔徑；
　　（2） 取壓孔連接的根部閥選擇三通旋塞閥，方便對取壓孔進行必要的疏通；
　?。?） 定期用低壓蒸汽對取壓閥以及取壓孔進行吹掃、清洗，對易結(jié)疤的介質(zhì)可以在一定程度上改善彎管傳感器的工作狀態(tài)。
　　應用案例：冶金行業(yè)高爐煤氣（中國五礦中板廠、國豐鋼鐵、唐鋼集團等），發(fā)生爐煤氣（萬豐集團、科源環(huán)保、雷浩公司等）。不一一列舉。
　　5、適應性強，量程范圍寬、直管段要求不嚴格
　　只要是能用孔板、渦街，均速管等流量計進行測量的流體都可用彎管流量計來進行流量測量，且在耐高溫、耐高壓、耐沖擊、耐震動、耐潮濕、耐粉塵等方面，彎管流量計遠遠優(yōu)于這些常用的流量計。
　　高溫、高壓、沖擊、震動使渦街流量計適用范圍十分有限，這與它的測量原理有關。震動、沖擊對彎管傳感器的正常工作幾乎沒有影響，而高溫、高壓對于彎管傳感器來說只要采用與工藝管道相同材質(zhì)的標準彎頭，就可以得到解決。
　　量程范圍寬一方面是指彎管流量計對于其測量介質(zhì)的流速適用范圍寬，蒸汽或其它氣體介質(zhì)，流速范圍為0~7~70m/s；液體介質(zhì)流速范圍為0~0.3~5m/s。以上所說的流速范圍也沒有嚴格的限制，如果被測介質(zhì)沒有上限流速的限制，則流速范圍還可更大；有足夠精度的微差壓變送器相配合，則流體流速的低限可取得很小。高質(zhì)量微差壓變送器的應用使彎管流量計能夠適應低流速、小信號測量的要求。總之，彎管流量計的量程范圍*可以滿足不同對象的流量測量的要求。
　　量程范圍寬的另一方面是指彎管傳感器的幾何尺寸沒有限制，管徑可從十幾毫米到一米甚至兩米以上。直管段要求不嚴格也是彎管流量計在現(xiàn)場使用中十分重要的特點之一，許多流量測量裝置都因為現(xiàn)場直管段不能滿足要求而不能進行測量或不能保證其測量精度。彎管流量計在實際應用時只需保證前5D、后2D，遠遠低于其它流量測量裝置的要求。
　　6、測量精度高、重現(xiàn)性好
　　實驗證明，彎管流量計的測量準確度可達到1.0%。重現(xiàn)性精度高達0.2%。
　　7、測量數(shù)據(jù)可直接接入DCS系統(tǒng)
　　測量數(shù)據(jù)可直接輸入DCS系統(tǒng)。主機配有RSR-232、485通訊接口。
　　三、彎管流量計的應用
　　1．彎管蒸汽流量計
　　彎管流量計用于蒸汽流量的測量，使蒸汽流量測量裝置容易泄漏的難題得到根本性的解決，無阻力損失的優(yōu)點，可獲得更好的經(jīng)濟效益，耐磨損、長周期運行不需要進行復雜維護和修理，使運行維修費用降到zui低點。
　　2．彎管液體流量計
　　處于地下或者半地下的輸水管道，對于流量計的要求更多的是耐用性，水系統(tǒng)管網(wǎng)縱橫交錯，希望水系統(tǒng)流量傳感器一次安裝之后能達到長周期、免維護、高精度可靠運行。彎管流量傳感器具備的堅固耐用抗磨損、可長周期保持足夠高的測量精度的特點，在這里可以發(fā)揮zui大的作用。
　　在水系統(tǒng)中，特別提一下的是化學水處理含酸水的流量測量，化學水處理過程中，由于水呈現(xiàn)酸性，其管道都是襯膠的，對于這種特殊的被測介質(zhì)（酸、堿性介質(zhì)），只要選擇耐酸不銹鋼、防腐型彎管傳感器就可以方便地解決流量測量問題。至于諸如鍋爐上水，雖然壓力、和溫度相對比較高，只要解決焊接問題，用彎管流量計進行流量測量是*沒有問題的。這一點在現(xiàn)場已得到充分驗證。
　　3．彎管氣體流量計
　　一般氣體的測量包括壓縮空氣、氧氣、氮氣、高爐煤氣、焦爐煤氣、窯氣等。在測量如壓縮空氣類似介質(zhì)中有些用戶為了節(jié)能降耗，一般采用將鼓風機電動機都改為變頻調(diào)速，用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的調(diào)節(jié)閥控制風量的節(jié)能手段，其節(jié)能效果當然是明顯的。如果彎管流量計替代孔板流量計進行流量測量，則可進一步降低管道壓力損失，達到更佳的節(jié)能降耗目的。
　　4．現(xiàn)場工業(yè)彎頭的改造
　　受種種條件的限制，許多用戶希望仍使用原有管道上的彎頭作為彎管傳感器，為此我們在現(xiàn)場作了大量的工作，在保證用戶要求的測量精度前提下完成了彎管流量計的這項擴展工作。為用戶降低了費用，同時也簡化了現(xiàn)場的安裝工作。例如與唐山鋼鐵公司、唐山國豐鋼鐵有限公司、河南安化集團、遷安大化合作，改造大管徑液體流量計（DN1200一套）、高爐煤氣流量計（DN600兩套）、空氣流量計(方管1800X2400等共七套)、水煤氣（DN1600一套）。運行準確、穩(wěn)定。均獲得了用戶的認可和高度贊揚。
　　目前，我廠的彎管流量計已經(jīng)成功應用在冶金、電廠、化工及其它行業(yè)，用于蒸汽、循環(huán)水，窯氣、助燃空氣、高爐煤氣計量等，并將彎管流量計成功地應用到了中溫中壓蒸汽流量測量中。
　　四、測量技術的完善
　　由于工業(yè)現(xiàn)場實際環(huán)境的限制，許多用戶的現(xiàn)場安裝條件十分苛刻，我們在現(xiàn)場安裝方法上進行了大量開創(chuàng)工作，使我們的測量技術得到進一步的完善，使彎管流量計的實際適用范圍有了更大的擴展。
　　1、彎管流量計在直管線上的安裝。
　　在傳感器安裝位置狹窄或沒有自然轉(zhuǎn)彎處，我們使用了彎管傳感器在直管段上的安裝技術，進一步開闊了彎管流量計的使用空間。
　　2、蒸汽的適用范圍突破了中溫、中壓禁區(qū)
　　利用彎管流量計測量蒸汽流量應該說是一種*選擇。通過與將彎管流量計成功地應用到了中溫（430℃左右）中壓（40kg左右）主蒸汽流量測量中，為彎管流量計應用領域獲得更大的發(fā)展空間，打破孔板流量計在中溫中壓領域一統(tǒng)天下的局面。
　　3、大彎徑比彎管傳感器的應用
　　突破了其它彎管流量計生產(chǎn)廠家固守的只能使用1.5D左右彎頭做傳感器的觀念。如與寧波熱電廠合作所使用的傳感器曲率半徑皆大于5D，擴大了彎管傳感器的應用，又為彎管流量計在中溫、中壓條件下使用提供了安全的保障。
　　4、介質(zhì)密度溫壓補償對流量測量準確性的影響
　　為了保證氣體（包括蒸氣）介質(zhì)流量測量的準確性，必須在測量介質(zhì)流量的同時測量出介質(zhì)的溫度和壓力值，利用二次儀表的運算補償功能在線對介質(zhì)的密度進行計算和補償。在流量計算公式中，介質(zhì)的密度與流量傳感器產(chǎn)生的差壓值是處于同樣重要的位置上，密度偏差造成的流量測量不準確與差壓變送器不準確造成的測量誤差是*一樣的。
　　　　　　　　　　　　　　　　　Q=α（△P/ρ）1/2 或者 G=α（△P/ρ）1/2
　　其中，△P是差壓變送器顯示的差壓值，而ρ就是介質(zhì)的密度。過去使用的流量二次儀表一般不具備在線溫壓補償運算的功能，而不能對實際工作中密度的變化進行必要的在線補償和修正。隨著微電子技術的廣泛應用，尤其是智能型二次儀表的開發(fā)和應用，使它的實用功能大大地擴展和加強，現(xiàn)在我公司生產(chǎn)制造的儀表提供的流量測量裝置具備溫壓在線密度運算補償已經(jīng)成為現(xiàn)場測量*的功能。
　　五、彎管流量計的應用及認可
　　通過我們十幾年的努力，國內(nèi)部分企業(yè)已廣泛使用我廠生產(chǎn)的彎管流量計，各種介質(zhì)的測量取得了良好的效果。彎管流量計是一種*型、節(jié)能型計量儀表，是集現(xiàn)代彎管加工技術，現(xiàn)代差壓測量技術及現(xiàn)代計算機技術的綜合結(jié)晶，這些*的綜合應用，使彎管流量計能滿足工業(yè)企業(yè)對各種介質(zhì)流量測量的要求。