35孔流量调整器的设计与应用
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摘要： 在气体封闭管道输送计量中，消除或最大程度地减少流态畸变的有效方法是在流量计上游安装流量调整器。在流量调整器与流量计之间需要一定长度的直管段，介绍了直管段长度的选择和实验方案，以达到最佳整流效果。性能优良的流量调整器可以改善进入流量计的流体流态，优化流动条件，提高流量计的测量准确度。
Abstract： In the measurement of the closed gas pipeline， to eliminate or minimize the distortion of the flow state， the effective way is to install a flow regulator in upstream. There is a straight pipe between flow regulator and flow meter. The paper studies the choice of the length of straight pipe and experimental scheme， to achieve the best rectifying effect. Flow regulator with excellent performance can improve the flow state， optimize flow conditions， and improve flow measurement accuracy.
Key words： accuracy；35-hole flow regulator；high， low level disturbance test
中图分类号：TP211 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）29-0043-02
1 概述
贸易结算中欲使涡轮流量计保持±1%的准确度，国际、国内行业标准为此都明确规定对涡轮流量计都需有前约30D后约5D（D管内径）的直管段长度。它是在检测室经严格的程序检定后确定的。但在实际安装的现场，会有形形的各种阻力件（弯头、阀门、异径管、歧管等），其流速分布也是变化莫测，十分复杂；并且大多数安装空间有限，不可能安排如标准规定的如此长的直管段长度。因此，涡轮流量计在现场应用中所达到的准确度将远远低于厂家提供的数据。
我公司研制的35孔流量调整器，可以解决直管段长度达不到规范要求时，仍可保持在线涡轮流量计具有较高的准确度，可以使气流更稳定的通过流量计。
2 流量调整器的原理
多孔孔板流量调整器是一个多孔的圆盘节流整流器，安装在管道的截面上，当流体穿过圆盘的整流孔时，将产生局部收缩、流束集中，流速增加，静压力降低，流体将被平衡整流，涡流被最小化，形成近似理想流体。通过取压装置，可获得稳定的差压信号，根据伯努利方程计算出体积流量、质量流量。
流量计算公式：Qm=■×■d2■
Qv=■×■d2■
式中：Qm·Qv——分别为质量流量（kg/s）和体积流量（m3/s）
C——流出系数；？着——可膨胀性系数；d——节流件开孔直径，m；？茁——直径比，？茁=d/D；？籽1——被测流体密度，kg/m；？驻p——差压，Pa。
3 流量调整器的结构和安装位置
我公司研制的（35孔）2DN和5DN流量调整器（见图1、图2），通过试验（模拟在线状态），看哪种流量调整器能提高涡轮流量计准确度，从中选择一种流量调整器，为用户与涡轮流量计与配套使用。
4 实验方案
下面试验对DN80G160涡轮流量计模拟在线高、低扰动状态，用流量调整器来代替表前直管端进行测试流量计的准确度。
低水平扰动试验装置沿气体流向依次包括入口直管段、前直角弯管、后直角弯管、渐缩管，并且两个直角弯管不在同一个平面，法兰之间密封连接。（见图3）
高水平扰动试验装置在低水平扰动试验装置中的两个直角弯管之间加了半圆形开口结构的垫片，该处的流通面积为该管路的横截面积的一半，开口位于弯管的外侧半径处。（见图4）
5 试验步骤及数据
①在检测室对涡轮流量计进行正常示值误差检测。流量点为100%Qmax、70%Qmax、40%Qmax、20%Qmax、10%Qmax、5%Qmax。②对涡轮流量计模拟在线状态（高、低扰动）进行示值误差检测。③用2DN、5DN流量调整器来替换涡轮流量计表前2DN的直管段。并对其进行示值误差检测。（表1、图5）
6 结论
根据试验数据结果和绘制的曲线可以得出以下结论：①5DN的流量调整器优于2DN的流量调整器，而且用5DN的流量调整器测在线表的基本误差更接近于在检测室检测的示值结果。②在Qmax～0.2Qmax间，5DN的流量调整器和检测室正常检测的误差变化小于或等于基本误差限的1/3。符合标准规定的要求。
7 应用
5DN的流量调整器能可以在有限的场地达到理想的流速分布，使所标定的流量系数更为准确、可靠，提高了在线表的准确度，避免了燃气供用双方因流量计量的误差所造成的经济损失，提高了双方的利益。以煤气为例，如果一个企业每日用气量为3000立方，采用的涡轮流量计误差为±2%，则每年将多（或少）付近5万元煤气费（2%×365×3000/ 天×2 元/立方=43800）；如是天然气则损失将更突出。由于它的结构简单，制造方便，而且价廉物美，因此得到了客户的普遍接受，取得了非常成功的应用效果。
参考文献：
[1]JJG 198-1994《速度式流量计检定规程》1994.12.1.
[2]GB/T 18940-2003 《封闭管道中气体流量的测量 涡轮流量计》，2003.8.1.
[3]归柯庭，汪军，王秋颖.工程流体力学[M].科学出版社，2003.7.1.