德爾塔巴流量計在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

      德爾塔巴流量計是均速管巴類流量計的一種，可以滿足各種通徑（小到DN25mm，大到DN9500）、各種腐蝕介質(zhì)、各種高低溫介質(zhì)（-200～1040℃）、各種高壓介質(zhì)（高達(dá)31MPa）、各種安裝管道材質(zhì)，廣泛用于各種干燥或者潮濕氣體、液體、蒸汽等介質(zhì)的測量。

一、德爾塔巴流量計的工作原理

      德爾塔巴流量計是勻速管流量計，利用差壓式原理測量。德爾塔巴流量計與孔板等差壓式流量傳感器一樣都遵循伯努利方程。在管道中插入德爾塔巴探頭，當(dāng)流體流過探頭時，在其前部（迎流方向）產(chǎn)生一個高壓分布區(qū)，在其兩側(cè)后部產(chǎn)生一個低壓分布區(qū)，如圖1所示，在其后部產(chǎn)生部分真空和雜質(zhì)聚集區(qū)，兩側(cè)還會產(chǎn)生渦流。

圖1 德爾塔巴流量計工作原理圖

      德爾塔巴探頭上開設(shè)有按一定規(guī)則排列的多對取壓孔（一般來說是兩對或多對），分別測量管道軸線上流體每點的壓力，在其前部（迎流方向）測得流體的多點全壓力即高壓平均值P1（包括每點的動壓力又稱速度壓力和靜壓力的平均值）；低壓區(qū)的取壓孔在其側(cè)壁測得流體多點靜壓力即低壓平均值P₂。P₁－P₂=ΔP，故ΔP反映了流體平均速度壓力，即平均流速的大小，以此可推算出流體的流量。同其他差壓流量計一樣，其計算公式為：

（1）

式中：α為流量系數(shù)；ε為壓縮系數(shù)（當(dāng)為不可壓縮液體時，ε=1）；A為管道橫截面積；ΔP為差壓；ρ₁為流體平均密度。

      德爾塔巴介質(zhì)必須充滿管道；流體必須是單相流，雙相流（如水氣混合流）是不能被測量的。探頭材料有特殊的1.4528和哈氏C4合金，專門針對各種強腐蝕介質(zhì)；低壓孔徑為8mm，防堵性能良好。

二、 德爾塔巴流量計的安裝

2.1 開孔位置的選擇

        為了使德爾塔巴流量探頭能夠達(dá)到測量的高精度，開孔的位置，需要一定的前后直管段。不同的管道結(jié)構(gòu)將會有不同的直管段要求，如前后為單彎管道，前直管段為7ID，后直管段為3ID，準(zhǔn)確度為±0.2%，如圖2所示；前直管段為4ID，后直管段為3ID，準(zhǔn)確度為±0.5%。不同的廠家產(chǎn)品前后前直管段的要求有差異。

圖2 前后為單彎管道示意圖

2.2 安裝探頭套管和引壓管的方向

      德爾塔巴流量計有一體式和分體式。無論是何種介質(zhì)，探頭與差壓變送器均可以實現(xiàn)一體化連接或分體連接。分體式流量計一般由探頭、引壓管和差壓變送器等組成。探頭套管和引壓管的方向與被測流體的種類、安裝的管道（水平、垂直或者有一定傾斜角度）有關(guān)。

       當(dāng)?shù)聽査土髁坑嫓y量液體時，差壓信號是經(jīng)過引壓管中的液體傳遞到差壓變送器的，如果液體中有氣泡將會引起測量的誤差，所以在安裝時，應(yīng)使在探頭套管、引導(dǎo)管和差壓變送器中的氣泡能夠排回管道中。所以要盡量從下向上安裝。水平安裝時，探頭套管需要向下有一定傾斜，這樣使氣泡可以自動排出，安裝引壓管時，需要有一個向下的一定傾斜，這樣使氣泡可以自動排出。

圖3 水平管道，水平安裝

      當(dāng)?shù)聽査土髁坑嫓y量氣體時，德爾塔巴流量探頭中的冷凝水會對測量結(jié)果帶來很大影響，所以在安裝時，必須將冷凝水排回管道，盡量從上向下安裝。如果必須水平安裝，安裝探頭套管時，需要向上有一定傾斜，使冷凝水可以自動排出，在這種情況下，差壓變送器往往會通過多閥組安裝在支架上。探頭套管和引壓管必須保證向上稍微傾斜。如圖3所示，向上傾斜的角度最大不能超過3°。引壓管的內(nèi)徑至少應(yīng)為8mm，長度可以根據(jù)需要來確定。

2.3 差壓變送器的安裝

      在德爾塔巴流量探頭上標(biāo)有流體流向以及微差壓變送器連接時的標(biāo)志標(biāo)牌。流體方向的迎向流為“+"，背向為“－"。安裝差壓變送器時，注意流體的流向應(yīng)該與差壓變送器的極性相一致。

當(dāng)測量蒸汽時，德爾塔巴探頭中己經(jīng)配置了冷凝器，差壓信號是經(jīng)過一段冷凝管道傳遞到差壓變送器。安裝時，務(wù)必要將左右兩個冷凝器保持在同一水平的位置（使用水平儀來保證其水平）。在冷凝器之后，有一段管道，用于分體或者一體化連接到差壓變送器。

三、德爾塔巴流量計的零點校準(zhǔn)

      為了保證德爾塔巴探頭在最小流量時，還能保持比較高的精度，建議在差壓變送器安裝完畢后，對變送器的零點進(jìn)行校準(zhǔn)。由于變送器在運輸和安裝過程中，環(huán)境溫度和靜壓的變化，都會對它們的零點有影響，所以最好安裝之后，當(dāng)介質(zhì)滿管而且達(dá)到正常的工作壓力時，進(jìn)行再校準(zhǔn)。

若測量的介質(zhì)是液體或者蒸汽，在零點校準(zhǔn)之前，必須保證探頭里充滿液體介質(zhì)或者冷凝水，否則，調(diào)零的精度和線性將會受到影響。

      如果沒有三閥組或者五閥組，在開車過程和零點校準(zhǔn)之前，關(guān)掉所有通往變送器的閥門，要確保沒有介質(zhì)流入差壓變送器。避免高溫高壓介質(zhì)將差壓變送器損壞。

四、德爾塔巴流量計的故障現(xiàn)象及排除方法

      德爾塔巴流量計是一種高性能低維護的產(chǎn)品，如果嚴(yán)格按照安裝程序進(jìn)行安裝并且介質(zhì)污染度不大，則無需進(jìn)行任何維護。對于具有高密度的塵埃物質(zhì)的介質(zhì)，可以使用在線吹掃裝置。多數(shù)的故障都是由于安裝使用不當(dāng)或現(xiàn)場工況不能滿足安裝要求所致。

德爾塔巴流量計現(xiàn)場使用和維護時遇到的一些故障現(xiàn)象及排除故障的方法簡要總結(jié)如下：

1）故障現(xiàn)象1，測量管道流體有動，變送器無輸出。

故障可能原因：一次閥或三閥組不正常；變送器的電源連接有錯誤或變送器參數(shù)設(shè)置錯誤；引壓管正壓側(cè)堵塞等情況均可造成變送器無輸出。

故障處理：檢查一次閥是否打開和三閥組是否正常；檢查變送器的線路連接或重新設(shè)置變送器參數(shù)；檢查引壓管正壓側(cè)是否堵塞，如果堵塞打開排污閥進(jìn)行疏通。

2）故障現(xiàn)象2，流量偏大或偏小。

故障可能原因：引壓管負(fù)壓側(cè)泄漏或引壓管正壓側(cè)泄漏導(dǎo)致流量偏大或偏小；變送器量程設(shè)置不正確；管道尺寸與探頭上標(biāo)注的尺寸不一致，ID偏小流量偏大，ID偏大流量偏小。

故障處理：用肥皂泡檢查引壓管確定是否泄漏并處理；對著計算書重新設(shè)置變送器量程；變更安裝位置或更換探頭使之一致。

      德爾塔巴流量計具有精度高、可靠性好、安裝方便、維護量小、運行成本低的特點。德爾塔巴流量計壓力損失比孔板要小得多，只有孔板的5%～10%；一體化或分體安裝自由選擇；孔大不易堵等特點。德爾塔巴流量計廣泛應(yīng)用于冶金、電力、石油、化工、新能源等各工業(yè)領(lǐng)域。