流量計(jì)就是用于測(cè)量管道或明渠中流體流量的一種儀表，它有瞬時(shí)流量和累計(jì)流量。在安裝流量計(jì)時(shí)要注意管道上盡量留有足夠的直管段，下面說(shuō)說(shuō)流量計(jì)為什么需要直管段。

 

 

一、流量計(jì)需要直管段的根本原因

 

流量計(jì)所測(cè)流速的準(zhǔn)確性不僅與流量計(jì)本身的精度有關(guān)，還與其安裝位置有關(guān)，流量計(jì)理想的安裝位置是其上下游流體的流動(dòng)狀態(tài)為單相穩(wěn)定流，這樣流量計(jì)上下游局部阻力管件對(duì)流體流動(dòng)狀態(tài)的影響不直接影響流量計(jì)的測(cè)量精度。

 

流量計(jì)流體在圓形管道內(nèi)必須形成典型的流速分布(層流流速分布和湍流流速分布)才能利用成熟的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算進(jìn)而準(zhǔn)確測(cè)量。但是這種典型的流速分布必須是充分發(fā)展了的管內(nèi)流動(dòng)才能形成，也即有足夠長(zhǎng)的直管段才能形成。

 

若流體流經(jīng)阻流件(彎頭、三通、閥門等)，流速分布會(huì)發(fā)生畸變和產(chǎn)生旋渦，這種情況下的流體會(huì)成為非充分發(fā)展管流，此時(shí)流速在管道的任何一截面都是不同和隨時(shí)變化的。

 

只有在很長(zhǎng)的直管段末端或加裝整流器后流速分布才能恢復(fù)到充分發(fā)展管流，這就是許多流量計(jì)需要足夠長(zhǎng)直管段的根本原因。

 

二、流量計(jì)直管段長(zhǎng)度不夠處理方法

 

在安裝流量計(jì)時(shí)，為了獲得與實(shí)流校驗(yàn)相同的精度，一定要滿足規(guī)定的流動(dòng)條件。目前除了容積式、科氏質(zhì)量流量計(jì)等少數(shù)幾種之外，都對(duì)前后直管段長(zhǎng)度有特定的要求。

 

然而在實(shí)際工程中，由于場(chǎng)地限制，無(wú)法保證有理想的安裝地點(diǎn)保證直管段的長(zhǎng)度；此外，在一些改造工程中，在既有管道增設(shè)流量計(jì)也會(huì)遇到?jīng)]有合適長(zhǎng)度的問(wèn)題。這時(shí)，工程人員往往會(huì)采用以下方法解決問(wèn)題。

 

改裝管道

 

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是通過(guò)與設(shè)備專業(yè)人員協(xié)商，對(duì)現(xiàn)有管道進(jìn)行改裝。

 

讓步法

 

所謂讓步法就是對(duì)某項(xiàng)指標(biāo)做出讓步，該方法在產(chǎn)品質(zhì)量管理中是普遍使用的。例如在化工生產(chǎn)中，從流程末端流出的產(chǎn)品達(dá)不到一級(jí)品指標(biāo)，但能達(dá)到二級(jí)品指標(biāo)，于是就作二級(jí)品入庫(kù)銷售，而不是將其報(bào)廢，這樣在經(jīng)濟(jì)上比較劃算。

 

在流量計(jì)使用現(xiàn)場(chǎng)，如果直管段長(zhǎng)度無(wú)論如何也不能滿足要求，流量測(cè)量結(jié)果也不是用于貿(mào)易結(jié)算，而是用于一般監(jiān)測(cè)或過(guò)程控制，可嘗試采用讓步法。

 

加裝流量調(diào)整器

 

流動(dòng)調(diào)整器可用于減少上游直管段長(zhǎng)度。配合性實(shí)驗(yàn)表明，它可以用在任何上游管件的下游。目前在ISO5167正文中只列入2種流動(dòng)調(diào)整器：19根管束式流動(dòng)整直器和Zanker流動(dòng)調(diào)整板，流動(dòng)調(diào)整器在標(biāo)準(zhǔn)中列有適用的節(jié)流件和阻流件類型以及具體的安裝位置等。

 

選擇適合型號(hào)

 

由于各種不同類型的流量計(jì)對(duì)直管段長(zhǎng)度的要求差異懸殊，如果原來(lái)所選的流量計(jì)直管段要求較長(zhǎng)，而且無(wú)論如何也滿足不了要求，應(yīng)改選直管段長(zhǎng)度要求較低的型號(hào)。

 

對(duì)影響值進(jìn)行評(píng)估

 

直管段長(zhǎng)度不夠時(shí)，流量計(jì)不確定度增大，是由于管道內(nèi)的速度分布畸變，使得儀表的實(shí)際流量系數(shù)與出廠標(biāo)定時(shí)的流量系數(shù)不一致。如果按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的管件種類和直管段長(zhǎng)度組裝成一套帶前后管段的流量計(jì)，放在流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上，標(biāo)定出該臺(tái)儀表的流量系數(shù)，然后配套使用，并使用此流量系數(shù)計(jì)算流量，也就完全排除了直管段長(zhǎng)度不夠?qū)y(cè)量結(jié)果的影響。

三、流量計(jì)管道安裝要求

類型	直管道上	閥門	水平安裝	垂直安裝
孔板流量計(jì)	節(jié)流裝置前≥10D 節(jié)流裝置后≥5D	閥門應(yīng)安裝在節(jié)流件最小值管段長(zhǎng)度以外	節(jié)流件前后長(zhǎng)度2D的管道內(nèi)表面必須光滑，節(jié)流件下游側(cè)為關(guān)閉空間或直徑≥2D大容器時(shí)，則關(guān)閉空間或大容器與節(jié)流件之間的直管長(zhǎng)不得小于30D（15D	介質(zhì)流向由下向上，直管段要求與水平安裝相同
電磁流量計(jì)	上游≥5D，下游≥3D 插入式，入口≥10D，出口≥5D	安裝在閥門后，流量計(jì)上游≥10D，下游≥5D	管道內(nèi)徑與傳感器內(nèi)徑應(yīng)相同，相差不能超過(guò)2%	液體流向由下向上，傳感器不能安裝在管道最高位置，防止積聚氣泡
渦街流量計(jì)	上游≥15D，下游≥5D 管道縮徑，上游≥15D 管道擴(kuò)徑，上游≥18D	安裝在閥門后，流量計(jì)上游≥20D 安裝在閥門前，流量計(jì)下游≥5D	前后直管道內(nèi)徑與流量計(jì)內(nèi)徑相差不能大于3%，需安裝前后截止閥	介質(zhì)流向自下向上
轉(zhuǎn)子流量計(jì)	—	—	—	必須垂直安裝，介質(zhì)流向必須由下向上
渦輪流量計(jì)	上游≥20D，下游≥5D	流量計(jì)前后應(yīng)安裝截止閥，使用時(shí)閥門必須全開(kāi)	必須安裝在水平位置，管道傾斜在5º以內(nèi)	—
質(zhì)量流量計(jì)	—	流量計(jì)前后宜安裝切斷閥和旁路閥	避免安裝在管線的最高位，盡可能遠(yuǎn)離閥門，三通和彎管等管件	介質(zhì)流向由下向上，且出口有一定的直管段

 
附：使用流量計(jì)測(cè)量介質(zhì)流量時(shí)，介質(zhì)必須充滿管道，否則會(huì)造成很大測(cè)量誤差。