【摘要】本文結(jié)合工程實(shí)例，介紹了幾種實(shí)用的含雜質(zhì)流體的流量測(cè)量方案，供自動(dòng)化儀表設(shè)計(jì)及維護(hù)人員參考。
【關(guān)鍵詞】含雜質(zhì)流體 流量測(cè)量 壓力損失 管徑

1 引言
　在冶金工業(yè)生產(chǎn)中，進(jìn)行流量測(cè)量時(shí)，被測(cè)介質(zhì)含有雜質(zhì)是很常見(jiàn)的，由于雜質(zhì)流速低于主體流速而靠近管壁流動(dòng)，若使用標(biāo)準(zhǔn)孔板測(cè)量其流量，當(dāng)流體流過(guò)測(cè)量管時(shí)，雜質(zhì)有可能粘附在流量管和孔板上，不但影響了流體通過(guò)孔板時(shí)的流速分布，在很大程度上影響了測(cè)量精度，而且堵塞處于滯留區(qū)的取壓孔，影響正常工作。
　根據(jù)資料介紹，煤氣管道中的孔板表面上積垢每月約為0.5～0.62mm，主要雜質(zhì)為萘及焦油。另外，由于企業(yè)生產(chǎn)周期長(zhǎng)，工作又是連續(xù)的，生產(chǎn)一時(shí)停不下來(lái)，孔板的清掃工作常常無(wú)法進(jìn)行，因此，被堵孔板的介質(zhì)流量有時(shí)也只能憑以往經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行估計(jì)，長(zhǎng)期以去，對(duì)生產(chǎn)、對(duì)計(jì)量管理工作均無(wú)益處。
本文介紹幾種含雜質(zhì)流體的流量測(cè)量方案，供自動(dòng)化儀表設(shè)計(jì)及維護(hù)人員參考。

2 各種測(cè)量方案的分析、應(yīng)用
2.1 采用插入式文丘里管
　插入式文丘里管系插入式節(jié)流元件，它基于伯努利方程、連續(xù)性原理及速度分布原理設(shè)計(jì)而成。當(dāng)流體流經(jīng)管道時(shí)，通過(guò)插入在管道軸線部位的文丘里管，其圓錐形收縮段和喉部圓管，使流束形成局部收縮，導(dǎo)致流速增大，在節(jié)流前后產(chǎn)生壓力差，經(jīng)取壓管傳輸給差壓儀表，在圓管內(nèi)的流體介質(zhì)當(dāng)其處于充分紊流的條件下具有良好的軸對(duì)稱(chēng)流速分布時(shí)，根據(jù)速度分布原理和流場(chǎng)分布特性，由文丘里管測(cè)得的管道內(nèi)中心流速推算出整個(gè)管道截面流量。
　它適用于測(cè)量封閉管道中的單相穩(wěn)定流體（氣體、煙塵）的體積流量，與別的差壓式流量計(jì)相比：直管段要求較低，壓力損失小，可靠性高，幾乎不用維護(hù)且適用范圍寬，便于安裝。
　例如：邯鋼900m3高爐煤氣清洗系統(tǒng)的脫水器后高爐煤氣流量檢測(cè)（其工藝參數(shù)見(jiàn)表1），該被測(cè)介質(zhì)既含水又含塵，對(duì)此，我在設(shè)計(jì)中選用了開(kāi)封儀表廠生產(chǎn)的插入式文丘里管配上海自動(dòng)化儀表一廠的1151DP-型差壓變送器，1996年7月投產(chǎn)至今使用良好，末出現(xiàn)過(guò)檢測(cè)元件被堵現(xiàn)象。武鋼三煉鋼廠及湘鋼煉鐵廠，在大口徑煤氣計(jì)量中也采用了插入式文丘里管，取得了令人滿(mǎn)意的使用效果?？梢?jiàn)，插入式文丘里管特別適用于大口徑（DN≥1000mm）低壓（≤0.6MPa）輸送管含塵氣體的計(jì)量。
2.2 采用低壓損流量管
　對(duì)于一些大管徑低壓力的管路需要測(cè)量其流量時(shí)，人們往往習(xí)慣于選用經(jīng)典文丘里管，但它有2個(gè)不容忽視的缺點(diǎn)：
（1）經(jīng)典文丘里管尺寸過(guò)于龐大，特別是大管徑時(shí)，管的軸向尺寸約為管內(nèi)經(jīng)的5倍，給運(yùn)輸、安裝造成很大困難。在某些現(xiàn)場(chǎng)，由于管路較短，以至不可能采用經(jīng)典文丘里管。
（2）經(jīng)典文丘里管取壓口處測(cè)得的凈壓力差較小，經(jīng)常不得不用微差壓變送器測(cè)量，該表價(jià)格高，穩(wěn)定性和精確度都不好。
　　由于流量與差壓的平方根成正比，在流量偏小處，很微小的差壓處于不穩(wěn)定和相對(duì)誤差大的狀態(tài)，以至使流量的測(cè)量誤差更大，在某些情況下甚至達(dá)到無(wú)法接受的程度。

表1