皮托管式流量计的测量原理及结构特点

* {4 `, K3 J) b# _" G

) }$ W. |; J3 F/ j' n

皮托管是一种经典的流速测量元件，已经具有多个国际、国家标准和检定规程，广泛地应用于风洞流量标准装置、航空、气象、环保等领域。针对冶金企业煤气的特点，这一经典的测量元件在测头型式、产品结构上，需要进行针对性的开发设计，才能很好地用于冶金企业煤气计量。

" R _" k, B9 }' \: L; U

1、自整流V型皮托管式流量计的测量原理

1 t5 T4 i* ~4 q/ S5 m) u3 R6 C- f/ f8 R

用皮托管进行封闭管道气体流量的测量是一种具有国际标准的测量方法。在工业测量领域，由于成本和现场环境的限制，自整流V型皮托管式流量计依据采用单管的方式测量流量，其流速传感器依据皮托管原理设计，见图1。

$ p$ M5 W; Y& U3 W& ^- K& r5 f4 H

. ]: ?2 G/ ]3 U* t: w7 n5 K

在实际煤气流量测量和计算中，差压通过高性能的差压变送器进行测量，密度根据煤气的组分进行计算，公式中的测头系数、流速分布系数、干扰系数是能否准确测量流量的关键。测头系数通过风洞标准流量装置进行标定来确定。

2、自整流V型皮托管式流量计的测头结构特点

为了适应煤气脏污、含水、腐蚀性强等特征，自整流V型皮托管式流量计设计了V型带整流槽的流速测头。V型测头的角度经过计算流体力学分析方法和流量标准装置验证，达到了最优化设计。该种测头能长期使用于煤气、烟道气等脏污介质的流量测量，具有以下优点：

- L+ B+ ?7 l( r0 s! j

（1）取压孔孔径大，防脏污堵塞能力强；

. o0 o5 c3 J- H: v, Z& o, P' B) d

（2）V 型测头为前后对称型式，可用于双向流的测量；

（3）管线压力 1 MPa 以内，均可不停气在线开孔安装；

（4）带有吹扫接口，可连接吹扫装置，可用蒸汽或氮气进行吹扫；

3 Q' y" P; v) U4 ^ o- G

（5）设计在线疏通装置，可以在不停煤气、不拆卸流量计的情况下，进行流量计的清灰、清渣维护，并且不会产生煤气泄漏。

; ]- o! {! Y$ X% j V, d" K y

3、自整流V型皮托管式流量计的防堵原理

测量冶金企业煤气的流量计，关键是能适应介质脏污，下面通过对比分析均速管式流量计堵塞的机理，来介绍自整流V型皮托管式流量计所采用的防堵结构设计，以及如何从原理上解决煤气中脏污杂质产生堵塞的这一问题。

: z; O9 T& d; g

（1）V型皮托管流量计采用大孔径测头，测头取压口的直径达到10mm。

! s8 k8 Q4 K! N N" x1 m' X, I5 p0 X/ x

（2）从测头取压口开始的整个取压管内介质为静止状态，粉尘、焦油等污物不会被带入引压管路中，因此不会产生因粉尘埋积而导致的堵塞。

; I; J' H3 {/ g7 P: x

（3）由于测头采用V形切口设计，并且整个取压管路为完全直通的，湿煤气中的冷凝水随时自动排出到管道中不会存积于引压管路中。

* N+ m& r# f4 B- _- L X" a

（4）流量计配有在线吹扫装置，一旦发生堵塞可随时进行吹扫。由于测头正负压各只有一个取压口，因此可以完全吹通，不会有均速管只能吹通测杆上端的取压孔，而下端取压孔依然堵塞的现象。

+ ~1 |. X5 @$ @* E: a: Q

通过这些设计，自整流V型皮托管式流量计很好地解决了在测量煤气、烟道气等脏污介质的堵塞、取压管内壁结垢、积水等问题。

. _) I) c' Q1 M, q9 b

* }1 b) v; r3 J3 @( K

) R. Z5 Y* P" j( r3 h) E* C: ~6 I v 8 b0 a% y0 w/ c1 l% F- x 8 N7 O" u8 }0 b* S; C8 R 2 J' J9 P1 U' t8 ^0 X