HJM系列横截面式流量计
(在中国首创,并获国家专利)
一、工作原理
在有充足的直管段且管道中气流分布具有一定规律的前提下,如果管道内的流速是稳定、确切的
形式,则在管道中流速分布是自管壁等于零连续变化到管道中心的最大流速。因此在中间的变化过程
中总可以找出一个点,在这个点上所测的流速即是平均流速。这在实际工作现场,是很难做到的,特别
是二次风,极无规律。由于没有足够的直管段,通过管道横截面上各点的流速不一样,很难找到一个能
代表平均流速的点。在这种情况下,如果利用测点速的装置(S型皮托管、热式质量流量计),测某一直
线的线速度(即各种类型的均速管)来推算出该截面的平均速度,简直无准确精度可言。
由于管道中的流速不等于常数,可以将管道截面分割为许多小的单元面积Ai。假设每个单元面积
内的流速为Vi,则总的流量就等于流过多个所有小单元面积的流量之和,即: 。此方法称
之为速度面积法。国际标准化组织已肯定了这种方法,并制定了相应的测量规范。当单元面积分割得
愈多,所测的流量应愈准确。横截面式流量计,就是基于这个原理而设计出来的,并在实际应用中得到
了证实。
单元面积划分的原则
1. 矩形管道:将矩形管道的长边和短边分别按等长度的原则,将矩
形管道的横截面平均分成若干个面积相同的小单元。测量每个小单元中
心点的流速,再将所有小单元的流速之和平均,即是整个大横截面积的平
均流速。
2. 圆形管道:将圆形管道截面分割成若干个面积相等的同心圆环(中
央为圆),测出每个圆环的流速,然后再将所有圆环(包括中央圆)的流速
平均化,即得到该圆截面的平均流速。
二、优势
横截面式流量计有两个最突出的优势,是其它所有流量计不能与之相比的。
优势之一:对直管段要求小。其中,带有直流器的Ⅰ型和Ⅱ型只要有250mm的安装位置,无直流
器的Ⅲ型和Ⅳ型只需1-2倍的直管段,就能保证准确的测量。
优势之二:无需现场标定。一般的流量计,因为使用条件与标定条件不一样,为了使测量结果更符
合实际情况,通常在安装后,还要进行现场标定,以最后确定流量系数K。横截面式流量计完全不需要
现场标定。技术关键点在于,它与其它流量计有不同的测压孔的开孔方式,这种开孔的技术已获得专
利批准。这种特殊的开孔方式不需要流量系数,即:V=(2△P/ρ)1/2 。由公式可以看出,流速V只与动
压ΔP和密度ρ有关,与流量系数K无关。