迪川塔巴流量計在流量測量中的應(yīng)用
在現(xiàn)在工業(yè)過程自動化中，流量是重要的過程參數(shù)，為了對生產(chǎn)過程進行有效的監(jiān)督、操作和控制，需要測量各種介質(zhì)的流量。流量檢測儀表是發(fā)展生產(chǎn)、節(jié)約能源、改善產(chǎn)品質(zhì)量、提升經(jīng)濟效益和管理水平的重要工具，是工業(yè)自動化中重要的儀表之一。流量儀表種類繁多，各適用于不同的場合，按測量途徑劃分可分為質(zhì)量式流量計、容積式流量計和速度式流量計，速度式流量計中又劃分為電磁流量計、變面積式流量計和差壓式流量計等。本文中所介紹的迪川塔巴就是一種差壓式流量計。
迪川塔巴是由德國思科（Systec-Controls）公司和德國埃爾朗根（Erlangen）大學(xué)于上世紀90年代合作研制開發(fā)的一種流量測量儀表，1995年開始正式生產(chǎn)銷售。目前完善至全系列各種規(guī)格，已在16個國家銷售、應(yīng)用數(shù)千臺。
1.1 測量原理
差壓式流量計是一類應(yīng)用*為廣泛，用量居首的流量計。迪川塔巴流量計同樣是運用差壓測量的原理，可以說是一種特殊的節(jié)流設(shè)備。
節(jié)流式差壓測量以流量連續(xù)性方程（質(zhì)量守恒定律）和伯努利方程（能量守恒定律）為基礎(chǔ)。管道內(nèi)充滿流體，當(dāng)流體流經(jīng)節(jié)流件時會在節(jié)流件處形成局部收縮，導(dǎo)致流速增大，靜壓降低，在節(jié)流件前后產(chǎn)生差壓，流量愈大，差壓愈大，因而可以根據(jù)差壓來衡量流量的大小。
1.2 基本結(jié)構(gòu)
迪川塔巴流量計
由探頭、安裝套管、變送器連接部件、差壓變送器等四部分組成。
迪川塔巴探頭的長度等于管道內(nèi)徑，探頭前后各分布著一排不均勻分布的孔，孔徑為8mm，分別為高壓孔和低壓孔，高壓孔始終面向流體的流動方向。通過探頭的前后兩排孔將管道內(nèi)壓力在孔內(nèi)取平均，并得出探頭前后差壓。
安裝套管是迪川塔巴與管道的連接部件，套管的一側(cè)與管道焊接，另一側(cè)與迪川塔巴連接，連接形式按壓力的大小可選擇螺紋或法蘭連接。套管的長度由管道保溫層厚度決定。
差壓變送器將探頭提供的差壓信號經(jīng)開方和計算，得到流量。要根據(jù)探頭所產(chǎn)生的實際壓差，選擇合適量程和精度的變送器。
2 迪川塔巴流量計優(yōu)點
1）高精度，低直管段要求
迪川塔巴流量計
很好的將高精度和低直管段要求結(jié)合在了一起，在滿足直管段的條件下（一般為前7D后3D）可以達到0.5%的精度，即使在相當(dāng)短的直管段下（前2D后1D）也可以到達2%的精度。這決定了迪川塔巴可以用于直管段苛刻的場所，在大管徑上的應(yīng)用尤為明顯。
2）大差壓、小壓損、低運行成本
迪川塔巴特殊的探頭設(shè)計決定了測量時可產(chǎn)生較其他一體化探頭要大的差壓，大差壓決定了差壓變送器的量程范圍大，測量精度也較高。
流量計的壓力損失是指由于管道中存在的一次設(shè)備，而產(chǎn)生的不可恢復(fù)的壓力降，在生產(chǎn)中需盡可能的減少流量計壓力損失。使用迪川塔巴測量時所產(chǎn)生的壓損遠遠小于孔板等傳統(tǒng)節(jié)流設(shè)備，由于壓損小，管道流體動力損失也小，設(shè)備的運行成本低，成本回收快。
3）運用范圍廣
迪川塔巴應(yīng)用范圍廣，可測量干氣、濕氣、液體以及蒸汽等多種介質(zhì)，不受介電常數(shù)限制；可選擇管道式及插入式，測量口徑從3mm至15000mm，適用于各種口徑的方管及圓管。對與高溫、腐蝕介質(zhì)可采用特殊的探頭及管道連接材質(zhì)。
4）一體化結(jié)構(gòu)、安裝便利、免于維護
迪川塔巴流量計
可以實現(xiàn)真正的一體化安裝，包括蒸汽流量的測量，將差壓探頭、溫度和壓力的測量以及差壓變送器在一根探頭上安裝，而傳統(tǒng)的蒸汽測量無法實現(xiàn)一體化安裝。一體化安裝可以減少接頭、減少泄露，更為安全，同時也減少了安裝工作量，一臺一體化迪川塔巴流量計從開孔至安裝完畢僅需60分鐘。探頭取壓孔的防堵設(shè)計也使得迪川塔巴流量計在后期基本免于維護。
此外，迪川塔巴流量計還有大量程比、安裝方式多樣等優(yōu)點。迪川塔巴與一些常用流量儀表的主要性能比較見表1。
表1 常用流量計性能比較
3 迪川塔巴流量計與孔板計算比較
這里通過一則實例，對迪川塔巴流量計和孔板的差壓及壓損進行比較。
本工況測量介質(zhì)為甲醇水溶液，密度為794kg/m，管道公稱通徑DN50，工作壓力0.13MPa（A），工作溫度80℃。介質(zhì)的*小流量480kg/h，常用流量880kg/h，*大流量1600kg/h，刻度流量定為1800kg/h。這里分別選用孔板和型號為DF10M的管道式迪川塔巴流量計，計算出各流量情況時差壓及*大壓損如表2所示。
表2 迪川塔巴與孔板計算比較
由上表中的計算結(jié)果可以看出，在此工況下，使用迪川塔巴獲得了與孔板相近、甚至略大于孔板的差壓值，但其所產(chǎn)生的*大壓損僅約為孔板的一半。此處設(shè)計若采用迪川塔巴流量計代替?zhèn)鹘y(tǒng)的孔板進行測量，不但可以降低對直管段的要求、提高測量精度，同時也可以減少設(shè)備的后期運行成本。
4 結(jié)束語
化工設(shè)計中，流量儀表的選擇不僅需要考慮到工況條件、介質(zhì)本身特性、精度要求等，還需考慮安裝運輸便利、前期投入以及后期運行成本等實際因素，因此需要在各種流量儀表中權(quán)衡利弊，選擇*為合適類型及型號。迪川塔巴流量計在精度等級、直管段要求、壓損及安裝上都有著自己的優(yōu)點和優(yōu)勢，為我們流量計的選擇提供了一種不錯的方案，在工程應(yīng)用中有著一定的實際意義