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经营管理知识 A+K 平衡流量计的 独特性能讲义 平衡流量节流装置设计原理是基于伯努利能量守恒定律，实现等雷诺数、动量平衡。核 心技术是通过一个特殊优化设计的多孔圆盘节流整流传感器（平衡流量传感器），与工况流 场配合，来完成其优越性能的（见图 1）。平衡流量传感器每个孔的形状、尺寸和分布是基 于独特的等雷诺数、动量平衡公式和实流测试数据，通过流量仿真优化技术（QMC/MIMT）定 制，称为函数孔（FunctionHole）。当流体穿过圆盘的函数孔时，流体将被平衡调整，涡流 被最小化，形成图 2 所示的理想流场，经取压装置获得稳定差压信号。 图2 标准孔板和平衡流量计流场 示意图 1.3 A+K 平衡流量计的计算 公式 平衡流量计与标准孔板、 文丘里一样，根据伯努利方 程计算体积流量和质量流量。 质量流量计算公式如下： 图 1 A+K 平衡流量计结构示意图 （1） 式中，q ——实测流量，kg ·s-1 ； m C—— （BFM ）流出系数； ε——BFM 气体可膨胀系数； △p——实测差压值，Pa ； ρ ——流体介质密度，kg·m-3 ； 1 d——BFM 等效节流孔直径，m ； β——BFM 等效径比，是等效节流孔直径与管道内径之比。 体积流量按下式计算： （2） 式中，ρ——测量体积流量时温度压力下的流体密度 ，kg·m-3 。 3 -1 q ——体积流量 m ·s v 2 平衡流量计典型应用 2.1 双向测量 A+K 平衡流量节流装置的上下游完全对称，没有标准孔板的下游斜角，因此可作为双向流体 测量，完全解决了特殊工况时双向流介质的测量难题。见图 3 。 例如，Shell 煤气化炉的蒸汽流量测量，由于 SCGP 装置采用共用汽包，在低负荷或高负 荷时，出现两侧汽包液位相差过大，造成双向流，为此，可采用双向流流量测量装置，既可 测量正向时的蒸汽流量，也可测量反向时的蒸汽流量，解决了多年困扰的双向流流量测量问 题。 应用时，正反向流量的测量可采用同一台差压变送器，也可根据正反向最大流量选用两 台差压变送器测量。下面是流量测量方法。 ① 用一台变送器实现双向流量测量。 当正反向最大流量相同时，可选用同一台差压变送器测量双向流量。 ② 用两台变送器实现双向流量测量。 当正反向流量不等，或需要用两台显示仪表分别显示正反向流量时，可采用两台差压变 送器，连接到同一取压口。也可采用两个取压口和两台差压变送器实现双向流量测量。 2.2 大量程比满足用户多种需要 在一些应用场合，常需要大量程比的流量测量。例如，石油化工工业过程中，一些流体流量 的变化范围很大，常常大于 3:1 ，一些应用可达6:1 及以上；天然气贸易结算时的量程比可达 10:1 或更高。采用常规流量仪表无法实现大量程比的测量要求。而标准孔板的量程比为 3:1 ，与标准 孔板比，平衡流量计由于宽雷诺数范围和基本量程比宽，可以实现大量程比精确测量。 2.3 可在线更换节流元件实现多量程 平衡流量计流量阀产品，类似孔板阀，可在线更换平衡流量传感器，满足首次检定和周期性 检定要求，适合天然气等不断流介质大量程计量，测量量程比可达 100:1 以上，一台BFM 相当于 两台标准孔板的量程，直管段比孔板短 10 倍，使用寿命为孔板的 5 倍。 图 4 平衡流量 计量阀 2.4 低压损降低能耗 平衡流量计的多孔对称平衡设