




A+K平衡流量計
A+K平衡流量計是第三代節流裝置,是美國航空航天局(NASA)下屬馬歇爾航空飛行中心(NASA-MSFC)針對航天飛機的主發動機液氧測量而設計發明的一種新型流量計,稱為A+K平衡流量計(BFM: Balanced Flow Meter)。這種流量計的測量是傳統孔板節流裝置的5~10倍,流動噪聲降1/15,壓力損失約為1/3,壓力恢復快2倍,小直管段為0.5D~2D,沒有活動部件,安裝簡單方便,使用,可省去大量直管段,大大減少流體運行的能量消耗。
A+K BFM國際通稱平衡流量計,中國稱“平衡差壓節流裝置”,是一種性的差壓式流量儀表。平衡流量傳感器是一個多孔的圓盤節流整流器,安裝在管道的截面上,每個孔的尺寸和分布基于的公式和測試數據定制,稱為函數孔。當流體穿過圓盤的函數孔時,流體將被平衡調整,渦流被小化,形成流速分布有規律的充分發展的紊流,通過取壓裝置可獲得穩定的差壓信號,根據伯努利方程計算出體積流量、質量流量。

現今大量使用的標準孔板節流裝置,由于只有一個節流孔,孔兩邊的區產生大量渦流消耗流體動能,會導致很大的壓力損失;隨機和雜亂渦流所形成的噪聲引起取壓點信號波動,使測量線性度和重復性降低;一個孔的結構,需要很長的直管段來調整流場和恢復壓力。

A+K平衡流量傳感器相關的測試和檢定是由美國航天技術人員進行的,相關的技術和測試數據是經過田納西A&M大學確認。測試結果證明:A+K平衡流量傳感器通過多孔圓盤節流整流器,能巧妙實現流體平衡測量,明顯減少渦流的形成、降低區效應、減少流體動能的損失,降低渦流帶來的取壓點信號波動。

技術參數
管徑范圍:DN15~DN3000
:&plun;0.3%、&plun;5%、&plun;1%
直管段要求:0.5D~2D
壓損:孔板的1/3~1/4
量程比:10:1,合適的工況數據可以做到更寬。
重復性:0.1%
Re范圍:200~107
β范圍:0.25~0.9
溫度范圍:金屬管道能承受的溫度,可達850℃。
壓力范圍:金屬管道能承受的壓力,可達42MPa。
耐臟污:的設計和計算
可以測量雙向流
產品特點:
平衡流量計具有度高、量程比寬、直管段短、壓損低、長期穩定、耐臟污、測量范圍寬、適用性廣等多項優點,高的性價比、使其躋身于流量計行列。
測量度高
由于平衡流量傳感器具有對稱多孔結構特點,能對流場進行平衡,降低了渦流、振動和信號噪聲,流場穩定性大大,表體采用精密管道和取壓裝置,使度比傳統節流裝置了5~10倍。
經過實流標定,傳感器度可達&plun;0.30%、&plun;0.50%,適用于貿易計量場合;
幾何尺寸檢驗,傳感器度可達&plun;0.50%、&plun;1.00%,適用于過程控制場合。
平衡流量計加工重復性高,與傳統節流裝置一樣,在實流標定數據基礎上,可以實現幾何尺寸檢定。
直管段要求低
平衡流量傳感器能將流場平衡、調整穩定、且壓力恢復比傳統孔板節流裝置快兩倍,大大縮短了對直管段的要求。大多數情況下直管段可以小至0.5D~2D,采用平衡流量計可以省去大量直管段,尤其是昂貴材料的管道。如下圖為互成垂直平面上兩個90°彎頭前后直管段要求:

壓力損失低
平衡流量計多孔對稱的平衡設計,減少了渦流的形成和紊流摩擦,降低了動能損失,在同樣的測量工況不降低差壓值的情況下,可比傳統節流裝置降1/2 1/3的壓力損失,從而節省了相當大的運行成本,是一種型儀表,值得大量推廣。

量程比寬
與傳統節流裝置相比,平衡流量計大了測量量程比。美國研究結果顯示:雷諾數大于5×104時,選擇合適的孔徑參數,平衡流量傳感器量程比無上限。根據工業測量實際應用需要,常規測量量程比為7:1~10:1,很多場合選擇合適的參數,可以做到20:1、30:1或更高。
重復性和長期穩定性好
平衡流量傳感器能將流場平衡穩定,使重復性大大,可達0.1%。平衡流量計多個流通孔分散受力,無銳角磨損,其β值長期保持不變,長期穩定性好;整個儀表無可動部件,使用壽命比傳統節流裝置延長5~10倍。
耐臟污不易堵
多孔對稱的平衡設計,減少了紊流剪切力和渦流的形成,從而大大降低了滯留區的形成,臟污介質順利通過多個孔,減小了流體孔被堵塞的機會。
測量范圍寬
根據試驗結果,我們了解到:平衡流量計的性能,使其流速可以到音速;其小雷諾數可低于200,雷諾數大于107;β值可選0.25~0.90。
適用范圍廣
平衡流量計工作溫度、壓力取決于管道和法蘭的材質和等級,分別可達850℃、42MPa或更高溫度、壓力介質。適合低溫流體LNG、液空氣、液氮、液氧、液氬、液化乙烯、液氫等,能氣化,測量效果。平衡流量計可以進液兩相、漿料,甚至固體顆粒測量。A+K平衡流量計左右對稱,因此可以十分方便地測量雙向流。

增效型流量計
建設資源節約型、環境友好型和諧社會,需要使用儀表。平衡流量計是一款典型的增效型差壓式流量計。
流量計作為一個測量元件,本身也是一個耗能元件。流量計的運行成本包括測量度成本和介質輸送成本,測量度成本是因計量不準確造成的貿易結算損失,對于貴重介質而言,度成本十分重要;
介質輸送成本是介質輸送過程消耗的能量,主要以測量元件造成的壓力損失為標志,就液體等比重較大的流體而言,運行輸送成本是一筆很大的開支(泵消耗的電能)。
相對傳統節流裝置而言:

A+K平衡流量計與其他差壓流量計的對比:









