楔形贝博入口在冶金企业的应用

       楔形贝博入口属差压式贝博入口,采用这种产品后在化工企业的高黏度液体测量中使用效果令人满意。美国一家污水处理厂1987～1988 年共安装15台楔形贝博入口测量污水流量，投运后仪表运行正常。据国外相关报道：一台管径为76.2mm 的楔形贝博入口，其被测液体内含有19%～23%的固体，黏度达680mPa·s，雷诺数仅为12～17，在这样的运行条件下，测量准确度仍达到±2%，这是其他节流装置根本达不到的。我国独山子石化总厂炼油厂在蒸馏渣油、丙烷脱沥青、酮苯脱腊装置的原料流量检测上采用的孔板、电靶贝博入口使用效果一直不佳，换成楔形贝博入口测量后，效果很好。

       测量原理

       楔形贝博入口是根据伯努利公式，利用流体在流动过程中遵守能量守恒定律，即动能和静压能之和不变，以流体通过起节流作用的圆缺楔形块时产生压差的原理而进行流量测量的。楔形流量孔板由两块平板(一般为不锈钢)制成，这两块平板在临界角上焊接在一起，然后插入槽内，差压引出管在位于楔形片中心两边等距离的地方。当流体流经V 形节流块时，流通面积减少，流速增大，静压减小，从而产生静压力差。由于压差的平方根与流量成正比，测得压差即可求得管道中的流量。

       结构及基本特点

1. 楔形贝博入口基本结构

楔形贝博入口的构造简单，其结构(见图2)介于圆缺孔板、喷嘴和1/4 圆孔板之间，在兼顾以上几种形式贝博入口的优点时，还兼具较好的适应性。

2. 主要特点

(1)较脏污的流体易于通过，污物不易附着、积沉，提高了测量的准确性，延长了使用维护周期，适合于冶金、化工、环保等多种介质测量。

(2)改善了对孔板入口尖锐度的要求，提高了测量准确性。

(3)适用于高黏度介质，应用广泛。

(4)量程比宽，通常可达10∶1 以上；测量准确度较高，可达±(0.5～1)% FS。

(5)压损比孔板小

       楔形孔板，夹角一般为60°～90°。若夹角为0°，即成为圆缺孔板。夹角越小，产生的静压差越大，同时压损也相应增大。由于楔形孔板呈倒三角形，这种形状有导流作用，流体流动时能圆滑过渡。与孔板相比，楔形孔板产生的压损较小。 为楔形孔板与锐孔板产生的压力损失比较。

(6)楔形孔板具有圆缺孔板的优点

       当流体中含有杂质或固体时，容易从楔形孔板下部流过，不会沉积在孔板周围，即楔形孔板有自清洗作用。

(7)适用于低雷诺数RD 流量测量

       标准孔板、文丘里管等不宜在低雷诺数下进行测量。标准孔板的流量系数通常在雷诺数4000 以上时趋于稳定，在低雷诺数时，其流量系数会随雷诺数的变化而变。当雷诺数小于1800 时，则流量与差压之间会偏离基本的平方根关系，这显然会对测量准确度造成很大影响。而楔形孔板是V 型节流元件，流量系数线性好，具有喷嘴入口的曲线流畅、无滞流区的特点，雷诺数对其影响小。当雷诺数小至500 时，楔形贝博入口的准确度和流量系数变化不大；雷诺数在400～10000 之间进行流量测量，误差小于±3%，楔形孔板雷诺数与流量系数的曲线.

(8)安装使用方便

       与孔板相比，楔形贝博入口两端用法兰与工艺管道连接即可，安装方便、日常维护量小、运行成本相对低廉。

楔形贝博入口的应用

       楔形贝博入口量程比宽，雷诺数适用范围在300～106 之间，因而尤为适用于高黏度流体测量，如化工厂各种高粘度流体及污水；较脏污的气体，如高炉煤气、

焦炉煤气测量；也可进行蒸汽、天然气等气体测量。实际应用举例如下：

(1)重钢焦化厂工业萘初塔循环流量、精塔循环、初期塔原料、精塔原料、一段、二段焦油的测量，过去一直采用靶式贝博入口，使用效果欠佳。该厂首先在工业萘初塔循环流量上尝试采用了楔形贝博入口进行流量检测，实践表明其运行稳定、可靠。后又在其他几个点上采用了楔形贝博入口，包括精塔循环、初塔原料、精塔原料、一段焦油流量、二段焦油流量。如今，基本取消了原电靶贝博入口，流量检测稳定性、可靠性大大提高，数据稳定、维护工作量大减、故障率极低，降低生产能源消耗、节约生产成本，带来明显经济效益。

(2)本公司炼铁厂异地大修的3 号高炉(750m3)煤气发生量和热风炉用高炉煤气(管道直径为D1820×10mm 和D1420×10mm)均采用楔形贝博入口进行测量，根据二年多的使用情况看，数据十分稳定，取压管从未堵塞。

(3)重钢中板厂使用的部分蒸汽和天然气流量的计量也采用了楔形贝博入口，经天然气二年多、蒸汽一年多的使用，用户反映良好。

(4)重庆第四钢厂在全厂天然气、压缩空气计量系统中全部采用重钢电子公司生产的楔形贝博入口，克服了以前用孔板时用量变化范围大的难题，满足了工艺生产的需求。

(5)重钢公司各单位使用最多的是工业水流量的测量，目前已用十多台。由于工业水含有泥沙和杂质，以往使用孔板容易使杂质在孔板前堆集，易造成取压管发生堵塞，仪表维护工作量大。改用楔形贝博入口后，这些问题大大减少，效果明显。

节能情况

重钢某厂压缩空气总量计量装置使用楔形贝博入口和孔板贝博入口的情况对比如下：

工艺参数：

D322×8mm

Mmax=14400m3/h

Mcom=10800m3/h

Mmin=4000m3/h

P 工=0.6MPa

t=30℃

采用楔形孔板经计算为：楔形比h/D=0.5、楔子高h=153mm、节流面积比m=0.5、最大差压ΔPmax=1.56kPa。

采用孔板贝博入口经计算为：β=0.707最大差ΔPmax=2.24kPa(采用北京博斯达仪器仪表有限公司生产的“流量测量节流装置专家系统软件”进行计算；楔形比h/D=0.5，与孔板β=0.707 其节流面积比是一样的)。