皮托管是一種經(jīng)典的流速測量元件，已經(jīng)具有多個國際、國家標(biāo)準(zhǔn)和檢定規(guī)程，廣泛地應(yīng)用于風(fēng)洞流量標(biāo)準(zhǔn)裝置、航空、氣象、環(huán)保等領(lǐng)域。針對冶金企業(yè)煤氣的特點(diǎn)，這一經(jīng)典的測量元件在測頭型式、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上，需要進(jìn)行針對性的開發(fā)設(shè)計，才能很好地用于冶金企業(yè)煤氣計量。
1、自整流V型皮托管式流量計的測量原理
用皮托管進(jìn)行封閉管道氣體流量的測量是一種具有國際標(biāo)準(zhǔn)的測量方法。在工業(yè)測量領(lǐng)域，由于成本和現(xiàn)場環(huán)境的限制，自整流V型皮托管式流量計依據(jù)采用單管的方式測量流量，其流速傳感器依據(jù)皮托管原理設(shè)計，見圖1。
在實(shí)際煤氣流量測量和計算中，差壓通過高性能的差壓變送器進(jìn)行測量，密度根據(jù)煤氣的組分進(jìn)行計算，公式中的測頭系數(shù)、流速分布系數(shù)、干擾系數(shù)是能否準(zhǔn)確測量流量的關(guān)鍵。測頭系數(shù)通過風(fēng)洞標(biāo)準(zhǔn)流量裝置進(jìn)行標(biāo)定來確定。
2、自整流V型皮托管式流量計的測頭結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
為了適應(yīng)煤氣臟污、含水、腐蝕性強(qiáng)等特征，自整流V型皮托管式流量計設(shè)計了V型帶整流槽的流速測頭。V型測頭的角度經(jīng)過計算流體力學(xué)分析方法和流量標(biāo)準(zhǔn)裝置驗證，達(dá)到了最優(yōu)化設(shè)計。該種測頭能長期使用于煤氣、煙道氣等臟污介質(zhì)的流量測量，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
（1）取壓孔孔徑大，防臟污堵塞能力強(qiáng)；
（2）V 型測頭為前后對稱型式，可用于雙向流的測量；
（3）管線壓力 1 MPa 以內(nèi)，均可不停氣在線開孔安裝；
（4）帶有吹掃接口，可連接吹掃裝置，可用蒸汽或氮?dú)膺M(jìn)行吹掃；
（5）設(shè)計在線疏通裝置，可以在不停煤氣、不拆卸流量計的情況下，進(jìn)行流量計的清灰、清渣維護(hù)，并且不會產(chǎn)生煤氣泄漏。
3、自整流V型皮托管式流量計的防堵原理
測量冶金企業(yè)煤氣的流量計，關(guān)鍵是能適應(yīng)介質(zhì)臟污，下面通過對比分析均速管式流量計堵塞的機(jī)理，來介紹自整流V型皮托管式流量計所采用的防堵結(jié)構(gòu)設(shè)計，以及如何從原理上解決煤氣中臟污雜質(zhì)產(chǎn)生堵塞的這一問題。
（1）V型皮托管流量計采用大孔徑測頭，測頭取壓口的直徑達(dá)到10mm。
（2）從測頭取壓口開始的整個取壓管內(nèi)介質(zhì)為靜止?fàn)顟B(tài)，粉塵、焦油等污物不會被帶入引壓管路中，因此不會產(chǎn)生因粉塵埋積而導(dǎo)致的堵塞。
（3）由于測頭采用V形切口設(shè)計，并且整個取壓管路為完全直通的，濕煤氣中的冷凝水隨時自動排出到管道中不會存積于引壓管路中。
（4）流量計配有在線吹掃裝置，一旦發(fā)生堵塞可隨時進(jìn)行吹掃。由于測頭正負(fù)壓各只有一個取壓口，因此可以完全吹通，不會有均速管只能吹通測桿上端的取壓孔，而下端取壓孔依然堵塞的現(xiàn)象。
通過這些設(shè)計，自整流V型皮托管式流量計很好地解決了在測量煤氣、煙道氣等臟污介質(zhì)的堵塞、取壓管內(nèi)壁結(jié)垢、積水等問題。
