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孔板流量计

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孔板流量计是流量控制中最常用的流量计类型

作者: 来源: 发布时间:2019-04-28 09:57:11

     控制阀用于通过改变流动通道的尺寸来控制流量,如来自控制器(例如车载PID控制器)的信号所指示的那样。它是流量控制中最常用的配件之一。

用于孔板流量计的附件
    控制阀可以作为孔板流量计和压力控制器的整体部分提供,也可以作为与流量计或压力计结合使用的单独组件提供。与来自孔板流量计或压力控制器的反馈回路一起,阀门控制通过的流量以达到施加的流量或压力设定点。
    根据应用情况,通常很清楚您的孔板流量计是需要关闭(开关)还是控制阀,或者是否需要常开或常闭阀。在控制阀组中,存在许多不同的阀,每个阀具有它们自己的参数范围,优点和缺点。
    在今天的博客中,我将重点介绍一些阀门,重点关注如何应对更高的绝对压力和差压,以及如何在低压差下获得更高的流量。
浅析关于三畅仪表孔板流量计的6个好处以及2个缺点
直接控制阀
    直接控制阀包括用于控制流量的孔口和控制表面,该受控表面确定流体可以通过的开口的尺寸,从而确定通过阀门的流量。这种阀门相对快速,便宜,并且仅使用很少的动力来控制流量。这里的缺点是它只能处理有限的压力和流量。
我们以电磁阀为例:
    对于阀门,打开阀门所需克服的力(F)由孔口直径尺寸(d)和阀门上的压力差(Δp)决定(F~Δp*¼d2)。当压差或孔口直径变高时,直接控制阀将不会由于该压力而充分打开,对于1mm孔口上的200巴压差,该压力可以> 15N,推动阀门关闭。
    电磁阀只能施加大约1的力。柱塞上有5N。可以使用更强的线圈,提供更大的磁力。然而,孔板流量计通常具有有限的电源,并且产生的热量也可能成为问题。导致有限的最大流量,与压力成正比,直径平方。
    总之,由于这些限制,大多数直接控制阀不适用于高流量或处理高差压或绝对压力。直接控制阀可用于从1mln / min到约50ln / min的低流量。
我们有什么替代品?
    重新设计直接阀门以获得更高的压力
    使用两相阀
    使用压力补偿阀,在低压下达到高流量
    高压直接控制阀
    应对更高压力的最简单的解决方案是重新设计直接控制阀。由于孔口尺寸有限,它可用于相对较小的流量(高达20ln / min)。为了处理较大的压差,高达200 bar的差压(bard),阀门和孔板流量计主体必须更加坚固。大多数阀门无法处理200罢工; 密封材料可能会破裂,或者机械部件无法处理200   bard可能发生的突然的爆发力。
    阀门的尺寸仅略大于普通阀门,因此整个孔板流量计。另一方面,由于在高压差下通过阀泄漏,低流量通常受到限制。
间接控制阀,一个两相阀
    为了达到更高的压力和更高的流量,高达200ln / min,我们必须在更换孔板流量计方面迈出更大的一步。使用所谓的间接控制阀(图1),可以达到更高的流量和更高的绝对压力和差压。
    间接控制阀(或两相控制阀)包括:
    直接控制的先导阀(A),具有如前所述的行为,并且不需要任何额外的动力。
    一个额外的阀门; 压力补偿部分(B),用于在导阀上仅保持几个杆的恒定压差(P1-P2)。通过这样做,入口压力和出口压力都可以改变,而不会对阀门的功能产生任何影响。压力补偿部件上的压力使阀门保持关闭。只有当顶阀打开时,压力才会回到足够小的值,以打开阀门并控制流量。
    因此,间接控制阀由两个串联的阀门组成,其中压降和孔口尺寸共同决定了所产生的流量。
    该阀的缺点是其尺寸和相对高的成本。除此之外,需要最小的压力差来关闭阀的压力补偿部分。而且,孔的尺寸仍然有限,因此要达到200ln / min,需要> 150bara的最小入口压力。为了在较低压力下获得这种流量,需要一种完全不同类型的阀,如压力补偿阀,波纹管阀。
压力补偿阀
    使用直接控制阀可以使用更大的孔并达到更高的流量,但为此,必须减小阀中的压力。这可以通过压力补偿波纹管阀来完成,其中压力的有效孔口已经显着减小(图2)。使用波纹管阀,可以在最小压力差的情况下达到每分钟数百升的流量。然而,由于设计的原因,绝对压力受到限制,并且阀门比普通的直接控制阀门更大且更昂贵。
结论:
    根据您想要放在孔板流量计上的压力和所需的出口流量,您可以使用:
    直接控制的高压阀(最高200 bara和20 ln / min),或
    间接压力补偿阀(最高700 bara或400 bard和200 ln / min)。

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