液固兩相流及其流量測量
一、液固兩相流的流動結構。 液固兩相流的流動結構非常復雜,不僅受到液固兩相密度、固相含量、流速變化以及管道形狀和布置方式的影響,而且還受到固體顆粒尺寸的影響。它和氣固兩相流很相似,在表明垂直上升氣固兩相流流動結構,如將氣體換成液體,即可變為液體流化床和液力輸送固體顆粒的流動結構示意圖。當然,在液固兩相流中出現這些流動結構的具體工作參數上是和氣固兩相流不同的。
二、液固兩相流的流量測量方法。
1、差壓式流量計。差壓式流量計用于測量各種漿狀流體的流量,例如水煤漿、泥漿等已有幾十年的歷史。為了保證節流裝置不沉積固相顆粒,一般都采用文丘里管。另外還需注意文丘里管喉部的磨蝕問題以及導壓管被漿狀物質堵塞問題。
2、科氏力質量流量計。科氏力質量流量計測量含有少量固體顆粒的液體流量,具有較高的信賴度,測量渣油、重油可長時間可靠運行50,有的甚至用來測量熔融狀態的瀝青石墨糊流量。但當固體含量增加和固體粒度較大時,就要考慮防堵問題,尤其是儀表口徑較小時。優先選用單根直管型,并將其安裝在垂直管道上。
液固兩相流中的固體顆粒形狀多種多樣,硬度差異也很大,因此對流量計同流體接觸的部分產生磨蝕作用,磨蝕速度不僅與固體顆粒外形及硬度有關,還與流速有關,流速越高,磨蝕速度越快。將流量傳感器安裝在垂直管道上,可以防止管壁因磨損不均而縮短使用壽命。然而管壁厚度變薄會降低測量管剛度而導致誤差增大。當然,最嚴重的情況是測量管被磨穿,因此,遇到這種情況時應加強監測。
3、超聲流量計。多普勒超聲流量計同樣適用于液固兩相流量測量。如果采用夾裝式流量傳感器,則管道磨蝕問題和防堵問題全由工藝管道承擔。若將傳感器安裝在水平管道上,由于重相靠管底流動可能會引人較大的測量誤差,因此,應盡量安裝在垂直管道上。
4、電磁流量計。測量礦漿、煤漿、泥漿、紙漿等一類電導率較高的液體,電磁流量計具有*的*性。首先,測量準確度高,可比差壓式流量計高若干倍;其次,*用不著考慮堵塞問題,因為選用與工藝管道等直徑的流量傳感器,不增加阻力;至于耐磨蝕問題,也強調將測量管安裝在垂直管道上,不僅磨蝕一致,而且不易在流速低時發生重相沉積現象。