固液兩相流的流動結構非常復雜,其流動方式雖懸濁粒子的相對密度、粒徑、粒度分布以及流速、濃度、媒液種類的不同而不同。當流速低于臨界流速時,固相會發生沉淀;當流速超過臨界流速時,混合物則成為浮游流動。
用于測量固液兩相流量的流量計主要有以下幾種:
(1) 電磁流量計 在測量電導率較高的礦漿、媒漿、泥漿、紙漿等固液兩相流時,首選電磁流量計。其優點在于:測量準確度高;無堵塞問題;低速時不易發生沉積現象(測量管可安裝在垂直管道上)。要注意測量管內襯的磨損問題。
(2) 超聲波流量計 超聲波流量計的測量原理有兩種:時差法和多普勒法(頻差法)。在測量泥漿、紙漿等流量時,要選擇多普勒超聲波流量計。采用外夾式的傳感器結構,可以使磨損及堵塞問題都由工藝管道去承擔;將傳感器安裝在垂直管道上,可以避免由于重相靠管底流動而引入誤差。
(3) 科氏力質量流量計 是利用流體在振動管中流動時能產生于流體質量流量成正比的科里奧利力的原理制成的。從理論上說,科氏力質量流量計可以對任何流動介質進行計量。但是,為保證一定的測量精度,應將其用于測量混合較均勻的固液兩相流,或是測量含有少量固體顆粒的液體流量。科氏力質量流量計的測量管道可以是U形、環形或直管形,當固體含量較高或固體粒度較大時,最好選用單根直管形,以防出現堵塞問題。
(4) 差壓式流量計 差壓式流量計用于測量各種漿狀流體已有幾十年的歷史,一般采用文丘里管作為節流件,以保證固體顆粒不會沉淀在節流件上。使用差壓式流量計來測量固液兩相流的流量時,由于流體中的輕相流速要比重相流速快,兩相之間的滑動現象將會引入一定的誤差,從而使得流量計的精度明顯降低;另外,還有文丘里管的喉部磨損問題及導壓管被堵塞的問題。
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