摘(zhai)要:介紹了(le)電磁式、渦(wo)輪式、差壓(ya)式等幾種(zhong)化工裝置(zhi)常用流量(liang)計的原理(li)及選型與(yu)安裝使用(yong),從理論和(he)實踐兩方(fang)面闡述各(ge)自的㊙️特點(dian)。
流量儀表(biao)是過程自(zi)動化儀表(biao)與裝置中(zhong)的大類儀(yi)💰表之👣一,它(ta)被廣泛應(ying)用于冶金(jin):電力、化工(gong)、石油、交通(tong)、環境🔞保護(hu)及人民日(ri)常生‼️活等(deng)國民經濟(ji)各個領域(yu)🔴。在過程🐪自(zi)動化儀表(biao)與裝置中(zhong),流量儀表(biao)有兩大功(gong)用:作爲過(guo)程自動化(hua)控制系統(tong)的檢測儀(yi)🐪表和測量(liang)物料數量(liang)的總量表(biao)。
流量的正(zheng)确計量是(shi)生産和能(neng)源考核的(de)必備手段(duan),在提高生(sheng)産效率,保(bao)障生産安(an)全和杜絕(jue)能源浪費(fei)等方面發(fa)💰揮着無可(ke)替代的作(zuo)用。但流量(liang)是一個動(dong)🈲态量,它✂️是(shi)一個隻有(you)當流體發(fa)生運動時(shi)才實際存(cun)在的物理(li)量,因此它(ta)不僅是基(ji)🏃♀️本量的靜(jing)态組合,又(you)由于其動(dong)态性質,流(liu)量量值受(shou)到許多複(fu)雜因素的(de)🈲影響,例如(ru)流體🐇内微(wei)觀分子之(zhi)間的相互(hu)作用😘,宏觀(guan)的湍流、旋(xuan)🥰渦運動等(deng),在具⛷️體的(de)管道中還(hai)受到邊界(jie)條件(管壁(bi))的制約。面(mian)對各種的(de)流量儀表(biao),如何根據(ju)☂️流量、流态(tai)💃🏻、安裝要求(qiu)與環境條(tiao)件、經濟性(xing)等因素合(he)🌈理選型,是(shi)應用好流(liu)量儀表的(de)前提和基(ji)🆚礎。流量計(ji)是使用比(bi)制造要艱(jian)難得多的(de)少數儀表(biao)之一,本文(wen)根據實際(ji)使用經驗(yan),簡單🐇介紹(shao)了化工裝(zhuang)置幾種常(chang)用流量計(ji)的原理及(ji)選型與使(shi)用經驗。
1電(dian)磁流量計(ji)
電磁流量(liang)計是基于(yu)法拉第電(dian)磁感應原(yuan)理研制出(chu)的一種測(ce)量🍉導電液(ye)體體積流(liu)量的儀表(biao),根據法拉(la)第電磁感(gan)應定律,導(dao)電體在🈲磁(ci)場中作切(qie)割磁力線(xian)運動時,導(dao)體🈲中産生(sheng)感應電壓(ya),該電🈚動勢(shi)的大小與(yu)導體在磁(ci)場中做垂(chui)直于磁場(chang)運動的速(su)度成正比(bi),由此再根(gen)據管徑,介(jie)質的不同(tong),轉換成流(liu)量。
電磁流(liu)量計無節(jie)流部件,因(yin)此壓力損(sun)失小,該儀(yi)表測🌈量流(liu)體流量時(shi),不受流體(ti)溫度、壓力(li)、密度、粘度(du)及流體🈲組(zu)份的影響(xiang),适合于對(dui)有懸浮物(wu)固體粒子(zi)的📞污水、煤(mei)漿的測量(liang),特别适合(he)于對腐蝕(shi)性介質的(de)測量。
選型(xing)與使用時(shi)應注意:電(dian)磁流量計(ji)所測液體(ti)應具有測(ce)量所需🥰的(de)電導率,并(bing)要求電導(dao)率分布大(da)體上均勻(yun),不能用于(yu)測量電導(dao)率很低的(de)液體,如石(shi)油制品和(he)有機溶劑(ji)等。電磁流(liu)量計的測(ce)量♉精度是(shi)建立在液(ye)體充滿管(guan)道的情形(xing)下,目前在(zai)管道中有(you)空氣的情(qing)況下測量(liang)問題尚未(wei)得到很好(hao)解決,因此(ci)電磁流量(liang)計不能測(ce)量氣體、蒸(zheng)汽和含有(you)較多較大(da)🛀🏻氣泡的液(ye)體。後時應(ying)注意不同(tong)溫度及腐(fu)蝕性介質(zhi)應選㊙️用不(bu)同内襯材(cai)料和電極(ji)材料。電磁(ci)流量計雖(sui)可以在任(ren)意管道上(shang)安裝,但電(dian)磁流量計(ji)測量電極(ji)的軸線必(bi)須保持水(shui)平方向,且(qie)🔆與管道中(zhong)心線互相(xiang)垂直。爲避(bi)免在管内(nei)無液體時(shi)出✨現指針(zhen)不在零位(wei)的錯☎️覺,電(dian)磁流量計(ji)的變送器(qi)應安🐪裝于(yu)任何時候(hou)均充滿液(ye)體的🧑🏾🤝🧑🏼地方(fang),同時,該流(liu)量計的信(xin)号較⭐爲微(wei)弱,因而在(zai)使用時應(ying)注意外來(lai)幹擾對其(qi)測量精度(du)和影響,變(bian)送器應安(an)裝于🈲遠離(li)一切磁源(yuan)的地方,不(bu)允許有振(zhen)動。
2渦輪流(liu)量計
渦輪(lun)流量計是(shi)一種速度(du)式流量儀(yi)表,由于具(ju)有測量精(jing)度高,反🌐應(ying)速度快,測(ce)量範圍廣(guang),價格低廉(lian),安裝方便(bian)等優點,被(bei)廣泛應用(yong)于👨❤️👨化工♌生(sheng)産中。
渦輪(lun)流量計由(you)渦輪、軸承(cheng)、前置放大(da)器.顯示儀(yi)表組成。渦(wo)🏃♀️輪✂️變送㊙️器(qi)的工作原(yuan)理是當流(liu)體沿着管(guan)道的軸線(xian)方向流動(dong),并沖擊渦(wo)輪葉片時(shi),便有與流(liu)量qv、流速V和(he)流體密度(du)🌈ρ乘積成比(bi)例的力作(zuo)用在葉片(pian)上,推動渦(wo)輪旋轉。在(zai)渦輪旋轉(zhuan)的同🌈時,葉(ye)片周期性(xing)地切割電(dian)磁鐵産生(sheng)的磁力線(xian),改變線圈(quan)的磁通量(liang)。根據電磁(ci)感應原❓理(li)☎️,在線圈内(nei)将感應出(chu)脈動的電(dian)勢信号(此(ci)脈動信号(hao)的頻率與(yu)被測流體(ti)的流量成(cheng)正比)。渦♻️輪(lun)變送器輸(shu)出的脈沖(chong)信号,經前(qian)置于放大(da)器放大後(hou),送入顯示(shi)儀表,就✊實(shi)現了😍流量(liang)的測量。
在(zai)化工裝置(zhi)中選型與(yu)使用應注(zhu)意:流量計(ji)本體最🏒好(hao)選用316不鏽(xiu)鋼材料以(yi)防腐;應注(zhu)意确保被(bei)測介質對(dui)渦輪不能(neng)有腐蝕.特(te)别是軸承(cheng)處,否則應(ying)采取措📞施(shi),在一般化(hua)工場所應(ying)優先考🔴慮(lü)軸承⛹🏻♀️使用(yong)聚四氟乙(yi)烯碳石墨(mo)材料;安🙇🏻裝(zhuang)渦輪流量(liang)計前,管道(dao)要清掃🔱,被(bei)測介質不(bu)潔淨時,要(yao)加㊙️過濾器(qi),否則渦輪(lun)、軸承易被(bei)卡住,測不(bu)出🔞流量來(lai)。變送器⛹🏻♀️應(ying)水平安裝(zhuang),避免垂直(zhi)安裝,并保(bao)證其前後(hou)有适應的(de)直管段,一(yi)般前10D,後5D。選(xuan)用渦輪流(liu)量計主要(yao)是看中其(qi)高精度,但(dan)應注意,流(liu)量計精度(du)愈高,對現(xian)場使用條(tiao)件的變化(hua)就越敏感(gan),因此安裝(zhuang)渦輪流量(liang)計時,前後(hou)管道法蘭(lan)要水平,否(fou)則管道應(ying)力對流量(liang)計影響很(hen)大。傳感器(qi)安裝應🙇♀️便(bian)于維修并(bing)避免管道(dao)振動、無強(qiang)電磁幹擾(rao)與抗輻射(she)影響的場(chang)所。
3差壓式(shi)流量計
差(cha)壓式流量(liang)計是根據(ju)安裝于管(guan)道中流量(liang)檢測件産(chan)生的差壓(ya)、已⭐知☀️的流(liu)⁉️體條件和(he)檢測件與(yu)管道的幾(ji)何尺寸來(lai)測量流量(liang)的儀表。是(shi)早期大量(liang)使用的一(yi)種測量流(liu)量的計量(liang)儀表。差壓(ya)式流量計(ji)由三部份(fen)組成:(1)将被(bei)測👌液體的(de)流量變換(huan)成差壓信(xin)号的節流(liu)裝🐅置;(2)傳輸(shu)差壓信号(hao)的信号管(guan)路;(3)測量差(cha)壓值的差(cha)壓儀或差(cha)壓變送器(qi)及顯💰示儀(yi)表。通常以(yi)檢測件的(de)型式對差(cha)壓式流量(liang)計分類,如(ru)孔闆流量(liang)計、文丘裏(li)管流量計(ji)及均速管(guan)流量計等(deng)。
在化工裝(zhuang)置中選型(xing)與使用羞(xiu)壓式流量(liang)計注意:差(cha)壓式流量(liang)計壓損大(da),測量範圍(wei)度窄,一般(ban)爲3:1或4:1,測量(liang)的重複性(xing)、精度🔆在流(liu)量計中屬(shu)中等水平(ping)。差壓式流(liu)量計的安(an)裝應包括(kuo)節流裝置(zhi)、壓差引🤩壓(ya)導管、差壓(ya)計三部份(fen)。在測量流(liu)🔴體流量時(shi)🎯,爲防止液(ye)體中有氣(qi)進入并存(cun)在🌍導壓管(guan)内及防止(zhi)液體中有(you)沉澱物析(xi)出,差壓計(ji)應安裝在(zai)節流裝置(zhi)的下方,測(ce)量氣體流(liu)量時爲防(fang)止液體污(wu)物或灰塵(chen)進人導壓(ya)管,則差壓(ya)計應安裝(zhuang)在節流裝(zhuang)㊙️置上方,測(ce)量水蒸汽(qi)🍉時要保持(chi)兩根引壓(ya)管内的冷(leng)凝液柱高(gao)度相等,防(fang)止高溫燕(yan)汽與差壓(ya)計直接接(jie)觸。壓差引(yin)壓導管的(de)材質應按(an)被測介質(zhi)的性質和(he)參數确定(ding),其内徑不(bu)小于6mm,長度(du)最好在16mm以(yi)内。壓差引(yin)壓導😍管應(ying)垂直或傾(qing)斜敷設,起(qi)💁.傾斜度不(bu)小于1:12,粘度(du)高的流體(ti),其傾斜度(du)應更增大(da)。當壓差引(yin)壓導管長(zhang)度超過30m時(shi),導壓管應(ying)分段傾斜(xie),并在最高(gao)點與最低(di)點裝設集(ji)氣器(或排(pai)氣閥)和沉(chen)澱器(或排(pai)污閥)。嚴寒(han)地區壓差(cha)引壓導管(guan)應加防凍(dong)保護,同時(shi)要防止過(guo)熱,否🍓則壓(ya)差引壓導(dao)管中流體(ti)🌈汽化會産(chan)生假差壓(ya)。
4轉子流量(liang)計
轉子流(liu)量計爲低(di)中等精度(du)儀表,屬變(bian)面積式流(liu)量計的🏃一(yi)種。轉子流(liu)量計是以(yi)浮子在垂(chui)直錐形管(guan)中随着✏️流(liu)量變化而(er)升降,改變(bian)它們之間(jian)的流通面(mian)積來進行(hang)測量的體(ti)積流量儀(yi)表。一般分(fen)爲玻璃和(he)金屬轉子(zi)流量計,作(zuo)爲直觀流(liu)動指示或(huo)測量精度(du)要求不高(gao)的現💞場指(zhi)示儀表,轉(zhuan)子流量計(ji)被廣泛地(di)用在化工(gong)行業。.
轉子(zi)流量計适(shi)合于對中(zhong)、小口徑中(zhong)流體和雷(lei)諾數較低(di)的🔴流體的(de)流量測量(liang)。轉子流量(liang)計壓力損(sun)失較低,有(you)較寬的流(liu)量範圍度(du)👉,一殷爲10:1,最(zui)低爲5:1,最高(gao)爲25:1。
選型與(yu)使用時應(ying)注意:轉子(zi)流量計主(zhu)要測量對(dui)象是單❌相(xiang)液體或氣(qi)體,液體中(zhong)含有微粒(li)固體或氣(qi)體中含有(you)液滴通常(chang)不适用。玻(bo)璃管轉子(zi)流計應選(xuan)帶有透明(ming)防護罩,一(yi)旦玻璃錐(zhui)管破裂,可(ke)擋住流體(ti)正向散濺(jian),以🚩作緊急(ji)處理。用于(yu)氣體時應(ying)選用導杆(gan)或帶棱筋(jin)導向的儀(yi)表,以避免(mian)操作不慎(shen)浮子擊碎(sui)錐管。轉子(zi)流量計必(bi)須垂直安(an)裝在無振(zhen)動的管道(dao)上,流體自(zi)下而上流(liu)過儀表,其(qi)中心線♌與(yu)鉛垂線間(jian)夾㊙️角-般不(bu)超過5度。儀(yi)表安裝時(shi)無嚴格上(shang)遊㊙️直管段(duan)長度要求(qiu),如被測介(jie)質含粒狀(zhuang)雜質,應在(zai)儀表上遊(you)裝過濾器(qi)。爲保證在(zai)🔞長期使用(yong)過程中的(de)測量精度(du),要注.意保(bao)持浮💚子和(he)錐管的清(qing)潔,特别是(shi)小口徑儀(yi)表⭕,必要時(shi)可設置沖(chong)洗配管,定(ding)時沖🔴洗。
5熱(re)式質量流(liu)量計
熱式(shi)質量流量(liang)計是利用(yong)傳熱原理(li),即流動中(zhong)的流體與(yu)熱源(流體(ti)中加熱的(de)物體或測(ce)量管外加(jia)熱體)之間(jian)熱量交換(huan)關系來✨測(ce)量流量的(de)儀表。熱式(shi)質量流量(liang)計目前主(zhu)要用于測(ce)量氣體。
熱(re)式流量儀(yi)表主要有(you)兩種,(1)利用(yong)流動流體(ti)傳遞熱量(liang)💘改變測量(liang)管壁溫度(du)分布的熱(re)傳導分布(bu)效應的熱(re)分🔞布式流(liu)量👨❤️👨計;(2)利用(yong)熱消散(冷(leng)卻)效應的(de)金氏定律(lü)的熱式質(zhi)量流量計(ji)。
選型使用(yong)時應注意(yi):與其他流(liu)量計相比(bi),熱式質量(liang)流⭐量計具(ju)有中等測(ce)量精度,适(shi)用于低流(liu)速範圍測(ce)量,因其響(xiang)應時間長(zhang),不适應脈(mo)動流流量(liang)測量;在測(ce)量氣體💃時(shi)流體溫度(du)變化并不(bu)影響質量(liang)流量,但溫(wen)度變化過(guo)大,比熱容(rong)的變化會(hui)導緻量程(cheng)變化;熱式(shi)質量流量(liang)計隻能用(yong)于測量清(qing)潔單相流(liu)體一氣體(ti)或液體,用(yong)氣體的型(xing)号不能用(yong)于液體,反(fan)之亦然。對(dui)于熱分布(bu)☂️式氣體還(hai)必須是幹(gan)燥氣體,不(bu)能含有濕(shi)⛷️氣。安裝中(zhong)大部分熱(re)💃式質量流(liu)量計的流(liu)量傳感器(qi)可任何姿(zi)勢(水平、垂(chui)直或傾斜(xie))安裝,其性(xing)能不受安(an)🐉裝姿勢影(ying)響,通常認(ren)爲熱分布(bu)式無上下(xia)遊直管段(duan)🈲長度要求(qiu),但應注意(yi)帶測量管(guan)的浸入式(shi)流量傳感(gan)😍器和插人(ren)式儀表需(xu)要一定長(zhang)度前置直(zhi)管段。
6結束(shu)語
流量儀(yi)表大都需(xu)要适合的(de)測量介質(zhi)和工況條(tiao)件爲依托(tuo)方可發揮(hui)正确作用(yong),隻有優勢(shi)而沒有缺(que)點的流🔞量(liang)儀表現今(jin)是不存☔在(zai)的,合理的(de)選擇儀表(biao)對于現場(chang)工程師㊙️和(he)管理🈚者是(shi)至關重要(yao)的。綜上所(suo)述⭕,在化工(gong)裝置中要(yao)正🈲确和有(you)效地選擇(ze)、使用流量(liang)測🌈量方法(fa)和儀表,必(bi)須熟悉流(liu)量儀表和(he)生産過程(cheng)流體特性(xing)這兩方面(mian)的技術,同(tong)時❌還應考(kao)慮經濟🔞因(yin)素,歸納起(qi)來五個方(fang)面因素,即(ji)性能要求(qiu)、流體特性(xing)、安裝要求(qiu)、環境條件(jian)和費用。
以(yi)上内容源(yuan)于網絡,如(ru)有侵權聯(lian)系即删除(chu)!
|