不同的工況條件該選擇不同的流量計(jì)?
流量計(jì)的正確選擇對(duì)于流量的準(zhǔn)確測(cè)量有著非常重要的意義,同樣的工況條件選擇不一樣的流量?jī)x表對(duì)于終的測(cè)量結(jié)果來(lái)說(shuō)肯定是有相當(dāng)大的差異。
流量計(jì)如果一開(kāi)始選擇不當(dāng),嚴(yán)重的甚至導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行數(shù)量的測(cè)量以及引起儀表的損壞,所以對(duì)于儀表維護(hù)人員來(lái)說(shuō),有必要對(duì)于如何選擇合適的流量計(jì)有一個(gè)正確的認(rèn)識(shí),了解一些基本的選擇方法,將有助于在選擇儀表時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)誤。
不同的工況條件該選擇不同的流量計(jì)?
為了保證流量?jī)x表在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程中發(fā)揮好、準(zhǔn)確的使用,流量計(jì)的選擇,一般情況下,要根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)需要計(jì)量的介質(zhì)而定。
常見(jiàn)工況可以做以下參照:
一、污水、紙漿等渾濁液體介質(zhì),可選擇的流量計(jì)品種是:超聲波流量計(jì)及智能電磁流量計(jì)。但在選用電磁流量計(jì)時(shí)要考慮液體中不含較多空氣或氣泡。
二、石油、柴油等油品介質(zhì),可選擇的流量計(jì)品種是:超聲波流量計(jì)。
三、砂漿、電粉漿等大濃度、固體顆粒含量大的介質(zhì),可選擇的流量計(jì)品種是:電磁流量計(jì)。
四、自來(lái)水大流量的介質(zhì),可選擇的流量計(jì)品種是:適用選型為智能電磁流量計(jì)、超聲波流量計(jì)。其他諸如渦街流量計(jì)、孔板流量計(jì)等也可以。
五、氣體介質(zhì),可選擇的流量計(jì)品種是:1、超聲波氣體流量計(jì)。2、渦街流量計(jì)。如氣體溫度超過(guò)300℃,可選氣壓式流量計(jì)。
六、帶有較多氣泡的液體介質(zhì),可選擇的流量計(jì)品種是:超聲波流量計(jì),使用該類(lèi)型的流量計(jì)測(cè)量帶有氣泡的流體,效果十分好。
七、純凈水、除鹽水等電導(dǎo)率低的介質(zhì),可選擇的流量計(jì)品種是:超聲波流量計(jì)非常適合測(cè)量這類(lèi)流體。
八、酸、堿液等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì),可選擇的流量計(jì)品種是:1、抗酸堿內(nèi)襯的電磁流量計(jì)。2、外夾式超聲波流量計(jì)。
其后也要關(guān)注測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)其他的條件要求與**:
方案一:如果你的水溫在80度以下,不是純凈水(不導(dǎo)電),如果是污水泥漿不是很多不會(huì)沉積在管道里面。電磁流量計(jì)可作為選擇,技術(shù)成熟,抗干擾強(qiáng),維護(hù)少,價(jià)格在流量計(jì)里也適中。
方案二:如果你是不導(dǎo)電的液體,渦街流量計(jì)要看你的流速,流速低了他測(cè)不準(zhǔn),而且如果污水也不能測(cè),精度不是那么高,能打到1%精度就拜托了,如果是行內(nèi)人士請(qǐng)1:不要忽悠人,多起不義必自斃,2:如果是不知道先去學(xué)習(xí)
方案三:如果不是污水,而且管道直徑小于100毫米:玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)(浮子流量計(jì))實(shí)惠,幾百**,但只能看瞬時(shí)流量;渦輪流量計(jì),精度適中,是一個(gè)輪子在里面轉(zhuǎn)的,可能用一兩年要換一次,流速越快換的時(shí)間間隔約短,因?yàn)闀?huì)有磨損;另外精度高的還是齒輪流量計(jì),類(lèi)似水表,但是價(jià)格比較高點(diǎn),比電磁流量計(jì)稍微便宜點(diǎn),大口徑的可能會(huì)貴一些。
不同種類(lèi)的流量計(jì)的區(qū)別是:測(cè)量原理不同,適應(yīng)的工況條件差別很大。
流量計(jì),工業(yè)上多用以測(cè)量水、礦漿等介質(zhì)的流量。可測(cè)上限管徑達(dá)2m,而且壓損很小,但導(dǎo)電率低的介質(zhì),如氣體、蒸汽等則不能應(yīng)用,并且應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的流量計(jì)種類(lèi)很多,測(cè)量原理不同,適應(yīng)的工況條件差別也很大:
電磁流量計(jì):根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理,即具有傳導(dǎo)性的流體在流經(jīng)電磁場(chǎng)時(shí),通過(guò)測(cè)量電壓可得到流體的速度,電磁流量計(jì)沒(méi)有移動(dòng)部件,不受流體的影響,在滿管時(shí)測(cè)量導(dǎo)電性液體準(zhǔn)度很高,可用于測(cè)量漿狀流體的流速,像其他速度測(cè)量計(jì)一樣,是測(cè)量體積流量的儀表。
超聲波流量計(jì):傳播時(shí)間法和多普勒效應(yīng)法是超聲流量計(jì)常采用的方法,用以測(cè)量流體的平均速度,它也是無(wú)阻礙流量計(jì),如果超聲波變送器安裝在管道外測(cè),就無(wú)須插入。
渦輪流量計(jì):當(dāng)流體流經(jīng)渦輪流量計(jì)時(shí),流體使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度與流體的速度相關(guān),通過(guò)轉(zhuǎn)子感受到的流體平均流速,推導(dǎo)出流量或總量,可準(zhǔn)地測(cè)量潔凈的液體和氣體。像差壓節(jié)流式流量計(jì),渦輪流量計(jì)也會(huì)產(chǎn)生不可恢復(fù)的壓力誤差,也需要移動(dòng)部件。
差壓式流量計(jì):采用普遍的流量測(cè)量技術(shù),包括孔板流量計(jì)、V錐流量計(jì)、文丘里管和音速噴嘴以及威力巴流量計(jì)、阿牛巴流量計(jì)、德?tīng)査土髁坑?jì)等均速管類(lèi)流量計(jì),可用于測(cè)量大多數(shù)液體、氣體和蒸汽的流速。差壓式流量計(jì)沒(méi)有移動(dòng)部分,應(yīng)用廣泛,易于使用,但堵塞后,它會(huì)產(chǎn)生壓力損失,影響準(zhǔn)度,流量計(jì)精度測(cè)量的準(zhǔn)度取決于壓力測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)度。
不同流量計(jì),根據(jù)本身測(cè)量原理不同,也存在不同的優(yōu)缺點(diǎn)。
1 、渦輪流量計(jì)
渦輪流量計(jì),是速度式流量計(jì)中的主要種類(lèi),它采用多葉片的轉(zhuǎn)子(渦輪)感受流體平均流速,從而且推導(dǎo)出流量或總量的儀表。一般它由傳感器和顯示儀兩部分組成,也可做成整體式。
渦輪流量計(jì)和容積式流量計(jì)、科里奧利質(zhì)量流量計(jì)稱為流量計(jì)中三類(lèi)重復(fù)性、精度的產(chǎn)品,作為十大類(lèi)型流量計(jì)之一,其產(chǎn)品已發(fā)展為多品種、多系列批量生產(chǎn)的規(guī)模。
優(yōu)點(diǎn):(1)高精度,在所有流量計(jì)中,屬于準(zhǔn)的流量計(jì);(2)重復(fù)性好;(3)無(wú)零點(diǎn)擾能力好;(4)范圍度寬;(5)結(jié)構(gòu)緊湊。
缺點(diǎn):(1)不能長(zhǎng)期保持校準(zhǔn)特性;(2)流體物性對(duì)流量特性有較大影響。
應(yīng)用概況:渦輪流量計(jì)在以下一些測(cè)量對(duì)象獲得廣泛應(yīng)用:石油、有機(jī)液體、無(wú)機(jī)液、液化氣、天然氣和低溫流體統(tǒng)在歐洲和美國(guó),渦輪流量計(jì)在用量上是僅次于孔板流量計(jì)的天然計(jì)量?jī)x表,僅荷蘭在天然氣管線上就采用了2600多臺(tái)各種尺寸,壓力從0.8~6.5MPa的氣體渦輪流量計(jì),它們已成為優(yōu)良的天然氣計(jì)量?jī)x表。
2 、渦街流量計(jì)
渦街流量計(jì)是在流體中安放一根非流線型游渦發(fā)生體,流體在發(fā)生體兩側(cè)交替地分離釋放出兩串規(guī)則地交錯(cuò)排列的游渦的儀表。
渦街流量計(jì)按頻率檢出方式可分為:應(yīng)力式、應(yīng)變式、電容式、熱敏式、振動(dòng)體式、光電式及超聲式等。
渦街流量計(jì)是屬于年輕的一類(lèi)流量計(jì),但其發(fā)展迅速,目前已成為通用的一類(lèi)流量計(jì)。
優(yōu)點(diǎn):(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固;(2)適用流體種類(lèi)多;(3)精度較高;(4)范圍度寬;(5)壓損小。
缺點(diǎn):(1)不適用于低雷諾數(shù)測(cè)量;(2)需較長(zhǎng)直管段;(3)儀表系數(shù)較低(與渦輪流量計(jì)相比);(4)儀表在脈動(dòng)流、多相流中尚缺乏應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。
3、電磁流量計(jì)
電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉弟電磁感應(yīng)定律制成的一種測(cè)量導(dǎo)電性液體的儀表。
電磁流量計(jì)有一系列優(yōu)良特性,可以解決其它流量計(jì)不易應(yīng)用的問(wèn)題,如臟污流、腐蝕流的測(cè)量。
70、80年代電磁流量在技術(shù)上有重大突破,使它成為應(yīng)用廣泛的一類(lèi)流量計(jì),在流量?jī)x表中其使用量百分?jǐn)?shù)不斷上升。
優(yōu)點(diǎn):
(1)測(cè)量通道是段光滑直管,不會(huì)阻塞,適用于測(cè)量含固體顆粒的液固二相流體,如紙漿、泥漿、污水等;
(2)不產(chǎn)生流量檢測(cè)所造成的壓力損失,節(jié)能效果好;
(3所測(cè)得體積流量實(shí)際上不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的明顯影響;(4)流量范圍大,口徑范圍寬;(5)可應(yīng)用腐蝕性流體。
缺點(diǎn):(1)不能測(cè)量電導(dǎo)率很低的液體,如石油制品;(2)不能測(cè)量氣體、蒸汽和含有較大氣泡的液體;(3)不能用于較高溫度。
應(yīng)用概況:電磁流量計(jì)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,大口徑儀表較多應(yīng)用于給排水工程;中小口徑常用于高要求或難測(cè)場(chǎng)合,如鋼鐵工業(yè)高爐風(fēng)口冷卻水控制,造紙工業(yè)測(cè)量紙漿液和黑液,化學(xué)工業(yè)的強(qiáng)腐蝕液,有色冶金工業(yè)的礦漿;小口徑、微小口徑常用于醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、生物化學(xué)等有衛(wèi)生要求的場(chǎng)所。
4、差壓式流量計(jì)
差壓式流量計(jì)是根據(jù)安裝于管道中流量檢測(cè)件產(chǎn)生的差壓,已知的流體條件和檢測(cè)件與管道的幾何尺寸來(lái)計(jì)算流量的儀表。
差壓式流量計(jì)由一次裝置(檢測(cè)件)和二次裝置(差壓轉(zhuǎn)換和流量顯示儀表)組成。通常以檢測(cè)件形式對(duì)差壓式流量計(jì)分類(lèi),如孔板流量計(jì)、文丘里流量計(jì)、均速管流量計(jì)等。
二次裝置為各種機(jī)械、電子、機(jī)電一體式差壓計(jì),差壓變送器及流量顯示儀表。它已發(fā)展為三化(系列化、通用化及標(biāo)準(zhǔn)化)程度很高的、種類(lèi)規(guī)格龐雜的一大類(lèi)儀表,它既可測(cè)量流量參數(shù),也可測(cè)量其它參數(shù)(如壓力、物位、密度等)。
差壓式流量計(jì)的檢測(cè)件按其作用原理可分為:節(jié)流裝置、水力阻力式、離心式、動(dòng)壓頭式、動(dòng)壓頭增益式及射流式幾大類(lèi)。
檢測(cè)件又可按其標(biāo)準(zhǔn)化程度分為二大類(lèi):標(biāo)準(zhǔn)的和非標(biāo)準(zhǔn)的。
所謂標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)件是只要按照標(biāo)準(zhǔn)文件設(shè)計(jì)、制造、安裝和使用,無(wú)須經(jīng)實(shí)流標(biāo)定即可確定其流量值和估算測(cè)量誤差。
非標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)件是成熟程度較差的,尚未列入**中的檢測(cè)件。
差壓式流量計(jì)是一類(lèi)應(yīng)用廣泛的流量計(jì),在各類(lèi)流量?jī)x表中其使用量占居。近年來(lái),由于各種新型流量計(jì)的問(wèn)世,它的使用量百分?jǐn)?shù)逐漸下降,但目前仍是重要的一類(lèi)流量計(jì)。
優(yōu)點(diǎn):
(1)應(yīng)用很多的孔板式流量, 計(jì)結(jié)構(gòu)牢固,性能穩(wěn)定可靠,使用壽命長(zhǎng);
(2)應(yīng)用范圍廣泛,至今尚無(wú)任何一類(lèi)流量計(jì)可與之相比擬;
(3)檢測(cè)件與變送器、顯示儀表分別由不同廠家生產(chǎn),便于規(guī)模經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。
缺點(diǎn): (1)測(cè)量精度普遍偏低;(2)范圍度窄,一般僅3:1~4:1;(3)現(xiàn)場(chǎng)安裝條件要求高;(4)壓損大(指孔板、噴嘴等)。
應(yīng)用概況:
差壓式流量計(jì)應(yīng)用范圍特別廣泛,在封閉管道的流量測(cè)量中各種對(duì)象都有應(yīng)用,如流體方面:?jiǎn)蜗?、混相、潔凈、臟污、粘性流等;工作狀態(tài)方面:常壓、**、真空、常溫、高溫、低溫等;管徑方面:從幾mm到幾m;流動(dòng)條件方面:亞音速、音速、脈動(dòng)流等。它在各工業(yè)部門(mén)的用量約占流量計(jì)全部用量的1/4~1/3。
5 、浮子流量計(jì)
浮子流量計(jì),又稱轉(zhuǎn)子流量計(jì),是變面積式流量計(jì)的一種,在一根由下向上擴(kuò)大的垂直錐管中,圓形橫截面的浮子的重力是由液體動(dòng)力承受的,從而使浮子可以在錐管內(nèi)**地上升和下降。
浮子流量計(jì)是僅次于差壓式流量計(jì)應(yīng)用范圍寬廣的一類(lèi)流量計(jì),特別在小、微流量方面有舉足輕重的作用。
80年代中期,**、西歐、美國(guó)的銷(xiāo)售金額占流量?jī)x表的15%~20%。我國(guó)產(chǎn)量1990年估計(jì)在12~14萬(wàn)臺(tái),其中95%以上為玻璃錐管浮子流量計(jì)。
特點(diǎn):(1)玻璃錐管浮子流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用方便,缺點(diǎn)是耐壓力低,有玻璃管易碎的較大風(fēng)險(xiǎn);(2)適用于小管徑和低流速;(3)壓力損失較低。
6、容積式流量計(jì)
容積式流量計(jì),又稱定排量流量計(jì),簡(jiǎn)稱PD流量計(jì),在流量?jī)x表中是精度高的一類(lèi)。它利用機(jī)械測(cè)量元件把流體連續(xù)不斷地分割成單個(gè)已知的體積部分,根據(jù)測(cè)量室逐次重復(fù)地充滿和排放該體積部分流體的次數(shù)來(lái)測(cè)量流體體積總量。
容積式流量計(jì)按其測(cè)量元件分類(lèi),可分為橢圓齒輪流量計(jì)、刮板流量計(jì)、雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)、旋轉(zhuǎn)活塞流量計(jì)、往復(fù)活塞流量計(jì)、圓盤(pán)流量計(jì)、液封轉(zhuǎn)筒式流量計(jì)、濕式氣量計(jì)及膜式氣量計(jì)等。
優(yōu)點(diǎn):(1)計(jì)量精度高;(2)安裝管道條件對(duì)計(jì)量精度沒(méi)有影響;(3)可用于高粘度液體的測(cè)量;(4)范圍度寬;(5)直讀式儀表無(wú)需外部能源可直接獲得累計(jì),總量,清晰明了,操作簡(jiǎn)便。
缺點(diǎn):(1)結(jié)果復(fù)雜,體積龐大;(2)被測(cè)介質(zhì)種類(lèi)、口徑、介質(zhì)工作狀態(tài)局限性較大;(3)不適用于高、低溫場(chǎng)合;(4)大部分儀表只適用于潔凈單相流體;(5)產(chǎn)生噪聲及振動(dòng)。
應(yīng)用概況:
容積式流量計(jì)與差壓式流量計(jì)、浮子流量計(jì)并列為三類(lèi)使用量大的流量計(jì),常應(yīng)用于昂貴介質(zhì)(油品、天然氣等)的總量測(cè)量。
工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家近年P(guān)D流量計(jì)(不包括家用煤氣表和家用水表)的銷(xiāo)售金額占流量?jī)x表的13%~23%;我國(guó)約占20%,1990年產(chǎn)量(不包括家用煤氣表)估計(jì)為34萬(wàn)臺(tái),其中橢圓齒輪式和腰輪式分別約占70%和20%。
7、 超聲流量計(jì)
超聲流量計(jì)是通過(guò)檢測(cè)流體流動(dòng)對(duì)超聲束(或超聲脈沖)的作用以測(cè)量流量的儀表。
根據(jù)對(duì)信號(hào)檢測(cè)的原理超聲流量計(jì)可分為傳播速度差法(直接時(shí)差法、時(shí)差法、相位差法和頻差法)、波束偏移法、多普勒法、互相關(guān)法、空間濾法及噪聲法等。
超聲流量計(jì)和電磁流量計(jì)一樣,因儀表流通通道未設(shè)置任何阻礙件,均屬無(wú)阻礙流量計(jì),是適于解決流量測(cè)量困難問(wèn)題的一類(lèi)流量計(jì),特別在大口徑流量測(cè)量方面有較突出的優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)它是發(fā)展迅速的一類(lèi)流量計(jì)之一。
優(yōu)點(diǎn):
(1)可做非接觸式測(cè)量;(2)為無(wú)流動(dòng)阻撓測(cè)量,無(wú)壓力損失;(3)可測(cè)量非導(dǎo)電性液體,對(duì)無(wú)阻撓測(cè)量的電磁流量計(jì)是一種補(bǔ)充。
缺點(diǎn):
1)傳播時(shí)間法只能用于清潔液體和氣體;而多普勒法只能用于測(cè)量含有一定量懸浮顆粒和氣泡的液體;(2)多普勒法測(cè)量精度不高。
應(yīng)用概況:
(1)傳播時(shí)間法應(yīng)用于清潔、單相液體和氣體。典型應(yīng)用有工廠排放液、:怪液、液化天然氣等;
(2)氣體應(yīng)用方面在**天然氣領(lǐng)域已有使用良好的經(jīng)驗(yàn);
3)多普勒法適用于異相含量不太高的雙相流體,例如:未處理污水、工廠排放液、臟流程液;通常不適用于非常清潔的液體。
8、 科里奧利質(zhì)量流量計(jì)
科里奧利質(zhì)量流量計(jì)(以下簡(jiǎn)稱CMF)是利用流體在振動(dòng)管中流動(dòng)時(shí),產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力原理制成的一種直接式質(zhì)量流量?jī)x表。
9、明渠流量計(jì)
與前述幾種不同,它是在非滿管狀敞開(kāi)渠道測(cè)量**表面自然流的流量?jī)x表。
非滿管態(tài)流動(dòng)的水路稱作明渠,測(cè)量明渠中水流流量的稱作明渠流量計(jì)(open channel flowmeter)。
明渠流量計(jì)除圓形外,還有U字形、梯形、矩形等多種形狀。
明渠流量計(jì)應(yīng)用場(chǎng)所有城市供水引水渠;火電廠引水和排水渠、污水治理流入和排放渠;工礦企業(yè)水排放以及水利工程和農(nóng)業(yè)灌溉用渠道。
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