引言(yán)
　　流量儀表(biao)又稱爲流(liu)量計 ，焦化(huà)裝置常用(yong)的流量儀(yi)表有孔闆(pan)流量計、楔(xie)式流量計(jì)、錐形流量(liàng)計、容積式(shi)流量計、渦(wō)街流量計(ji)、電磁流量(liàng)計、質量流(liu)量計等。它(ta)用于在不(bu)同的安裝(zhuāng)條件和環(huán)境條件下(xià)實現對工(gong)藝管道内(nèi)不同流體(ti)的測量。
1流(liú)量儀表的(de)分類及測(cè)量原理
1.1孔(kong)闆流量計(jì)
　　 孔闆流量(liang)計 的設計(jì)依據是伯(bó)努力方程(chéng)。流體的機(jī)械能守恒(heng)即動能+重(zhong)力勢能+壓(yā)力勢能=常(cháng)數。總的說(shuō)來，差壓式(shi)流量計的(de)工作原理(lǐ)基于如下(xia)事實：如果(guǒ)流體流經(jing)一個收縮(suo)（節流）件時(shi)，流體将被(bèi)加速。這種(zhǒng)流體的加(jia)速将使它(tā)的動能增(zeng)加，而同時(shi)按照能量(liang)守恒定律(lǜ)，在流體被(bei)加速處它(ta)的靜壓力(lì)一定會降(jiang)低一個相(xiang)對應的值(zhi)。因此在孔(kǒng)闆上、下遊(yóu)側會産生(sheng)一個與流(liu)量值成平(píng)方關系的(de)差壓，将此(cǐ)差壓從孔(kǒng)闆兩側取(qǔ)壓口引出(chū)，送至差壓(ya)變送器轉(zhuǎn)變爲電信(xìn)号輸出，再(zài)經專用智(zhi)能流量計(jì)算儀運算(suan)後，即可獲(huò)知流量值(zhi)。
　　孔闆流量(liàng)計由于已(yi)标準化且(qie)結構簡單(dan)、牢固；易于(yú)複制、通用(yòng)性強、價格(ge)低而獲得(dé)相當廣泛(fan)的應用，焦(jiao)化裝置共(gòng)有孔闆流(liú)量計97台。但(dan)孔闆流量(liàng)計易積污(wū)堵塞和易(yi)被磨損，壓(ya)損較大，現(xiàn)場安裝條(tiao)件高，要求(qiu)的直管段(duàn)過長（上遊(you)10D下遊5D），因此(cǐ)也有一定(ding)的局限性(xing)。
1.2楔式流量(liang)計
　　 楔式流(liu)量計 的檢(jiǎn)測件是一(yi)個V字形楔(xiē)塊（又稱楔(xie)形節流件(jian)），它的圓滑(hua)頂角朝下(xià)，這樣有利(lì)于含懸浮(fu)顆粒的液(yè)體或粘稠(chóu)液體順利(lì)通過，不會(hui)在節流件(jian)上遊側産(chǎn)生滞流。因(yin)此特别适(shì)合在石油(you)、化工等行(hang)業中用于(yú)體積流量(liang)和質量流(liú)量的測量(liang)。

　　其測量原(yuan)理是流體(ti)通過楔形(xíng)流量計時(shí)，由于楔塊(kuai)的節流作(zuo)用，在其上(shang)、下遊側産(chan)生了一個(gè)與流量值(zhí)成平方關(guān)系的差壓(yā)，将此差壓(ya)從楔塊兩(liang)側取壓口(kou)引出，送至(zhì)差壓變送(song)器轉變爲(wei)電信号輸(shū)出，再經專(zhuan)用智能流(liú)量計算儀(yi)運算後，即(ji)可獲知流(liu)量值。
　　楔式(shi)流量計的(de)優點是重(zhòng)複性好、精(jing)确度高，經(jing)标定的楔(xie)式流量計(jì)，精度達0.5級(jí)。具有自清(qīng)潔能力，無(wú)滞流區。耐(nai)磨損、壽命(ming)長、可靠性(xìng)高。永久壓(ya)損比孔闆(pǎn)小。一體型(xing)結構，現場(chǎng)安裝無需(xū)安裝導壓(ya)管路，直接(jie)與管道進(jin)行螺紋或(huò)法蘭連接(jie)。施工省時(shi)省力，維護(hu)方便。它可(ke)以滿足大(da)多數流體(ti)的測量要(yao)求，特别适(shi)用于高粘(zhan)度、低雷諾(nuo)數流體以(yǐ)及高腐蝕(shí)、高磨損流(liu)體的流量(liang)測量，對于(yu)清潔液體(tǐ)、高粘度流(liu)體、蒸氣、料(liao)漿、腐蝕性(xìng)流體、氣體(ti)等都能保(bao)持流量與(yu)差壓的平(ping)方根成正(zhèng)比關系。焦(jiao)化裝置加(jia)熱爐四路(lu)進料流量(liang)、輕蠟油和(hé)重蠟油出(chū)裝置流量(liàng)的測量元(yuan)件均使用(yòng)楔式流量(liang)計。
1.3錐形流(liu)量計
　　 錐形(xíng)流量計 是(shi)一種差壓(ya)式流量計(jì)，它以獨特(te)的邊壁逐(zhú)步收縮節(jie)流方式，一(yi)改傳統節(jiē)流裝置的(de)幾乎所有(yǒu)缺點。其原(yuan)理與其它(tā)差壓式流(liú)量計一樣(yàng)，是經典的(de)密閉管道(dào)中流量守(shǒu)恒原理和(hé)流動連續(xù)性原理，并(bìng)具有自整(zheng)流、自清洗(xǐ)、自保護功(gōng)能。其自清(qīng)洗特性使(shǐ)流體沿錐(zhuī)體被加速(su)，髒污雜質(zhì)無法存留(liú)錐體表面(mian)；液體中的(de)氣體或氣(qi)體中的液(yè)體以及顆(ke)粒、纖維等(deng)，通過錐體(ti)與管道縫(féng)隙被掃向(xiang)下遊，不會(hui)有髒污、雜(za)質存留、堵(du)塞而影響(xiang)測量，可保(bao)證儀表長(zhǎng)期穩定工(gong)作。其自保(bao)護功能使(shǐ)流體在錐(zhuī)體表面形(xing)成附面層(ceng)效應，使錐(zhuī)體表明得(de)到保護，錐(zhuī)體關鍵尺(chǐ)寸不緻因(yin)磨損而改(gai)變，保證了(le)測量精度(du)的長期穩(wen)定性。
　　錐形(xíng)流量計的(de)直管段要(yào)求極短，無(wú)積污、堵塞(sāi)，可保持長(zhang)期測量穩(wěn)定；其永久(jiu)性壓損隻(zhi)有孔闆的(de)1/3；因此廣泛(fan)應用于石(shí)油、化工、電(dian)力、供熱等(deng)領域，焦化(huà)裝置内幹(gàn)氣、富氣、含(hán)硫污水等(deng)介質的流(liu)量測量元(yuán)件均爲錐(zhuī)形流量計(ji)。

1.4容積式流(liú)量計
　　容積(ji)式流量計(ji)的原理是(shi)依靠入口(kǒu)壓力和出(chū)口壓力之(zhī)間的壓差(cha)推動轉子(zǐ)。流量計的(de)兩個轉子(zǐ)是帶齒的(de)，并互相齧(nie)合，交替的(de)由一個帶(dài)動另一個(ge)，橢圓齒輪(lun)既作測量(liang)用也作驅(qu)動用。它由(you)測量部分(fen)、密封聯軸(zhou)器、調速器(qi)、顯示部分(fen)和發訊部(bù)分組成。焦(jiāo)化裝置冷(leng)減壓渣油(you)進裝置流(liu)量和循環(huan)油出裝置(zhi)流量使用(yòng)容積式流(liu)量計測量(liàng)。
1.5渦街流量(liang)計
　　渦街漩(xuan)渦流量計(jì)通常稱它(tā)爲漩渦流(liú)量計，又稱(chēng)卡門漩渦(wo)流量計，它(ta)是利用流(liu)體自然振(zhèn)蕩的原理(lǐ)制成的一(yi)種漩渦分(fen)離型流量(liang)計。當流體(tǐ)以足夠大(dà)的流速流(liú)過垂直于(yu)流體流向(xiàng)的物體時(shí)，若該物體(ti)的幾何尺(chi)寸适當，則(ze)在物體的(de)後面，沿兩(liǎng)條平行直(zhí)線上産生(shēng)整齊排列(liè)、轉向相反(fǎn)的渦列。渦(wō)列的個數(shu)，即渦街頻(pín)率，和流體(ti)的流速成(cheng)正比。因而(er)通過測量(liang)漩渦頻率(lǜ)，就可以知(zhi)道流體的(de)流速，從而(er)測出流體(tǐ)的流量。理(lǐ)論和實踐(jian)研究證明(ming)，漩渦分離(li)頻率f與流(liú)體速度v成(cheng)正比，與漩(xuán)渦發生體(ti)迎流面寬(kuan)度d成反比(bi)，即f=Sr×v/d，其中Sr爲(wei)斯特勞哈(hā)爾系數。

　　 渦街流(liú)量計 适用(yong)于測量管(guan)道雷諾數(shu)範圍在2×104~7×106的(de)流體。超過(guo)了這個範(fan)圍，斯特勞(láo)哈爾系數(shu)便不是常(cháng)數，精度就(jiu)要降低。流(liú)體的流速(sù)必須在規(gui)定範圍内(nei)。被測介質(zhì)爲氣體時(shí)，最大流速(su)應小于60m/s；爲(wei)蒸汽時，應(yīng)小于70m/s；爲液(yè)體時，應小(xiǎo)于7m/s。流體的(de)壓力和溫(wēn)度也要在(zai)規定範圍(wéi)。焦化裝置(zhi)共有9台渦(wō)街流量計(jì)用于工藝(yi)管道内淨(jing)化風、蒸汽(qi)、除氧水、氮(dan)氣等介質(zhì)的流量測(ce)量。

1.6電磁流(liu)量計
　　 電磁(cí)流量計 的(de)工作原理(li)是基于法(fa)拉第電磁(ci)感應定律(lü)。在電磁流(liu)量計中，測(cè)量管内的(de)導電介質(zhi)相當于法(fǎ)拉第試驗(yan)中的導電(diàn)金屬杆，上(shàng)下兩端的(de)兩個電磁(ci)線圈産生(shēng)恒定磁場(chang)。當有導電(diàn)介質流過(guo)時，則會産(chǎn)生感應電(diàn)壓。管道内(nei)部的兩個(gè)電極測量(liang)産生的感(gǎn)應電壓。測(cè)量管道通(tōng)過不導電(diàn)的内襯（橡(xiàng)膠，特氟隆(long)等）實現與(yu)流體和測(cè)量電極的(de)電磁隔離(li)。電磁流量(liang)計主要由(you)磁路系統(tǒng)、測量導管(guan)、電極、外殼(ke)、襯裏和轉(zhuan)換器等部(bù)分組成。
　　用(yòng)電磁流量(liàng)計測量流(liu)體流量時(shi)，介質溫度(du)不能太高(gao)，一般不超(chāo)過120℃，壓力一(yi)般不超過(guo)1.6MPa，流速不得(de)低于0.3m/s。被測(cè)介質必須(xū)是導電性(xing)液體，最低(di)電導率>20uS/cm,被(bei)測介質中(zhong)不能含有(you)較多的鐵(tiě)磁性物質(zhì)及氣泡。不(bu)能用于測(ce)量氣體、蒸(zheng)汽、石油制(zhi)品等非導(dao)電性流體(ti)。焦化裝置(zhi)循環水及(ji)新鮮水進(jìn)裝置、切焦(jiao)水回流、切(qie)焦水泵入(ru)口流量均(jun1)使用電磁(ci)流量計來(lái)測量。
1.7質量(liàng)流量計

　　有(you)一直管，以(yi)角速度ω繞(rao)定軸O在平(píng)面内轉動(dong)，管内有一(yī)質點m沿管(guǎn)以速度v向(xiàng)外移動。由(yóu)于質點m處(chù)在既有旋(xuán)轉運動，又(you)有直線運(yun)動的體系(xi)中，因此它(tā)将獲得兩(liang)個加速度(du)分量：向心(xin)加速度ar,其(qí)值爲rω2,方向(xiàng)指向軸O；切(qie)向加速度(dù)ac，其值爲2ωv,方(fang)向與ar垂直(zhí)，它來自旋(xuan)轉管道，同(tóng)時又對管(guan)道産生反(fan)作用力，這(zhè)就是科裏(li)奧利力，其(qi)計算公式(shi)爲Fc=2mωv。後來人(rén)們用管道(dao)振動的方(fang)法來代替(tì)轉動，從而(er)制出了質(zhì)量流量計(ji)。質量流量(liang)計由傳感(gǎn)器、變送器(qi)、顯示器三(sān)部分組成(chéng)。
　　傳感器：敏(mǐn)感元件是(shì)測量管。它(ta)通過激勵(li)線圈使管(guǎn)子産生振(zhèn)動，流動的(de)流體在振(zhen)動管内産(chǎn)生科氏力(lì)，由于測量(liang)管進出側(cè)所受的科(ke)氏力方向(xiàng)相反，所以(yi)管子會産(chan)生扭曲，再(zai)通過電磁(cí)檢測器或(huò)光電檢測(cè)器，将測量(liang)管的扭曲(qu)變成電信(xin)号，以進入(ru)變送器作(zuò)進一步的(de)處理。
　　變送(song)器：把來自(zì)傳感器的(de)低電平信(xìn)号或二進(jin)制信号進(jin)行轉換、放(fang)大，并輸出(chū)與流量和(hé)密度成正(zhèng)比例的4~20ma标(biao)準信号，或(huo)頻率/脈沖(chòng)信号，或數(shù)字信号。
　　顯(xiǎn)示器：接受(shòu)變送器來(lái)的信号，通(tong)常以數字(zi)的形式顯(xian)示被測流(liu)體的瞬時(shí)流量、累計(jì)流量、密度(du)、溫度等信(xin)号。
焦化裝(zhuāng)置熱減壓(yā)渣油、燃料(liào)氣進裝置(zhi)流量和柴(chai)油、混合蠟(la)油、穩定汽(qì)油、液化氣(qì)出裝置流(liú)量的測量(liàng)及計量均(jun1)通過質量(liàng)流量計實(shi)現。
2流量儀(yí)表的選型(xíng)技巧
　　流量(liàng)儀表選型(xing)可以從五(wu)個方面進(jìn)行考慮，這(zhè)五個方面(mian)爲流量計(jì)儀表性能(néng)方面、流體(ti)特性方面(miàn)、安裝條件(jiàn)方面、環境(jing)條件方面(miàn)和經濟因(yin)素方面。五(wǔ)個方面的(de)詳細因素(su)如下：
1、儀表(biǎo)性能方面(mian)：精度、重複(fu)性、線性度(dù)、流量範圍(wei)、信号輸出(chū)特性、響應(ying)時間、壓力(li)損失等；
2、流(liu)體特性方(fang)面：溫度、壓(yā)力、密度、粘(zhān)度、化學腐(fǔ)蝕、磨蝕性(xìng)、結垢、混相(xiang)、相變、電導(dao)率等；
3、安裝(zhuang)條件方面(mian)：管道布置(zhi)方向、流動(dòng)方向、檢測(ce)件上下遊(yóu)側直管段(duan)長度、管道(dào)口徑、維修(xiū)空間、電源(yuan)、接地、安裝(zhuang)等；
4、環境條(tiao)件方面：環(huan)境溫度、濕(shī)度、電磁幹(gàn)擾、安全性(xing)、防爆、管道(dào)振動等；
5、經(jīng)濟因素方(fāng)面：儀表購(gòu)置費、安裝(zhuāng)費、運行費(fèi)、校驗費、維(wei)修費、儀表(biao)使用壽命(mìng)、備品備件(jian)等。
流量計(ji)儀表選型(xing)的步驟如(ru)下：
1、依據流(liú)體種類及(ji)五個方面(mian)考慮因素(sù)初選可用(yong)儀表類型(xing)（要有幾種(zhǒng)類型以便(bian)進行選擇(zé)）；
2、對初選類(lei)型進行資(zī)料及價格(ge)信息的收(shōu)集，爲深入(rù)的分析比(bǐ)較準備條(tiáo)件；
3、采用淘(táo)汰法逐步(bù)集中到1~2種(zhong)類型，五個(gè)方面因素(sù)要反複比(bi)較分析最(zui)終确定預(yu)選目标。
結(jié)束語
　　流量(liàng)是工業生(shēng)産過程中(zhong)常用的過(guò)程控制參(cān)數。随着科(kē)學技術的(de)發展，新型(xíng)的流量儀(yi)表還在不(bu)斷湧現。流(liú)量計的選(xuǎn)型應當首(shǒu)先了解流(liu)量儀表的(de)性能特點(dian)，再結合所(suǒ)應用場合(hé)的工況條(tiao)件，選擇性(xing)能合适的(de)産品。随着(zhe)生産工藝(yì)複雜程度(du)和自動化(huà)程度的提(tí)高，會對流(liú)量測量及(ji)控制提出(chū)更新、更高(gao)和更多的(de)要求，如5~7m特(te)大口徑、特(te)大流量測(ce)量；超微小(xiǎo)流量測量(liàng)；鋼水等高(gāo)溫介質的(de)流量測量(liang)；液氮等超(chao)低溫介質(zhi)的流量測(ce)量，等等。近(jìn)年來，核磁(cí)共振流量(liàng)計、放射性(xing)同位素流(liu)量計等新(xīn)型儀表已(yǐ)日臻完善(shàn)，流量測量(liang)精度也在(zài)不斷提高(gāo)。

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