0引言
流量(liàng)儀表
是過(guò)程自動化(hua)儀表與裝(zhuang)置中的大(da)類儀表之(zhi)一,它被廣(guǎng)泛應用與(yǔ)冶金、電力(lì)、化工、石油(yóu)、交通、環境(jìng)保護及日(ri)常生活等(děng)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(biǎo)有兩🔞大功(gong)用;作爲過(guo)程自動化(huà)控制系統(tong)的檢測儀(yí)表和測量(liang)物料數量(liàng)的總量表(biǎo)。
流量的正(zhèng)确計量室(shì)生産和能(neng)源考核的(de)必備手段(duàn)🐪,在提高生(shēng)産效率,保(bao)障生産安(an)全和杜絕(jue)能源浪費(fèi)🤩等方面發(fā)揮着無可(kě)替代的作(zuò)用。但流量(liàng)是一個動(dong)态量,它是(shi)一個隻有(you)當流體發(fā)生運動時(shí)才實際存(cun)⛹🏻♀️在的物理(lǐ)量,因此它(tā)不僅是基(jī)👉本量的靜(jìng)态組合,又(yòu)🈲由于其動(dong)态性質,流(liú)量量♉值受(shou)到許多複(fu)雜因素的(de)影響,例如(rú)流🈲體内微(wei)觀分子之(zhi)間的相互(hù)作用,宏觀(guan)的湍流、漩(xuan)渦運動等(děng),在具體的(de)管道中還(hai)受到邊界(jiè)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(hé)😘理選型,是(shi)應用好流(liu)量儀表的(de)前提和基(jī)礎。本文介(jiè)紹了化工(gōng)裝置幾種(zhong)常用流量(liàng)計的原理(lǐ)及選型與(yǔ)使用🐅經驗(yàn)。
1電磁流量(liang)計
電磁流(liú)量計
是基(jī)于法拉第(di)電磁感應(yīng)原理研制(zhì)出的一種(zhǒng)測量導電(dian)液體體積(jī)的流量的(de)儀表,根據(ju)法拉第電(diàn)磁感應定(ding)律,導電體(tǐ)在磁場中(zhong)📐作切割磁(cí)力線運動(dong)時,導體中(zhōng)産生感應(yīng)電壓,該電(diàn)動勢的大(da)小與導體(ti)在磁🏃場中(zhōng)作垂直于(yu)磁場運動(dòng)的速⛷️度成(cheng)正比,由此(ci)再根🈲據管(guǎn)徑,介質的(de)不同,轉換(huan)🤟成流量。
電磁流(liu)量計無節(jiē)流部件,因(yin)此壓力損(sǔn)失小,該儀(yi)表測量流(liu)體流👈量是(shi),不受流體(tǐ)溫度、壓力(li)、密度、粘度(du)及流體組(zu)份的影響(xiǎng),适✂️合于對(dui)有懸浮固(gù)體粒子的(de)污水、煤漿(jiāng)的流量、特(tè)别适合對(dui)腐蝕性介(jiè)質的測量(liang)。
選型與使(shǐ)用時應注(zhu)意:電磁流(liú)量計所測(ce)液體應具(ju)有測量所(suǒ)💋需的電導(dǎo)率,并要求(qiu)電導率分(fen)布大體上(shang)均勻,不能(néng)用于測量(liàng)電導率很(hěn)低的液體(ti),如石油制(zhì)💞品和有機(jī)溶劑等。電(diàn)磁流量計(ji)的測量精(jing)度是建立(li)在液體充(chong)滿管道的(de)情形下,目(mù)前在管道(dào)中有空氣(qi)的情況下(xia)測量問題(tí)尚未得到(dao)很好的解(jie)決,因此電(dian)磁流量計(ji)不能測量(liàng)氣體、蒸汽(qì)和含有較(jiao)多較大氣(qì)🥰泡的液體(ti)。同時應注(zhu)意不同溫(wen)度及腐蝕(shi)性介質應(ying)選用不同(tóng)内襯材料(liào)和電極材(cai)料。電磁流(liú)量計雖可(ke)🥰以在任意(yi)管道上安(ān)裝,但電磁(cí)流量計測(ce)量電極的(de)軸線必須(xu)保持水平(ping)方向,且與(yu)管道中心(xīn)😄線互相垂(chuí)🧑🏾🤝🧑🏼直。爲避免(mian)在管道内(nei)無液體☁️時(shí)出現指針(zhen)不在零位(wei)的錯覺,電(diàn)磁流量計(jì)的變🙇🏻送器(qì)應安裝與(yǔ)任何時候(hou)均充滿液(yè)體的地方(fang),同時,該流(liu)量計的型(xíng)🈲号較爲微(wēi)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)的影響,變(biàn)送器應安(an)❗裝在原理(li)一切磁源(yuan)的地方,不(bu)🏒允許有振(zhèn)動。
2渦輪流(liú)量計
渦輪(lún)流量計
是(shi)之中速度(dù)是流量儀(yi)表,由于具(ju)有測量精(jīng)度高,反應(yīng)速度快,測(ce)量範圍廣(guang),價格低廉(lián),安裝方便(biàn)等優點,被(bèi)廣泛用于(yú)化工生産(chan)中。
渦輪流(liu)量計由渦(wo)輪、軸承、前(qián)置放大器(qì)、顯示儀表(biǎo)組成。渦輪(lun)變送器的(de)工作原理(lǐ)是當流體(ti)沿着管道(dao)的軸線方(fāng)向流動,并(bing)沖擊渦輪(lún)葉片是,便(biàn)有與流量(liang)qν、流⭕速V和流(liú)體密度ρ乘(cheng)積成比例(li)的力作用(yòng)在葉片上(shang),推動渦輪(lún)旋轉。在渦(wo)輪旋轉的(de)同事,葉片(pian)周期性地(dì)切✉️割電磁(ci)鐵産生的(de)磁力線✍️,改(gai)變線圈的(de)♉磁通量。根(gen)據電磁感(gǎn)應原理🌐,在(zài)線圈内将(jiāng)感應出脈(mò)動的電勢(shi)信号(此脈(mò)動💋信号的(de)頻率與被(bèi)測流體的(de)流量成正(zheng)比)。渦輪變(bian)送器輸出(chu)的脈沖信(xin)号,經前置(zhi)與放大器(qì)放大後,送(sòng)人顯示儀(yí)表,就實現(xian)了流量的(de)測量。
在化(huà)工裝置選(xuan)型與使用(yòng)時應注意(yì):流量計本(běn)體最🌂好選(xuan)🌈用316不鏽👄鋼(gāng)材料以防(fang)腐;應注意(yì)确保被測(ce)介質❓對渦(wo)輪不能有(you)腐蝕,特别(bié)是軸承出(chū),否則應采(cai)取措施,在(zài)一般化工(gōng)👌場所應優(you)先考慮軸(zhóu)承🌂使用聚(jù)四氟乙烯(xi)、碳石墨材(cái)料;安裝渦(wo)輪流⛷️量計(jì)前,管道要(yao)清掃,被測(ce)介質不潔(jié)淨時,要加(jiā)過濾器,否(fǒu)則渦輪、軸(zhou)承易被卡(kǎ)住,測不出(chu)流量來。變(bian)送器應水(shui)平安裝,避(bi)免垂直安(ān)裝,并保證(zhèng)其前後有(yǒu)适應的直(zhi)管段,一般(bān)前10D,後5D。選🍓用(yòng)渦輪流量(liang)計主🍉要是(shì)看中其高(gāo)精度,但因(yin)注意,了流(liu)量計精度(dù)越高,對👅現(xiàn)場使用條(tiao)件的變化(hua)🛀就越👄敏感(gǎn),因此,安裝(zhuang)渦輪流量(liang)計是,前後(hòu)管道法蘭(lán)要求水平(píng),否則管道(dào)應力對流(liu)量計影響(xiǎng)很大。傳感(gǎn)器安🔆裝在(zài)武強磁幹(gan)擾與熱輻(fu)射影響的(de)場所,應便(bian)于維修并(bing)避免♉管道(dao)震動。
3差壓(yā)式流量計(ji)
差壓式流(liú)量計是根(gēn)據安裝與(yǔ)管道中流(liú)量檢測件(jian)産生的⚽差(chà)壓、已知的(de)流體條件(jiàn)和檢測件(jian)與管道的(de)幾何✍️尺寸(cùn)🈚來測量流(liu)量的儀表(biǎo),是早期大(da)量使用的(de)一種測量(liàng)流量的計(jì)量儀表。
差(cha)壓式流量(liàng)計是由三(sān)部分組成(chéng):(1)将被測液(ye)體的流☂️量(liang)轉換成差(chà)🤩壓信号的(de)節流裝置(zhì);(2)傳輸差壓(ya)信号的信(xin)号管道💞;(3)測(ce)量差壓值(zhí)的差壓儀(yí)或差壓變(bian)送器及顯(xiǎn)示儀👉表。通(tōng)常以檢測(cè)件的形🏃🏻式(shi)對差壓式(shi)流量計分(fèn)類,如
孔闆(pǎn)流量計
、文(wén)丘裏管流(liu)量計及勻(yún)速管流量(liang)計等。
在化(hua)工裝置選(xuan)型與使用(yòng)差壓式流(liú)量計時應(yīng)注意:差壓(yā)式流🔆量計(jì)的安裝應(yīng)包括節流(liu)裝置、差壓(ya)引壓管、差(chà)🚶壓計三部(bù)分。在測量(liàng)液體流量(liang)時,爲防止(zhǐ)液體中有(yǒu)氣體進入(ru)并存在🥰導(dao)壓管内及(jí)防♻️止液體(ti)中有沉澱(dian)物析出,差(cha)壓計應安(ān)裝在節流(liu)裝置的下(xià)方,測量氣(qì)體流量時(shí)爲防止液(ye)體污物或(huò)灰塵進入(ru)導壓管,則(zé)差壓計應(ying)安裝在節(jiē)流裝置上(shàng)方,測量水(shuǐ)蒸氣是,要(yao)保持兩根(gēn)引壓管内(nei)的冷凝液(yè)柱高度相(xiang)等,防♋止高(gāo)溫蒸汽與(yǔ)差壓計直(zhi)接接觸。壓(yā)差引壓導(dao)管的材質(zhi)應按♋被測(ce)介質的☔性(xìng)質和參數(shu)确定,其内(nei)徑不小于(yú)6mm,長度最好(hao)在16mm以内。壓(ya)差引壓導(dao)管應垂直(zhi)或傾斜敷(fū)設,傾斜度(dù)不小于1:12,粘(zhan)🙇🏻度高的流(liu)體,其傾斜(xié)度應更大(dà)。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(xié),并在最高(gao)點與最低(dī)點裝設集(jí)氣器(或排(pái)氣閥)和沉(chén)澱器(或排(pái)污閥)。嚴寒(hán)地區差壓(yā)引壓導管(guǎn)應加🧑🏽🤝🧑🏻防凍(dong)保護,同時(shí)要防止過(guo)熱,否側差(cha)壓💛引壓導(dǎo)管中流體(ti)汽化會産(chǎn)生假差壓(ya)。
4轉子流量(liàng)計
轉子流(liú)量計爲地(di)中等精确(que)度儀表,屬(shu)于變面積(ji)式流量🈲計(jì)💚的換一種(zhǒng)。轉子流量(liàng)計是以浮(fu)子在垂直(zhi)椎🏃♂️管中👨❤️👨随(sui)着流量變(bian)化♈而升降(jiang),改變他們(men)之間的流(liú)通面積來(lái)進行測量(liàng)的體積流(liu)量🍓儀表。一(yī)般分爲
玻(bō)璃轉子流(liu)量計
和
金(jin)屬轉子流(liu)量計
,作爲(wei)直觀流動(dòng)指示或測(ce)量精确度(dù)要求不高(gao)的現場🏃♂️指(zhǐ)示儀表,轉(zhuǎn)子流量計(ji)被廣泛地(di)用在化工(gōng)行業。
轉子(zǐ)流量計适(shi)合對中、小(xiǎo)口徑中流(liu)體和雷諾(nuo)數較低的(de)📧流體的流(liú)量測量。轉(zhuan)子流量計(jì)壓力損失(shī)較低,有較(jiao)👉寬的流量(liàng)範圍度,一(yī)般10:1,最低爲(wèi)5:1,最高爲25:1。
選(xuǎn)型與使用(yòng)時應注意(yi):轉子流量(liàng)計主要測(cè)量對象🧑🏾🤝🧑🏼是(shì)單相流體(tǐ)或氣體,液(ye)體中含有(yǒu)微粒固體(tǐ)或氣體🤩中(zhong)含有液滴(di)通常不❓使(shǐ)用。玻璃轉(zhuǎn)子流量計(ji)應選帶有(yǒu)透明💁防護(hu)罩,一旦玻(bo)璃椎管破(po)裂,可🌈擋住(zhù)流體正🈲向(xiang)散濺,以🧡做(zuo)經濟處🥵理(li)。用于氣體(tǐ)時應選用(yòng)導杆或帶(dài)楞筋導向(xiàng)的儀表,以(yi)避免操作(zuo)不慎浮子(zi)擊碎錐管(guan)。
轉子流量(liàng)計必須垂(chui)直安裝在(zai)無振動管(guǎn)道上,流體(tǐ)自♈下而🐇上(shàng)🌈流過儀表(biao),其中心線(xiàn)與鉛垂線(xiàn)間夾角一(yi)般不超過(guo)5°。儀表安裝(zhuāng)時無嚴格(ge)上遊直管(guan)段長度要(yào)求,如被測(cè)介質🐅含顆(ke)粒狀雜質(zhì),應在儀表(biao)上遊裝過(guò)濾器。爲保(bao)證在長期(qi)使用過程(chéng)🔆中測量精(jing)度,要注意(yi)保持浮子(zi)和錐管的(de)清潔,特别(bie)是小口徑(jing)儀表,必要(yao)時可設置(zhi)沖洗配管(guan),特别是小(xiao)🤞口徑儀表(biao)。必要時可(kě)設置沖洗(xǐ)配管,定時(shí)沖洗。
5熱式(shì)質量流量(liàng)計
熱式質(zhi)量流量計(ji)是利用傳(chuán)熱原理,即(ji)流動中的(de)流體與熱(re)源(流體中(zhong)加熱的物(wù)體或測量(liàng)管外加熱(rè)體㊙️)之間熱(rè)量交換❓關(guān)系來測🔴量(liàng)流量的儀(yi)表。熱式質(zhi)量流量計(ji)目前主📱要(yào)用于🌍測量(liàng)氣體。
熱式(shì)流量儀表(biao)主要有兩(liǎng)種:(1)利用流(liú)動流體傳(chuan)遞熱量🏒改(gǎi)👌變測量管(guǎn)壁溫度分(fen)布的熱傳(chuán)導分布效(xiao)應的熱分(fen)布式流量(liàng)計;(2)利用熱(rè)消散(冷卻(que))效應的金(jin)氏定律的(de)熱式質量(liàng)流量計。
選(xuǎn)型使用時(shí)應注意:與(yu)其他流量(liàng)計相比,
熱(rè)式質量流(liú)量計
具有(you)中等測量(liàng)精确度,使(shi)用與低流(liú)速範圍測(ce)量,因其響(xiang)應時間長(zhǎng),不适應脈(mo)動流流量(liàng)測量;在測(ce)量氣🤩體時(shí)流體溫度(dù)變化并不(bú)影響質量(liang)流量,但溫(wēn)度變化過(guo)大🍓,比熱容(rong)🚩的變化會(huì)導緻量程(cheng)變化;熱式(shi)質量流量(liang)計隻能用(yòng)于測量潔(jie)淨單相流(liú)----氣體或液(yè)體,用💃🏻氣體(ti)的型号不(bu)能用于液(yè)體,反之亦(yi)然🚶♀️。對于熱(re)分布式氣(qi)體還必須(xū)是幹燥氣(qì)體,不能含(han)有濕氣。安(an)✂️裝中大部(bu)分熱♈式質(zhi)量流量計(ji)🌂的流量傳(chuán)感器可任(rèn)何姿勢(水(shuǐ)平、垂直或(huo)傾斜🔞)安裝(zhuāng),其性能不(bu)受⚽安裝姿(zi)勢影⭐響,通(tōng)常認爲熱(re)分布式無(wú)上下遊直(zhí)管段長度(dù)要求,但應(ying)注意帶測(ce)量🔴管的浸(jin)入式流量(liang)傳感器和(he)插入式儀(yi)表需要一(yī)定長度前(qian)置直管段(duan)。
6結束語
流(liú)量儀表大(dà)都需要适(shi)合的測量(liang)介質和工(gōng)況條件爲(wèi)依托方📧可(ke)發揮正确(que)作用,隻有(yǒu)優勢而沒(mei)有缺點的(de)流量儀表(biǎo)現🤟今是不(bú)存在的,合(he)理的選擇(ze)儀表對于(yu)現場工程(cheng)師和管理(li)者是至關(guan)重要㊙️的。綜(zōng)上所述,在(zai)化工裝置(zhi)中要正确(que)和有效地(dì)選擇、使💘用(yong)流量測量(liàng)方法和儀(yi)表,必須熟(shu)悉流量儀(yi)表和生産(chǎn)過程流體(ti)特性這方(fang)👄面的技術(shù),同時還應(yīng)考慮經濟(ji)因☁️素,歸納(nà)起來有五(wǔ)個方面因(yin)素,即性能(neng)要求,流體(ti)特性、安裝(zhuang)🔞要求、環境(jìng)條件和🔱費(fèi)用。
以上内(nei)容來源于(yú)網絡,如有(you)侵權請聯(lian)系即删除(chu)!
|