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            工業儀表流量的選型

            2016-08-10 點擊數:584
                                                                      工業儀表流量的選型 
                流量參數是工業生產檢測過程中四大重要參數之一,同時也是最難測量的參數。國內外最早是以孔板、噴嘴和文丘里管為代表的節流裝置作為流量測量元件,配以導壓管和差壓變送器組成差壓式流量計,并以此作為測量標準,即無須實驗校準,通過查表計算確定差壓與流量的關系,并可估算其測量誤差。隨著科技發展,新型的流量檢測儀表迅速得到推廣應用,根據其原理分為差壓式流量計、容積式流量計、渦輪流量計、電磁流量計、浮子流量計、渦街流量計、超聲波流量計、質量流量計,不同原理的流量計對應不同的介質和工況,實踐選型中要綜合各方面因素統一考慮。 

            選型分析 : 

               流體流量是一個動態量,處于運動狀態的流體內部不僅存在著粘性摩擦作用,還會產生不穩定的旋渦和二次流等復雜流動現象。測量儀表本身受到眾多因素的影響,選型應根據流體工況特性、安裝要求、環境條件、經濟性等因素合理選型。 

            1)安全性能      即流量傳感器在運行中不會發生機械強度或電氣回路故障而引起事故。如高溫高壓流體其流量傳感器一般選用無可動部件、強度高的標準節流裝置(標準孔板、渦街、彎管等)或非接觸式流量計,且材質要求耐磨,而不選用插入式流量計或結構強度低的靶式、渦輪流量計,以確保在高速汽流沖刷下不發生節流裝置或傳感器損壞造成介質泄露。測量腐蝕性介質時,根據腐蝕性強度選用合適內襯材質,可燃性氣體的環境應選用防爆型儀表。 

            2)流體特性     流體特性主要指流體成分、溫度、壓力、黏度等。根據實際情況逐步確認選型范圍。首先從成分(液體、氣體、蒸汽、臟流污程度)區分,差壓式流量計和渦街流量計基本適應以上流體。導電性液體可首選電磁流量計,小管徑液體、氣體測量可選用浮子流量計,潔凈單相高黏度液體、氣體的測量可選用容積式流量計。采用機械式(熱脹冷縮)測量元件和電氣絕緣材料限制的流量計,不適應高低溫流體,如容積式流量計、渦輪流量計、電磁流量計、超聲波流量計。流體壓力變化,其密度發生變化導致測量數據變化,差壓式流量計和渦街流量計需引入溫壓補償修正測量數據。黏度主要受溫度、壓力影響,黏度變化改變流體的流動狀態,從而影響流量計的流量系數,最終導致測量數據不準確。 

            3)安裝環境     現場安裝環境主要指測量管徑大小、直管段長度、管道是否有振動、周圍是否有強磁場干擾和高溫輻射熱等。管徑>800mm可選用插入式流量計;根據實際直管段長度可選用帶自整流的節流裝置,如V形錐、雙文丘里;渦街流量計由于測量漩渦釋放頻率,故振動干擾大;強磁場對電磁流量計和電信號放大處理器干擾大,高溫輻射造成電子元件發熱影響使用壽命,可把測量元件部分和信號處理部分分開,即選用分體式流量計。 

            4)節能性      流體經過流量儀表前后的壓損,壓損值越小節能性越好。非接觸式如超聲波流量計、電磁流量計、彎管流量計無壓損;差壓式節流裝置都存在壓損;非標準節流裝置壓損相對較小,如渦街、威力巴、均速管、圓缺孔板、V形錐等;標準節流裝置壓損相對較大,如文丘里、標準孔板。 

            5)準確度和經濟性       要求流量測量系統的誤差小、精度等級高、重復性好、量程比寬。一般本身其性能相對穩定、重復性好、使用壽命較長、量程比范圍寬的流量計有利于后期增加工藝設備測量參數調節,從而減少投資。系統精度高的流量計其價格相對要高,在保證工藝要求的準確度范圍內,綜合后期維修費用合理選擇。流量計的標定非常重要,由于大部分類型的流量計其流量系數和儀表常數都是實體標定得出,標定系數的數據直接影響運行參數的準確性,因此要選擇有能力進行實體標定的制造單位。 

            6)介質工況      生產過程中需特別注意的是流體的流向可能發生變化問題,有些工藝生產中流體流向會發生短暫改變,如雙膛型石灰窯爐膛在燃燒和蓄熱變換期間煤氣需切斷,為保護前方煤氣加壓,把連接煤氣加壓機進出口管道的回流閥打開,回流閥打開期間,管道內的壓力瞬間降低,管道內殘存煤氣發生倒流現象,從而影響儀表的使用和安全。 

            7)工藝參數     根據工藝參數選擇儀表的型號、規格。工藝參數是確定儀表具體型號、規格的最終依據,工藝參數要詳細、清楚,稍有差錯就會導致儀表測量數據不準確,甚至不能使用。例于低壓流體(如煤氣)工作壓力變化引起流量變化較大,因而壓力參數范圍要小且準確。一般流量計耐壓要高于現場工作壓力一個等級,流體流速要達到流量計要求的最低流速,否則要縮徑處理,流量檢測元件材質要滿足流體要求,量程范圍應合適等。 

                綜上所述,不同類型的儀表其內部結構、測量原理和方式都不相同,適用的工作條件也不一樣,其使用方法、安裝方法,每種型式都有它特有的優缺點。因此在流量計選型時要多方面考慮,對流量計的特性作全面比較,綜合選擇出適于生產要求、安全可靠、準確節能、經濟耐用的流量儀表。 
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