介紹
集成式孔板流量計(jì)是將標(biāo)準(zhǔn)孔板與多參量差壓變送器(或差壓變送、溫度變送器及壓力變送器)配套組成的高量程比差壓流量裝置,可測(cè)量氣體、蒸汽、液體及天然氣的流量。
應(yīng)用
集成式孔板流量計(jì)廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、供熱、供水等領(lǐng)域的過(guò)程控制和測(cè)量。孔板流量計(jì)被廣泛適用于煤炭、化工、交通、建筑、輕紡、食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)及人民日常生活等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域,是發(fā)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),節(jié)約能源,改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量,提高經(jīng)濟(jì)效益和管理水平的重要工具在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。在過(guò)程自動(dòng)化儀表與裝置中,流量?jī)x表有兩大功用:作為過(guò)程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的檢測(cè)儀表和測(cè)量物料數(shù)量的總量。
1.公稱直徑: 15 mm ≤DN≤1200mm孔板式蒸汽流量計(jì)。
2. 公稱壓力:PN≤40MPa
3. 工作溫度:-50℃≤t≤550℃
4.量程比:1:10, 1:15
5. 精度:0.5級(jí),1級(jí)
1、管道條件:
(1)節(jié)流件前后的直管段必須是直的,不得有肉眼可見(jiàn)的彎曲。
(2)安裝節(jié)流件用得直管段應(yīng)該是光滑的,如不光滑,流量系數(shù)應(yīng)乘以粗糙度修正系數(shù)。
(3)為保證流體的流動(dòng)在節(jié)流件前1D處形成充分發(fā)展的紊流速度分布,而且使這種分布成均勻的軸對(duì)稱形,所以 1)直管段必須是圓的,而且對(duì)節(jié)流件前2D范圍,其圓度要求其甚為嚴(yán)格,并且有一定的圓度指標(biāo)。具體衡量方法: (A)節(jié)流件前OD,D/2,D,2D4個(gè)垂直管截面上,以大至相等的角距離至少分別測(cè)量4個(gè)管道內(nèi)徑單測(cè)值,取平均值D。任意內(nèi)徑單測(cè)量值與平均值之差不得超過(guò)±0。3% (B)在節(jié)流件后,在OD和2D位置用上述方法測(cè)得8個(gè)內(nèi)徑單測(cè)值,任意單測(cè)值與D比較,其最大偏差不得超過(guò)±2% 2)節(jié)流件前后要求一段足夠長(zhǎng)的直管段,這段足夠長(zhǎng)的直管段和節(jié)流件前的局部阻力件形式有關(guān)和直徑比β有關(guān),見(jiàn)表1(β=d/D, d為孔板開(kāi)孔直徑,D為管道內(nèi)徑)。
(4)節(jié)流件上游側(cè)第一阻力件和第二阻力件之間的直管段長(zhǎng)度可按第二阻力件的形式和β=0。7(不論實(shí)際β值是多少)取表一所列數(shù)值的1/2
(5)節(jié)流件上游側(cè)為敞開(kāi)空間或直徑≥2D大容器時(shí),則敞開(kāi)空間或大容器與節(jié)流件之間的直管長(zhǎng)不得小于30D(15D)若節(jié)流件和敞開(kāi)空間或大容器之間尚有其它局部阻力件時(shí),則除在節(jié)流件與局部阻力件之間設(shè)有附合表1上規(guī)定的最小直管段長(zhǎng)1外,從敞開(kāi)空間到節(jié)流件之間的直管段總長(zhǎng)也不得小于30D(15D)。
節(jié)流件上下游側(cè)的最小直管段長(zhǎng)度表1
節(jié)流件上游側(cè)局部陰力件形式和最小直管段長(zhǎng)度L
注:1、上表只對(duì)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置而言,對(duì)特殊節(jié)流裝置可供參考
2、列數(shù)系為管內(nèi)徑D 的倍數(shù)。
3、上表括號(hào)外的數(shù)字為“附加相對(duì)極限誤差為零”的數(shù)值,括號(hào)內(nèi)的數(shù)字為“附加相對(duì)極限誤差為±0.5%”的數(shù)值。即直管段長(zhǎng)度中有一個(gè)采用括號(hào)內(nèi)的數(shù)值時(shí),流量測(cè)量的極限相對(duì)誤差τQ/Q。應(yīng)再算術(shù)相加0.5%亦即(τQ/Q+0.5)%
4、若實(shí)際直管段長(zhǎng)度大于括號(hào)內(nèi)數(shù)值,而小于括號(hào)外的數(shù)值時(shí),需按“附加極限相對(duì)誤差為0.5%”處理。
(1)直流件安裝在管道中,其前端面必須與管道軸線垂直,允許的最大不垂直度不得超過(guò)±1°。
(2)節(jié)流件安裝在管道中后,其開(kāi)孔必須與管道同心,其允許的最大不同心度ε不得超過(guò)下列公式計(jì)算結(jié)果:ε≤0.015D(1/β-1)。
(3)所有墊片不能用太厚的材料,最好不超過(guò)0.5mm,墊片不能突出管壁內(nèi)否則可能引起很大的測(cè)量誤差。
(4)凡是調(diào)節(jié)流量用的閥門(mén),應(yīng)裝在節(jié)流件后最小值管段長(zhǎng)度以外
(5)節(jié)流裝置在工藝管道上的安裝,必須在管道清洗吹掃后進(jìn)行。
(6)在水平或傾斜管道安裝的節(jié)流裝置的取壓方式。
1)被測(cè)流體為液體時(shí),為防止氣泡進(jìn)工藝管道 入到牙關(guān),取壓扣應(yīng)處于工藝管道 中心線下偏≤45°的位置上正負(fù)取 αα α1 。
一、優(yōu)點(diǎn)
1、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件是全用的,并得到了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織的認(rèn)可,無(wú)需實(shí)流校準(zhǔn),即可投用;
2、結(jié)構(gòu)易于復(fù)制,簡(jiǎn)單、牢固、性能穩(wěn)定可靠、價(jià)格低廉;
3、應(yīng)用范圍廣,包括全部單相流體(液、氣、蒸汽)、部分混相流,一般生產(chǎn)過(guò)程的管徑、工作狀態(tài)(溫度、壓力)皆可以測(cè)量;
4、檢測(cè)件和差壓顯示儀表可分開(kāi)不同廠家生產(chǎn),便于專業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。
二、缺點(diǎn)
1、測(cè)量的重復(fù)性、精確度在流量傳感器中屬于中等水平,由于眾多因素的影響錯(cuò)綜復(fù)雜,精確度難于提高;
2、范圍度窄,由于流量系數(shù)與雷諾數(shù)有關(guān),一般范圍度僅3∶1~4∶1;
3、有較長(zhǎng)的直管段長(zhǎng)度要求,一般難于滿足。尤其對(duì)較大管徑,問(wèn)題更加突出;
4、壓力損失大;
5、孔板以內(nèi)孔銳角線來(lái)保證精度,因此傳感器對(duì)腐蝕、磨損、結(jié)垢、臟污敏感,長(zhǎng)期使用精度難以保證,需每年拆下強(qiáng)檢一次;
6、采用法蘭連接,易產(chǎn)生跑、冒、滴、漏問(wèn)題,大大增加了維護(hù)工作量。
孔板流量計(jì)自從應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域之后,其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,原有的產(chǎn)品規(guī)格和標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法更好的適應(yīng)變化迅速的工業(yè)機(jī)械的發(fā)展,故而孔板流量計(jì)的生產(chǎn)研究人員根據(jù)各行業(yè)的需求開(kāi)發(fā)出了兩種可以適應(yīng)其需求的孔板流量計(jì),主要包括一體化孔板流量計(jì)和智能型孔板流量計(jì)兩種。
兩者的區(qū)別在于:
1、一體化孔板流量計(jì)是測(cè)量流量的差壓發(fā)生裝置,配合各種差壓計(jì)或差壓變送器可測(cè)量管道中各種流體的流量,孔板流量計(jì)節(jié)流裝置包括環(huán)室孔板,噴嘴等。
2、智能型孔板流量計(jì)是集流量、溫度、壓力檢測(cè)功能于一體,并能進(jìn)行溫度、壓力自動(dòng)補(bǔ)償?shù)男乱淮髁坑?jì),該孔板流量計(jì)采用的微機(jī)技術(shù)與微功耗新技術(shù),功能強(qiáng),結(jié)構(gòu)緊湊,操作簡(jiǎn)單,使用方便。
孔板流量計(jì)應(yīng)用及其廣泛,流量測(cè)量技術(shù)與儀表的應(yīng)用大致有以下幾個(gè)領(lǐng)域。
工業(yè)生產(chǎn)
流量?jī)x表是過(guò)程自動(dòng)化儀表與裝置中的大類儀表之一,它被廣泛適用于冶金、電力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、輕紡、食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)及人民日常生活等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域。
能源計(jì)量
能源分為一次能源(煤炭、原油、煤層氣、石油氣和天然氣)、二次能源(電力、焦炭、人工燃?xì)?、成品油、液化石油氣、蒸汽)及載能工質(zhì)(壓縮空氣、氧、氮、氫、水)等。能源計(jì)量是科學(xué)管理能源,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗,提高經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。流量?jī)x表是能源計(jì)量?jī)x表的重要組成部分,水、人工燃?xì)狻⑻烊粴?、蒸汽和油品這些常用的能源都使用著數(shù)量極其龐大的流量計(jì),它們是能源管理和經(jīng)濟(jì)核算*的工具。
環(huán)境保護(hù)
煙氣,廢液、污水等的排放嚴(yán)重污染大氣和水資源,嚴(yán)重威脅人類生存環(huán)境。國(guó)家把可持續(xù)發(fā)展列為國(guó)策,環(huán)境保護(hù)將是21世紀(jì)的最大課題??諝夂退奈廴疽玫娇刂疲仨毤訌?qiáng)管理,而管理的基礎(chǔ)是污染量的定量控制。
我國(guó)是以煤為主要能源的國(guó)家,全國(guó)有上百萬(wàn)個(gè)煙囪不停地向大氣排放煙氣。煙氣排放控制是污染的重要項(xiàng)目,每個(gè)煙囪必須是安裝煙氣分析儀表和流量計(jì),組成連櫝排放監(jiān)視系統(tǒng)。煙氣的流量沆量有很大因難,它的難度為煙囪尺寸大且形狀不規(guī)則,氣體組分變化不定,流速范圍大,臟污,灰塵,腐蝕,高溫,無(wú)直管段等。
交通運(yùn)輸
有五種方式:鐵路公路、航空、水運(yùn)、和管道運(yùn)輸。其中管道運(yùn)輸雖早已有之,但應(yīng)用并不普遍。隨著環(huán)保問(wèn)題的突出,管道運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)引起人們的重視。管道運(yùn)輸必須裝備流量計(jì),它是控制、分配和調(diào)度的眼睛,亦是安全監(jiān)沒(méi)和經(jīng)濟(jì)核算的工具。
生物技術(shù)
21世紀(jì)將迎來(lái)生命科學(xué)的世紀(jì),以生物技術(shù)為特征的產(chǎn)業(yè)將獲得迅速發(fā)展。生物技術(shù)中需監(jiān)測(cè)計(jì)量的物質(zhì)很多,如血液,尿液等。儀表開(kāi)發(fā)的難度極大,品種繁多。
科學(xué)實(shí)驗(yàn)
科學(xué)實(shí)驗(yàn)需要的流量計(jì)不但數(shù)量多,且品種極其繁雜。據(jù)統(tǒng)計(jì)流量計(jì)100多種中很大一部分是應(yīng)科研之需用的,它們批量生產(chǎn),在市面出售,許多科研機(jī)構(gòu)和大企業(yè)皆設(shè)專門(mén)小組研制專用的流量計(jì)。
敞開(kāi)領(lǐng)域
這些領(lǐng)域?yàn)槌ㄩ_(kāi)流道,一般需檢測(cè)流速,然后推算流量。流速計(jì)和流量計(jì)所依據(jù)的物理原理及流體力學(xué)基礎(chǔ)是共通的但是儀表原理及結(jié)構(gòu)以及使用條件有很大差別。