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流量仪表的选择
发布时间:2014-06-13 浏览:字体大小[ ]

 流量仪表选择

一、流量计分类

按原理分:

力学:差压式、浮子式、靶式、涡街等;

声学:超声波

电学:电磁流量计等

二、选型步骤:

1。依据流体种类及仪表性能、流体特性、安装条件、环境条件、经济因素五个方面初选可用仪表类型;

2。依据用户要求逐步淘汰,余下仪表类型排出次序;

3。按五个方面因素再次仔细评比,最后淘汰至一种仪表类型。

3.1  差压式流量计

   差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压,已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量的仪表。
  
差压式流量计由一次装置(检测件)和二次装置(差压转换和流量显示仪表)组成。通常以检测件形式对差压式流量计分类,如孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计等。
分类:

1。按产生差压的作用原理分:节流式、水力阻力式、离心式、动压头式、动压增益式、射流式;

2。按结构形式分:标准孔板、标准喷嘴、经典文丘里管、文丘里喷嘴、1/4园孔板、锥形孔板等;

3。按用途分:标准节流装置、小管径装置等。

3.1.1孔板流量计

Ø 具有测量精度高,安装方便,使用范围广、造价低等特点。广泛应用于各种介质的流量测量。

Ø 公称通径 DN15~DN3000mm   适用介质 各种液体,气体,饱和蒸汽,过热蒸汽

孔板流量计测量原理:

  当充满管道的流体流经孔板时,将产生局部收缩,流束集中,流速增加,静压力降低,于是在孔板前后产生一个静压力差,该压力差与流量存在着一定的函数关系,流量越大,压力差就越大。通过导压管将差压信号传递给差压变送器,转换成420mA.DC标准信号,经流量显示仪,便显示出管道内的瞬时和累积流量。

长颈喷嘴

      主要应用于电力行业高压或高温高压的场合,装机容量在50MW以上的主蒸汽、主给水或减温水等均采用此典型设计型式,它具有压力损小、寿命长等特点。

文丘里喷嘴

  文丘里喷嘴的压力损失比较小,它的长度比文丘里管短。

 文丘里喷嘴主要用于大口径、低静压,现场直管段距离很短的气体流量测量。

  材料

喷嘴材料:1Cr18Ni9Ti

管道材料:20 号钢、12Cr1MoV

                   10CrMo910

材料及说明

喷嘴:铸铁

喉部:卷板,3 号钢

出口锥管:卷板,3

阿牛巴

   阿牛巴流量计(又称笛形均速管流量计)是根据皮托管测速原理发展起来的一种新型差压流量检测元件。

    阿牛巴流量计输出为差压信号,与测量差压的仪器仪表配套使用,可以准确地测量贺形管道、矩形管道中的多种液体、气体和蒸汽(过热蒸汽和饱和蒸汽)。被 测管道的尺寸范围从20mm-3000mm

 它适用于:
1
、气体输送和液体输送
2
、过程控制:输入输出、比率、平衡;冷却水或空气,蒸汽加热

V锥流量计

   锥形流量计是一种新型的可精确测量各种雷诺数的高精度流量计,可满足各种介质的应用条件要求其操作原理同其它各种类型的差压原理相同,都是基于密封管道中的能量守恒定理,锥形流量计由于具有独一无二的设计结构,因而性能更优。

1锥形流量计

    是在管道中心处悬挂一锥形节流件,锥形件阻碍介质的流动,重塑流速曲线,在锥形性的下游可立即形成低压区,管道上游的正压同经节流件节流后的下游的负压之间有一差压,将正、负压用取压口取出,正压口位于管道的上游,负压口位于锥体的末端,通过测量两者之间差压,根据伯努力方程即可计算出管道中的流量,锥体位于管线中心,可对所测介质的流速曲线进行优化,因此测量精度高,对仪表上、下游的直管段要求低。

     可测量各种工况(温度和压力)条件下的气相、混合气相、液相、多相液体、气液两相(湿气、液相质量比≤5%)、粉末、高粘度、高流速、脏污、含有固体悬浮颗粒的液相、溶液振动、电磁干扰等介质的流量。流体的条件可从深低温到超临界状态。工作温度最高850℃ ,最大压力42.0mpa。若用特殊结构材质,温度压力还可以更高。可测量最高雷诺数500万,最底雷诺数8000甚至更低。产生满刻度差压信号从最低小于0.1千帕到最高几十千帕。

锥形流量计

      法兰取压型锥形流量计采用实心锥体截流体,并在管壁用法兰取压,配上远传差压变送器,可有效防止取压口的堵塞,适合于含有固体颗粒粉尘介质、高粘度液体及脏污介质。

选用注意事项

 1。选用标准节流装置

1)要注意每一种节流件皆有管道直径、直径比、雷诺数和管道内壁粗糙度等地限制值。

2)孔板制造简单,价格便宜,是首选类型。

3)在同样差压下,经典文丘里管比孔板&喷嘴的压力损失要低46

4)经典文丘里管要求的上游侧最短直管段长度比孔板、喷嘴和文丘里喷嘴少得多。

5)对腐蚀性流体或高速流体(如高压蒸汽),孔板入口边缘很快变钝,流出系数发生偏移,采用有廓形节流件,如喷嘴、文丘里管,比较适宜。

 2。正确选择节流装置类型

1)被测流体的类型:被测流体是液体、气体还是蒸汽,是洁净还是脏污的,是否有腐蚀性&磨蚀性?

2)被测流体的压力、温度界限、物性参数(密度、粘度等)的情况,流动是稳定的还是脉动的?

3)检测件的安装条件,管道内径、有足够长的直管段?

4)仪表性能方面的要求:用于计量还是自动控制?准确度、重复性、范围度的要求等。

5)仪表安装&运行费用考虑

选用注意事项

正确选择检测件类型

       节流式差压流量计检测件类型很多,选用时首先考虑采用标准节流装置,当它不能满足时再选用其它类型,如脏污流用楔形孔板、圆缺孔板或偏心孔板;要求低压损,采用文丘里和均速管;低雷诺数用1/4圆孔板或锥形入口孔板。

注意防止测量误差

      以标准节流装置为检测件的差压式流量计是一类从设计、制造到安装使用整个过程要求严格的仪表,任何一个环节不符合标准文件的要求,都会带来较大的测量的测量误差。

电磁流量计

     电磁流量计所依据的基本理论是法拉第电磁感应定律。当导体切割磁力线运动时,导体内将产生感应电动势。根据该原理,可测量管内流动的导电流体的体积,导电流体流动的方向与电磁场的方向垂直,在导管垂直方向施加一个交变的磁场,并在有绝缘衬里的导管内壁两侧安装一对电极,两电极的连线既与导管轴线垂直,又与磁场方向垂直,当导电液体流经导管时,因切割磁力线,两个电极上就产生感应电动势。

■电磁流量计的特点

  1、测量不受液体密度、粘度、温度、压力导电率变化的影响。
2
、测量管内无活动及阻流部件,无压损、不堵 塞,可测量含有纤维、固体颗粒和悬浮物的液体。
3
、仪表反映灵敏,测量范围宽,流速0.310m/s,导电率>5μs/cm的导电液体都可测量,量程范围可以任意选定
4
、仪表采用了低频三态方波励磁技术、先进的小信号处理技术和软件技术,故抗干扰性强、精度高 、稳定可靠
5
、仪表不受液体流动方向的影响,正反向安装均可测量,并安装方便,对直管段要求不高。
6
、电磁流量计的电极及内衬材料耐腐性和耐磨性极好,寿命长。可按用户特殊工况要求生产电磁流量计。
7
、仪表的耐冲击、耐振性良好。
8
、仪表不能测量气体及不导电液体。

威力巴体流量计

    力巴体流量计适用于蒸汽的高精度流量测量,它采用了完全符合空气动力学原理的工程结构设计,是一种在精度、功效及可靠方面达到了无比卓越程度的传感元件。适用于气体、液体和蒸汽的高精度流量测量。威力巴是一种差压式、速率平均式流量传感器,通过传感器在流体中所产生的差压进行流量测量。  

 威力巴的突出优点是:输出一个非常稳定、无脉动的差压信号。

 威力巴工作原理简介
    
当流体流过探头时,在其前部产生一个高压分布区,高压分布区的压力略高于管道的静压。根据伯努利方程原理,流体流过探头时速度加快,在探头后部产生一个低压分布区,低压分布区的压力略低于管道的静压。流体从探头流过后在探头后部产生部分真空,并在探头的两侧出现旋涡。均速流量探头的截面形状、表面粗糙状况和低压取压孔的位置是决定探头性能的关键因素。低压信号的稳定和准确对均速探头的精度和性能起决定性作用。威力巴均速流量探头能精确地检测到由流体的平均速度所产生的平均差压。威力巴均速流量探头在高、低压区有按一定准则排布的多对取压孔,使准确测平均流速成为可能.

探头的设计特点

       子弹头截面形状的探头能产生精确的压力分布,固定的流体分离点  ;位于探头侧后两边、流体分离点之前的低压取压孔,可以生成稳定的差压信号,并且有效防堵。内部一体化结构能避免信号渗漏,提高探头结构强度,保持长期高精度。
   
威力巴探头防堵塞设计威力巴流量探头以其卓越的防堵设计,彻底摆脱了阿牛巴等插入式流量探头易堵塞的弊端,使均速管流量探头的防堵水平达到了空前的高度。
    
探头高压取压孔不会被堵探头的前部形成高压区,压力略高于管道静压,阻止了颗粒进入。请注意:在探头的高压取压孔处流体的速度是零,没有物体会进入取压孔。开机时,流体在管道静压作用下,进入弯管,很快形成了压力平衡的状态。当压力平衡状态形成以后,流体在弯管进口处遇到高压,绕道而行,不再进入弯管中

转子流量计

    转子流量计的检测件是一根由下向上 扩大的垂直椎管和一只随着流体流量变化沿着椎管上下移动的浮子。流体自下而上流过浮子时,在浮子上作用有差压、流体动压及摩擦力等,它与浮子向下的重量相平衡,流量增大,向上的力加大,浮子上升,浮子与椎管环隙面积增大,流速降低,因而向上的力减少,直至与浮子重量再次平衡为止。

玻璃转子流量计的选用可从以下几个方面考虑。

1  测量的对象。即测量介质种类、压力大小、化学性质。如液体介质、气体介质,对具腐蚀性的介质则应选择耐腐流量计。

2  流量计本身性能。上述条件确定后一般讲,若价格没有大的变化,可优先选用针阀置于流量计上部的;有较大流通孔的,是直接流量刻度的;结构简单的;外部尺寸较小的等等。如是小流量范围,则可选用球浮子式,因它测量时稳定、不易积尘、精度较高、互换性好。

3  根据价格选用。一般讲,精度高的价格高。要根据测量目的选用仪表精度等级,如只须控制测量介质通过量,经试运行调整,以后需始终稳定这个通过量,那么精度就是次要的。

转子流量计选用注意事项

 1)转子流量计为低、中等精确度流量计,通用型精确度约为+/-1.5%~+/-4%,远传型比就地指示型精确度要低些。它主要是解决小、微流量测量,范围度宽、压损低、价格便宜(玻璃管)

2)该流量计受被测介质物性(密度、粘度)参数影响较大,选用时首先根据被测介质实际使用状态的密度&粘度,把流量计示值换算到刻度流量,再选择仪表的流量范围。

3)仪表类型较低,其价格差异亦大,要根据实际使用需要进行选型。玻璃管流量计价格低廉,主要用于现场指示。若温度高于70℃,应选防罩型以保证安全。

涡街流量计

           涡街流量计主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。本仪表采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作温度范围内工作。有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的流量仪表。

   选用注意事项

1)涡街流量计适用的流体种类较多,液体、气体、蒸汽、部分混相流体皆可应用,不适用于低雷诺数RED<=104)流体,高粘度可能影响涡街的形成。口径一般为DN25300mm

2)涡街流量计在混相流中仪表系数会发生变化。一般可用场合为含分散均匀的固体颗粒。

3)涡街流量计是对于流场畸变,旋转流等敏感的流量计,应有足够长度的直管段才能保证测量精度。

4)在各种新型流量计中涡街流量计是比较经济实惠的。

超声波流量

   超声波流量计的基本原理

    超声波在流动的流体中传播时就载上流体流速的信息。因此通过接收到的超声波就可以检测出流体的流速,从而换算成流量。

 Ø  非接触式仪表,适于测量不易接触和观察的流体以及大管径流量。

Ø  众所周知,目前的工业流量测量普遍存在着大管径、大流量测量困难的问题,这是因为一般流量计随着测量管径的增大会带来制造和运输上的困难,造价提高、能损加大、安装不易这些缺点,超声波流量计均可避免。因为各类超声波流量计均可管外安装、非接触测流,仪表造价基本上与被测管道口径大小无关,而其它类型的流量计随着口径增加,造价大幅度增加,故口径越大超声波流量计比相同功能其它类型流量计的功能价格比越优越。被认为是较好的大管径流量测量仪表,多普勒法超声波流量计可测双相介质的流量,故可用于下水道及排污水等脏污流的测量。在发电厂中,用便携式超声波流量计测量水轮机进水量、汽轮机循环水量等大管径流量,比过去的皮脱管流速计方便得多。超声被流量汁也可用于气体测量。管径的适用范围从2cm5m,从几米宽的明渠、暗渠到500m宽的河流都可适用。

Ø  另外,超声测量仪表的流量测量准确度几乎不受被测流体温度、压力、粘度、密度等参数的影响,又可制成非接触及便携式测量仪表,故可解决其它类型仪表所难以测量的强腐蚀性、非导电性、放射性及易燃易爆介质的流量测量问题。

Ø  超声波流量计目前所存在的缺点主要是可测流体的温度范围受超声波换能铝及换能器与管道之间的耦合材料耐温程度的限制,以及高温下被测流体传声速度的原始数据不全。目前我国只能用于测量200℃以下的流体。  

鄂公网安备42011102002705号