【摘要(yao)】流量儀(yí)表
是過(guo)程自動(dong)化儀表(biao)與裝置(zhì)中的重(zhòng)要儀表(biǎo)之一。在(zai)工業生(sheng)産過程(chéng)中,流量(liang)測量對(duì)生産的(de)經濟性(xìng)、安全性(xìng)都是非(fēi)常重要(yao)的。流量(liang)的正确(què)計量是(shì)生産和(he)能源考(kao)核的必(bi)備手段(duàn),在🌈提高(gao)生産效(xiào)率,保障(zhang)生産安(an)全和杜(dù)絕能源(yuan)浪費等(deng)方面發(fā)揮着無(wu)可替代(dài)的作💞用(yong)。爲了準(zhun)确快速(su)地在衆(zhong)多流量(liang)儀表中(zhong)選擇最(zui)佳的流(liú)量儀表(biǎo),介紹了(le)流量儀(yí)表的類(lei)型、工作(zuò)原理、選(xuan)型标準(zhun),然後結(jié)合現場(chang)工程應(ying)用分析(xī)了流量(liàng)儀表選(xuǎn)型的正(zhèng)确步驟(zhòu),最後總(zǒng)結出适(shì)合在供(gong)熱行業(yè)中應用(yòng)流量儀(yi)表的總(zǒng)體👨❤️👨思路(lu)。
流量的(de)正确計(jì)量是生(shēng)産和能(neng)源考核(he)的必備(bei)手段🆚,在(zai)提高生(shēng)産效率(lǜ),保障生(sheng)産安全(quan)和杜絕(jue)能源浪(làng)費等方(fāng)💃🏻面發揮(hui)着無可(kě)替代的(de)作用。流(liu)量又是(shi)熱工參(cān)數中最(zui)📞難測量(liang)的一個(gè)參數,流(liú)量儀表(biǎo)🧑🏽🤝🧑🏻大都需(xū)要适合(he)的測量(liang)☎️介質和(he)工況條(tiao)件爲依(yī)托方可(ke)♈發揮正(zheng)确⛱️作用(yong),因此合(he)理的選(xuan)擇流量(liang)測量及(jí)相💚關儀(yi)表是至(zhì)🌈關重要(yao)的。同時(shi)不同流(liu)量測量(liàng)對象有(you)各自不(bu)同的🧡測(ce)量目的(de),在儀表(biao)性能方(fāng)面則應(ying)有其不(bu)同側重(zhòng)點。例如(rú)商貿核(he)算和儲(chu)💰運對精(jing)度要求(qiu)較高;連(lian)續測量(liàng)過程控(kòng)制通常(chang)隻要求(qiú)良好的(de)可靠性(xing)和重複(fu)性,有時(shi)還要求(qiú)寬的範(fan)圍度,而(er)對測量(liang)精度要(yào)🔱求還放(fàng)在次要(yao)地位;批(pī)🆚量配比(bǐ)生産則(ze)希望有(you)好的精(jīng)度等。目(mu)前,市場(chang)上大約(yuē)有超過(guo)100種不同(tong)的流量(liang)儀表,随(suí)着科🔞學(xué)技術的(de)發展,新(xin)型的流(liú)量儀表(biǎo)還在♊不(bu)斷湧現(xiàn)。然而,沒(mei)有一種(zhong)流量儀(yi)表是“放(fàng)之四海(hai)而皆準(zhun)”的。爲此(ci),用戶應(ying)當首先(xian)了解🛀🏻流(liu)量儀表(biao)🏃♂️的性能(néng)特點,再(zài)結合♊所(suo)應用場(chang)合的工(gong)況條件(jian),最終才(cái)能選擇(ze)性價比(bi)合适的(de)産品。
1.流(liu)量儀表(biao)的類型(xíng)及特性(xing)
流量儀(yí)表的分(fen)類方法(fǎ)很多,至(zhi)今國内(nèi)外還沒(mei)有統一(yī)的⚽标🚶♀️準(zhun)。表1列出(chu)了工業(yè)生産過(guo)程中常(cháng)用的流(liú)量儀表(biǎo)的型式(shi)及其主(zhǔ)💰要性能(néng)特點。下(xia)面分别(bie)作簡要(yao)介紹。
2.常(cháng)用流量(liàng)儀表的(de)工作原(yuan)理
(1)
差壓(ya)式流量(liàng)計
:差壓(ya)式流量(liàng)計是在(zai)管道中(zhōng)安裝節(jiē)流裝置(zhi)或動壓(yā)測‼️量裝(zhuang)置,而這(zhe)些裝置(zhi)輸出反(fan)映流量(liàng)或流速(su)的差㊙️壓(ya)信❄️号。
(2)容(rong)積式流(liu)量計:容(róng)積式流(liú)量計在(zai)進行流(liú)量測量(liang)時相當(dāng)于一個(ge)标準容(rong)器,在測(ce)量的過(guo)程中,它(ta)連續不(bu)斷地對(dui)流體進(jìn)行度量(liàng),流量的(de)大小與(yu)儀表度(du)量的🏃♂️次(ci)數成正(zhèng)比。容🔞積(jī)式流量(liang)計的🈲原(yuan)理比較(jiao)簡單,适(shì)于⛱️測量(liàng)高粘度(du)、低雷諾(nuo)數的流(liú)體。
(3)速度(du)式流量(liang)計:速度(dù)式流量(liàng)計主要(yào)通過測(ce)量管道(dao)截面上(shang)流體平(píng)均流速(su)來測量(liàng)流體流(liu)量。其中(zhōng)渦輪式(shì):流體作(zuo)🔴用下的(de)渦輪葉(yè)輪受力(li)旋轉,使(shi)檢測線(xiàn)圈中産(chǎn)生感應(ying)電動勢(shì),由感應(yīng)電動勢(shi)換算成(cheng)流體的(de)流量;渦(wo)街式:利(li)用流體(ti)會在管(guan)道中的(de)阻🔞流體(ti)兩側交(jiāo)替地分(fèn)離㊙️釋放(fang)出規則(zé)的漩渦(wo),漩渦分(fen)離頻率(lü)正🈲比于(yu)管道内(nei)的平均(jun1)流速,由(you)此☁️可測(ce)量流體(tǐ)的💰流量(liang);電磁式(shì):導🐅電性(xing)液體在(zài)垂直于(yú)磁場🥰的(de)非磁性(xìng)測量管(guan)内流動(dòng),切割磁(ci)力線,在(zài)其兩端(duan)産生感(gan)應電動(dòng)勢,由感(gǎn)應電動(dòng)勢換算(suan)成流體(ti)的流量(liang);超聲式(shì):測量原(yuan)📞理分爲(wei)時差法(fǎ)與多普(pu)勒法,時(shi)差法利(li)用聲波(bo)在流體(tǐ)順流方(fang)向與逆(ni)流方向(xiàng)的傳播(bo)速度差(chà)與被測(ce)流體流(liu)速之關(guān)系求取(qu)流速;多(duo)普勒法(fa)是利用(yòng)靜止點(dian)檢測從(cóng)移✍️動源(yuán)發射波(bō)産生多(duo)普🔞勒頻(pín)移用來(lái)測量流(liú)量。
(4)科裏(li)奧利質(zhi)量流量(liàng)計:利用(yòng)流體在(zài)直線運(yun)動的同(tong)時處于(yu)一旋轉(zhuǎn)系中,産(chan)生與質(zhì)量流量(liang)成正比(bǐ)的科裏(lǐ)奧🧡利力(lì),根據此(ci)原理制(zhi)⚽成一種(zhǒng)直接時(shi)質量流(liú)量儀表(biǎo)。
3.流量儀(yi)表的主(zhǔ)要技術(shù)參數
(1)流(liú)量範圍(wei):流量範(fàn)圍指流(liú)量計可(kě)測的最(zuì)大流量(liàng)與最小(xiǎo)流量♉的(de)📐範圍。
(2)量(liàng)程和量(liang)程比:流(liu)量範圍(wéi)内最大(dà)流量與(yu)最小流(liú)量值之(zhī)差稱爲(wei)👉流量計(jì)的量程(cheng)。最大流(liú)量與最(zuì)小流量(liang)✔️的比值(zhi)稱爲量(liàng)程比‼️,亦(yi)稱流量(liàng)計的範(fan)圍度。
(3)允(yun)許誤差(cha)和精度(du)等級:流(liu)量儀表(biǎo)在規定(ding)的正常(cháng)工作條(tiao)✂️件下允(yǔn)許的最(zui)大誤差(chà),稱爲該(gai)流量儀(yí)表的允(yǔn)許誤差(chà),一般用(yòng)最大相(xiàng)對誤差(cha)和引用(yong)誤差來(lai)表示💰;流(liú)量儀表(biǎo)的精度(du)等級是(shi)根據允(yun)許誤差(chà)的大小(xiǎo)來劃分(fèn)的,其精(jing)度等級(ji)有:0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5等。
(4)壓(yā)力損失(shī):壓力損(sun)失的大(da)小是流(liu)量儀表(biǎo)選型的(de)一個重(zhong)要技術(shu)指标。壓(ya)力損失(shi)小,流體(ti)能消耗(hào)小,輸運(yùn)流體的(de)動☀️力要(yào)求小,測(cè)量成本(běn)低。反之(zhī)則能耗(hao)大,經㊙️濟(jì)效益相(xiang)應降低(dī)。故希望(wang)流量計(ji)的壓力(li)損失愈(yu)小愈好(hao)。
4.流量儀(yi)表選型(xíng)的關鍵(jiàn)影響因(yin)素
流量(liàng)儀表的(de)選型對(duì)儀表能(néng)否成功(gong)使用往(wǎng)往起着(zhe)很重要(yào)的🌈作用(yong),因此選(xuǎn)擇流量(liàng)儀表時(shi)應結合(hé)多方面(mian)影響因(yīn)素,揚👅長(zhǎng)避短,選(xuǎn)🌈擇最合(hé)适的儀(yi)表。一般(bān)選型應(ying)從以下(xia)幾方面(miàn)影響因(yīn)素進行(háng)考慮:
(1)首(shǒu)先須考(kao)慮流量(liang)計量的(de)用途:不(bu)同的測(cè)量目的(de),在儀表(biao)性能方(fang)👉面有其(qi)不同側(cè)重點。例(li)如商貿(mao)核算和(hé)儲運對(dui)精度要(yao)求較高(gao);連續測(ce)量過程(cheng)控制通(tōng)常隻要(yào)求良好(hǎo)的可靠(kao)性和重(zhòng)複性,有(yǒu)時還🔞要(yao)求寬的(de)範圍度(dù),而對測(ce)量精度(dù)要求還(hai)放在次(ci)要地位(wèi);批量配(pèi)✨比生産(chan)則希✊望(wàng)有好的(de)精度。
(2)被(bei)測流體(tǐ)的特性(xing):流體的(de)溫度、壓(yā)力、密度(du)、粘度、化(huà)學腐蝕(shi)、磨蝕性(xìng)、結垢、混(hun)相、相變(biàn)、電導率(lü)、聲速、導(dǎo)熱系數(shu)、比熱容(rong),等熵指(zhi)數等;
(3)滿(man)足工藝(yì)的要求(qiú)(滿足工(gōng)藝的流(liu)量變化(hua)範圍、工(gong)藝對💛壓(ya)力損失(shi)的影響(xiang)等)以及(jí)國家規(gui)範及計(ji)量部門(mén)對介質(zhi)流量計(ji)量的要(yào)求,從而(er)确定流(liú)量儀表(biǎo)的性📞能(neng):準确⭐度(du)、重複性(xing)、線性👈度(du)、範圍度(dù)、流量範(fan)圍、信号(hào)輸出特(te)性、響🙇♀️應(ying)時間、壓(ya)🌈力損失(shi)等;
(4)現場(chǎng)條件的(de)安裝要(yào)求:管道(dao)布置方(fāng)向,流動(dòng)方向,檢(jiǎn)測件上(shàng)下遊側(ce)直管段(duàn)長度、管(guǎn)道口徑(jìng),維修空(kong)間、電源(yuán)、接地、輔(fǔ)💃助設備(bèi)(過濾器(qi)、消氣器(qì))的安裝(zhuang)等;要使(shi)流量計(ji)能準确(què)地進行(háng)測🐅量,必(bi)須滿足(zú)所規定(ding)的直管(guǎn)段長度(dù),并考慮(lǜ)是否滿(mǎn)足耐溫(wen)、耐壓、抗(kang)振動及(ji)安全保(bǎo)護問題(ti)等影響(xiǎng)儀表安(an)裝的因(yin)素。
(5)儀表(biǎo)使用後(hòu)周圍環(huán)境條件(jiàn)等的影(ying)響:主要(yào)從環境(jìng)溫度、濕(shi)度、電磁(cí)幹擾、安(ān)全性、防(fang)爆、管道(dao)振動等(děng)方面進(jìn)行考慮(lü),還須考(kǎo)慮儀表(biao)的日常(chang)維修、維(wéi)護、更換(huan)是否方(fāng)便。
(6)經濟(ji)因素方(fāng)面的影(ying)響:儀表(biǎo)購置費(fèi)、安裝費(fèi)、運行費(fèi)🏃♀️、校驗費(fèi)、維修費(fèi)、儀表使(shǐ)用壽命(mìng)、備品備(bèi)件等。有(you)時計量(liàng)部門要(yào)求配置(zhì)的儀表(biǎo)系統所(suo)需經費(fei)往往與(yǔ)實際所(suo)給㊙️的費(fei)用有差(chà)距,這時(shi)隻能根(gen)據經費(fèi)選擇合(he)适的儀(yi)表。
5.流量(liang)儀表的(de)選型準(zhun)則
分析(xī)了上述(shù)儀表選(xuǎn)型影響(xiǎng)因素後(hòu),選擇某(mǒu)個具體(ti)工程的(de)流量儀(yi)表時應(ying)盡可能(néng)滿足如(ru)下準則(ze):
(1)流量儀(yí)表的重(zhong)複性要(yào)好;(2)流量(liang)測量系(xì)統的總(zǒng)準确度(dù)較㊙️高✨;(3)流(liu)量計本(běn)身有相(xiang)當強的(de)流動調(diào)整能力(li),要🧑🏽🤝🧑🏻求較(jiao)短的直(zhi)管段,無(wu)需流動(dòng)調整器(qì);(4)總的永(yǒng)久壓力(li)損失要(yao)💃🏻小、耗能(néng)費要少(shao);(5)流量測(ce)量的量(liàng)程比要(yào)較寬;(6)流(liú)量計本(běn)🔴身有自(zì)清掃能(neng)力,可測(cè)量髒污(wu)流體,無(wu)需過濾(lü)器;(7)流量(liàng)計本身(shen)耐受流(liú)體腐蝕(shí)能💔力要(yào)強,性能(neng)📐要長期(qi)穩定,可(kě)😘靠耐用(yòng);(8)流量計(ji)本身故(gù)障率要(yào)🔞小,維護(hù)與修理(li)費用要(yào)少;(9)流量(liàng)計本身(shēn)無可動(dòng)部件,檢(jiǎn)定周期(qī)較長,使(shi)用壽命(ming)較長;(10)流(liú)量計的(de)購置費(fei)與校準(zhǔn)費要适(shì)中📧,安裝(zhuāng)與運行(hang)花費要(yao)少。
在具(jù)體工程(cheng)中還應(ying)根據工(gong)程的特(te)點選擇(ze)合适的(de)流♉量計(jì),并不🔅需(xū)要完全(quán)滿足上(shang)述選型(xíng)準則,比(bi)如在供(gong)熱管網(wang)前端的(de)間供熱(re)力站的(de)一次側(ce)流量計(jì)量,此時(shi)就沒必(bi)要✌️選擇(zé)永久壓(yā)力損失(shi)小的流(liú)量儀表(biao),應跟據(jù)工藝的(de)壓力🔅損(sun)失要求(qiu)🍓進行選(xuǎn)擇即可(ke)。
6.流量計(jì)在供熱(re)工程中(zhong)的應用(yong)
流量儀(yí)表的選(xuan)型是科(ke)學的、系(xì)統的系(xi)統工程(cheng),應通過(guo)🌈分🏃🏻析💚流(liú)量儀表(biao)的類型(xíng)、工作原(yuan)理、影響(xiǎng)因素,結(jie)合現場(chǎng)實際👅工(gong)況做出(chu)正确😘的(de)選擇。
在(zài)供熱管(guǎn)網中一(yī)般需要(yao)對兩種(zhong)介質進(jin)行流量(liang)計量:蒸(zhēng)汽及熱(re)水。
對于(yu)蒸汽計(ji)量:
在熱(rè)電聯廠(chang)行業内(nei),一般均(jun)采用打(dǎ)孔抽汽(qì)的方法(fa)抽取低(di)壓🏒過熱(re)蒸汽和(he)熱網循(xún)環水進(jìn)行一級(jí)換熱,此(ci)時需要(yao)對低✏️壓(ya)過熱蒸(zheng)汽進行(háng)計量,該(gāi)參數僅(jin)爲考核(he)電廠内(nèi)的運行(háng)管理,不(bu)作爲貿(mào)易結算(suan)用,因此(ci)此時的(de)流量計(jì)量要🤩有(yǒu)較低的(de)壓力損(sǔn)失,較短(duan)的安裝(zhuāng)直管段(duan),并且根(gēn)據供熱(re)系統性(xing)質要💔求(qiu)流量計(jì)量程比(bǐ)較寬,因(yin)🈚此根據(jù)表1可知(zhi)應選擇(zé)彎管流(liú)量計或(huò)渦街流(liú)量計較(jiào)爲合适(shi),而孔闆(pǎn)和噴嘴(zui)等延循(xun)電廠👌的(de)觀念采(cǎi)用較多(duō),但随着(zhe)認識水(shuǐ)平的提(ti)💋高,必然(rán)選🐆擇彎(wān)管流量(liàng)計或渦(wo)街🔆流量(liàng)計,對于(yú)這兩種(zhǒng)流💞量計(jì)的比較(jiao)可知,
渦(wō)街流量(liàng)計
的安(an)裝要求(qiu)較高,同(tong)時維護(hù)費用較(jiao)高,渦街(jiē)流量計(ji)的耐🔴溫(wen)能🈲力較(jiao)低,因此(cǐ)可采用(yòng)彎管流(liu)量計。
對(duì)于蒸汽(qi)鍋爐産(chǎn)生蒸汽(qi)量的計(jì)量,就需(xu)根據工(gong)藝要求(qiu)🐪壓力⛱️損(sǔn)失的情(qing)況進行(háng)選擇,并(bìng)且如果(guo)蒸汽計(ji)量作爲(wèi)貿💔易結(jié)☁️算表來(lái)用⛷️時,此(cǐ)時采用(yòng)渦街流(liu)量計和(he)流量孔(kǒng)闆及噴(pen)嘴的較(jiao)多。
對于(yu)熱水計(ji)量:因爲(wei)供熱管(guǎn)網的熱(re)水計量(liàng)一般爲(wèi)高溫水(shui),同時供(gong)熱管網(wang)的熱水(shui)較髒,因(yīn)此選用(yòng)
電磁流(liu)量計
較(jiao)爲理想(xiǎng)。同時有(yǒu)時供熱(rè)管網的(de)全網自(zi)控系統(tong)有時📧也(yě)采用一(yī)💋次側流(liú)量控制(zhi)的方式(shi),此時流(liú)量計量(liang)是用來(lái)作⭕爲控(kong)制量的(de),此時采(cai)用實時(shi)性很好(hao)的電💰磁(ci)流量計(ji)更爲理(lǐ)想。當☔然(ran)還應根(gēn)據管網(wang)中計量(liang)介質的(de)流速進(jìn)行選擇(ze)♊合适的(de)流量計(ji),電磁流(liu)量計不(bu)使用于(yu)較低流(liú)速的流(liú)量計量(liàng)。
随着我(wo)國供熱(rè)計量收(shōu)費的發(fa)展,熱量(liang)表的安(an)裝與選(xuan)擇成爲(wèi)了今後(hòu)儀表工(gōng)作人員(yuán)的重要(yao)工作,我(wo)國目前(qián)常用的(de)熱量表(biǎo)還是以(yǐ)超聲波(bō)熱量表(biao)爲主,而(er)沒有采(cai)用電磁(ci)流量計(ji)🈲作爲流(liú)量檢測(ce)元件,主(zhu)要是認(ren)爲熱水(shui)有消磁(cí)的性能(neng),以及電(diàn)磁流量(liang)計以受(shòu)到外界(jiè)電磁幹(gan)🏃🏻♂️擾,但超(chāo)聲波流(liú)量計的(de)精度等(děng)級較低(di),一般不(bú)應作🍓爲(wei)貿易結(jie)算表來(lái)用,因此(cǐ)從貿易(yi)結算表(biao)的精度(du)等級上(shàng)🔴來說還(hái)應該采(cǎi)用電磁(cí)流量計(jì)作🛀爲💞流(liu)量檢測(ce)元件。
7.結(jie)語
随着(zhe)生産工(gōng)藝複雜(zá)程度和(he)自動化(huà)程度的(de)提高,會(hui)對流量(liang)測量及(jí)控制提(tí)出更新(xin)、更高和(he)更多的(de)要求,如(rú)特大口(kǒu)徑、特大(dà)流💁量測(cè)量;超微(wēi)小流量(liang)測量;高(gāo)溫介質(zhì)的💯流量(liàng)測量;超(chāo)低溫介(jie)質的流(liú)量測量(liang)等等。近(jin)年來,核(hé)磁共振(zhèn)流量計(jì)、放射性(xìng)同位素(su)流量計(ji)等新🐉儀(yi)表已日(ri)臻完善(shàn),流量測(ce)量準确(què)度在不(bú)斷提高(gao)。應㊙️根據(jù)工程的(de)實際情(qing)況權衡(héng)利弊,慎(shèn)重做出(chu)選擇,不(bú)要盲目(mu)根據經(jīng)驗做出(chu)判🥵斷。
流(liu)量儀表(biǎo)的選型(xíng)應以工(gōng)程的實(shi)際情況(kuang)爲依據(jù),對🈲現場(chang)的安裝(zhuang)充分重(zhong)視,充分(fen)考慮流(liú)量儀表(biǎo)的影響(xiang)因素,不(bu)局㊙️限于(yu)常規标(biao)準化儀(yí)表的選(xuǎn)用,可考(kǎo)慮采用(yong)新型流(liu)量儀表(biao)的可能(néng)性,從而(ér)使流量(liàng)儀表的(de)選型能(neng)夠最終(zhong)成爲符(fu)合現場(chang)工程的(de)高性價(jià)比的合(he)适産品(pin)。