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(zhī)一,它被廣(guǎng)🔞泛應用與(yu)冶金、電力(lì)、化工、石油(you)、交通、環境(jing)保護💘及日(ri)常生活等(deng)國民經濟(jì)各個領域(yu)。在過程自(zì)動化儀表(biao)與裝置中(zhong),流量儀表(biǎo)有兩大功(gōng)用;作爲過(guò)程自動化(huà)控制系統(tong)的檢測儀(yi)表和測量(liàng)物料數量(liang)的總🛀🏻量表(biao)。
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(ān)全和杜絕(jué)能源浪費(fei)等方面發(fā)揮着無可(ke)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(ta)不僅是基(jī)本量的靜(jìng)态組合,又(yòu)🌈由于其動(dòng)态性質,流(liú)量量值受(shòu)到許多複(fú)雜因素的(de)🌐影響,例如(rú)流🎯體内微(wei)觀分子之(zhī)間的相互(hù)作用,宏觀(guān)的湍流、漩(xuan)渦運動等(děng),在具體的(de)管道中還(hai)受到邊界(jie)條件(管壁(bi))的制約。面(mian)對各種的(de)流量儀表(biǎo)🈲,如何根據(ju)流量、流态(tài)🌍、安裝要求(qiú)與環境條(tiao)件、經濟性(xìng)等因🌍素合(he)理選型,是(shi)應用好流(liu)量儀表的(de)前提和基(ji)礎。本文介(jiè)📧紹了化工(gōng)裝置幾種(zhǒng)常用流💜量(liang)計的原理(li)及選型與(yu)使用💁經驗(yan)。
1電磁流量(liàng)計
電磁流(liú)量計
是基(jī)于法拉第(dì)電磁感應(yīng)原理研制(zhi)出的一種(zhong)測量導電(diàn)液體🈚體㊙️積(ji)的流量的(de)儀表,根據(jù)法拉第電(diàn)磁感應定(ding)律,導電體(tǐ)🈲在磁場中(zhōng)作切割磁(ci)力線運動(dong)時,導體中(zhong)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(chéng)正比,由此(cǐ)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(jie)流部件,因(yin)此壓力損(sǔn)失小,該儀(yí)表測量流(liú)體💜流🔱量是(shì),不受流體(ti)溫度、壓力(lì)、密度、粘度(dù)及流體組(zǔ)份的影🔱響(xiang),适🙇♀️合于對(dui)有懸浮固(gu)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(liàng)。
選型與使(shi)用時應注(zhù)意:電磁流(liú)量計所測(cè)液體應具(ju)有測量所(suo)需🚩的電導(dao)率,并要求(qiú)電導率分(fen)布大體上(shang)均勻,不能(néng)🔱用于測量(liàng)🧡電導📧率很(hen)低的液體(tǐ),如石油制(zhi)品和有機(ji)溶劑等。電(diàn)磁流量計(ji)的測量🔞精(jing)度是建立(lì)在液體充(chong)🤞滿管道的(de)情形下,目(mù)前在管道(dao)中有空氣(qì)🔴的情況下(xia)測量問題(tí)尚未得到(dao)很好的解(jiě)決,因此電(diàn)♈磁流量計(ji)不能測量(liang)氣體、蒸汽(qi)和含有較(jiào)多較大氣(qì)泡的液體(ti)。同時應👌注(zhu)意不🛀同溫(wēn)度及腐蝕(shi)性介質應(ying)選用不同(tóng)内襯材料(liao)和電極材(cai)料。電磁流(liú)量計雖可(kě)🈚以在任意(yi)管道上安(ān)裝👉,但電磁(ci)⛱️流量計測(cè)量電極的(de)🙇♀️軸線必須(xū)保持水平(ping)方向,且與(yǔ)管道中心(xīn)線互相垂(chui)直。爲避免(miǎn)在管道内(nèi)無液體時(shí)出現指針(zhen)不在零位(wèi)🎯的錯覺,電(diàn)磁流量計(jì)的變送器(qì)應安裝與(yu)任何時候(hòu)均充滿液(ye)☔體的地方(fāng),同時,該流(liu)量📐計的⛹🏻♀️型(xíng)号較爲微(wei)弱,因而在(zai)使用時應(yīng)🌏注意外來(lai)幹擾對其(qí)測量精🏃度(du)的影響,變(biàn)送器應安(ān)裝在原理(lǐ)♋一切磁🔞源(yuan)的地方,不(bu)允許有振(zhèn)動。
2渦輪流(liu)量計
渦輪(lun)流量計
是(shì)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(cè)量範圍廣(guǎng),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(liú)量計由渦(wō)輪、軸承、前(qián)置放大器(qì)、顯示儀表(biao)組成✉️。渦輪(lún)變⭐送🌈器的(de)工作原理(li)是當流體(tǐ)沿着管道(dao)的軸線方(fāng)向流動,并(bìng)沖❗擊渦輪(lún)葉片是,便(biàn)有與流量(liang)qν、流速V和流(liu)♊體密度ρ乘(chéng)積成比例(li)的力作用(yòng)在葉片上(shang),推👨❤️👨動渦輪(lún)旋轉。在渦(wō)輪旋轉的(de)同事,葉片(pian)周期性地(di)切割電磁(ci)鐵産生的(de)磁力線㊙️,改(gǎi)變線圈的(de)磁通量。根(gen)據電磁感(gan)應原理,在(zai)線圈内将(jiang)感應出脈(mò)動的電勢(shi)信号(此脈(mò)動信号的(de)頻率與被(bei)測流體的(de)流量成正(zhèng)比🈲)。渦輪變(bian)送器輸出(chū)的🌏脈沖信(xin)号,經前置(zhi)與🏃♂️放大器(qì)放大後,送(sòng)人顯示儀(yi)表,就實現(xian)了流量的(de)測量。
在化(huà)工裝置選(xuǎn)型與使用(yòng)時應注意(yi):流量計本(ben)體最好選(xuan)用316不鏽鋼(gang)材料以防(fang)腐;應注意(yi)确保被測(ce)介質對渦(wō)輪不能有(yǒu)🧑🏾🤝🧑🏼腐蝕,特别(bie)💔是軸承出(chū),否則應采(cai)取措施,在(zai)一般化工(gōng)場所應優(yōu)先考✔️慮軸(zhóu)承使用聚(ju)四氟乙烯(xī)、碳石🌈墨材(cai)料;安裝渦(wo)輪流量計(jì)前,管道要(yào)清掃,被測(ce)介質不👌潔(jie)淨時,要加(jiā)過濾器,否(fǒu)則渦輪、軸(zhóu)承易❓被卡(ka)住,測不🌐出(chu)流量來。變(biàn)送器應水(shuǐ)平安裝,避(bì)免垂直安(ān)裝,并保證(zheng)其前後有(yǒu)适應的直(zhí)管段,一般(bān)前10D,後✔️5D。選用(yòng)渦輪流量(liàng)計主要是(shì)看中其高(gao)精度,但因(yīn)注意,了流(liu)量計精度(du)越高,對現(xiàn)場使用條(tiáo)件的變化(hua)就越📱敏感(gan),因此,安裝(zhuang)渦輪流量(liang)計是,前後(hòu)管道法蘭(lan)要求水平(píng),否則管道(dào)應力對流(liú)量🔞計影響(xiang)很大。傳感(gǎn)器安✉️裝在(zài)武強磁幹(gan)擾與熱輻(fú)射影響的(de)場所,應便(bian)于維修并(bìng)避免管道(dào)震動。
3差壓(yā)式流量計(jì)
差壓式流(liú)量計是根(gen)據安裝與(yǔ)管道中流(liu)量檢測件(jiàn)⭕産📞生的差(cha)壓、已知的(de)流體條件(jian)和檢測件(jiàn)與管道的(de)幾何♍尺寸(cun)來測量流(liú)量的儀表(biao),是早期大(dà)量使用的(de)一種測量(liang)流量的計(ji)量儀表。
差(cha)壓式流量(liang)計是由三(sān)部分組成(chéng):(1)将被測液(ye)體的流量(liàng)轉🐇換成差(cha)壓信号的(de)節流裝置(zhì);(2)傳輸差壓(ya)信号的信(xìn)号管道;(3)測(ce)量差壓值(zhi)的差壓儀(yi)或差壓變(biàn)送器及顯(xian)示儀🈲表。通(tong)常以檢測(ce)件的形式(shì)對差壓式(shì)流量計分(fèn)類,如
孔闆(pǎn)流量計
、文(wen)丘裏管流(liu)量計及勻(yun)速管流量(liang)計等。
在化(huà)工裝置選(xuan)型與使用(yòng)差壓式流(liú)量計時應(ying)注意:差😄壓(ya)式流量計(jì)的安裝應(ying)包括節流(liu)裝置、差壓(yā)引壓管、差(chà)壓計👣三部(bu)分。在測量(liang)液體流量(liang)時,爲防止(zhǐ)液體中有(you)氣體進入(ru)并存在導(dao)壓管内及(jí)防止液體(tǐ)中有沉澱(diàn)物析出,差(cha)壓計應安(an)裝在節流(liu)裝置的下(xia)方,測💁量氣(qì)體流量時(shi)爲防止液(yè)體污物或(huò)灰塵進入(ru)導壓管,則(ze)差壓計應(ying)安裝在節(jie)流裝置上(shàng)方,測量水(shui)蒸氣是,要(yào)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(yu)差壓♌計直(zhi)接接觸。壓(yā)差引壓導(dǎo)管的材質(zhì)應按被測(cè)介質的性(xìng)質和參數(shù)确定,其内(nèi)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(zhí)或傾斜敷(fu)設,傾斜💯度(du)不小于1:12,粘(zhān)度高的流(liú)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(shí),導壓管應(ying)分段傾斜(xie),并在🌈最高(gāo)點與最低(di)點裝設集(jí)氣器(或排(pai)氣閥)和沉(chén)澱器(或排(pái)污閥)。嚴寒(han)地區差壓(ya)引壓導管(guǎn)應加🏃♀️防凍(dong)保護,同時(shí)要防止過(guò)熱,否🛀🏻側差(chà)壓引壓導(dao)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(liu)量計爲地(di)中等精确(que)度儀表,屬(shǔ)于變面積(jī)式流⛹🏻♀️量計(ji)的換一種(zhǒng)。轉子流量(liàng)計是以浮(fú)子在垂直(zhí)椎🔅管中随(suí)着流量變(bian)化而升✨降(jiàng),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(bo)璃轉子流(liu)量計
和
金(jīn)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(gāo)的現場⭕指(zhǐ)示🆚儀表,轉(zhuǎn)子流量計(jì)被廣泛地(dì)用在化工(gong)行業。
轉子(zi)流量計适(shì)合對中、小(xiǎo)口徑中流(liu)體和雷諾(nuo)數較低的(de)流體的流(liu)量測量。轉(zhuǎn)子流量計(jì)壓力損失(shī)較低,有較(jiao)寬的流量(liang)🐉範圍度,一(yī)‼️般10:1,最低爲(wei)5:1,最高爲25:1。
選(xuan)型與使用(yòng)時應注意(yi):轉子流量(liàng)計主要測(cè)量對象是(shi)單相流體(ti)或氣體,液(ye)體中含有(yǒu)微粒固體(tǐ)或氣體中(zhōng)含有液滴(dī)通😘常不使(shi)用📧。玻璃轉(zhuan)子流量計(jì)應選帶有(yǒu)透明防護(hù)罩,一旦玻(bo)😄璃椎管破(po)裂,可擋住(zhu)流體正向(xiàng)散濺,以做(zuò)經濟處🈲理(li)。用于氣體(tǐ)時應選用(yong)導杆或帶(dai)楞筋導向(xiang)的儀表,以(yi)避🥵免操作(zuò)不慎♻️浮子(zǐ)擊碎錐📞管(guǎn)。
轉子流量(liang)計必須垂(chuí)直安裝在(zài)無振動管(guan)道上,流體(ti)自下✨而上(shàng)流過儀表(biao),其中心線(xian)與鉛垂線(xiàn)間夾角一(yi)般不😄超過(guò)5°。儀表安裝(zhuang)時無嚴格(gé)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(biǎo)上遊裝過(guo)濾器。爲保(bǎo)證在長期(qi)💰使用過程(chéng)中測量精(jīng)💚度,要注意(yi)保持浮子(zi)和錐管的(de)清潔,特别(bie)是小口徑(jìng)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(ke)㊙️設置沖洗(xi)配管,定時(shi)沖洗。
5熱式(shi)質量流量(liàng)計
熱式質(zhi)量流量計(jì)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(re)體)之間熱(rè)量🚶交換🐇關(guān)系來測量(liàng)流量的儀(yí)表。熱式質(zhì)量流量計(ji)目前主要(yao)用于測量(liang)氣體。
熱式(shì)流量儀表(biǎo)主要有兩(liang)種:(1)利用流(liu)動流體傳(chuan)遞熱量改(gai)♉變測⁉️量管(guan)壁溫度分(fèn)布的熱傳(chuán)導分布效(xiào)應的熱分(fen)布式流量(liang)計;(2)利用熱(re)消散(冷卻(que))效應的金(jīn)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(liang)計相比,
熱(rè)式質量流(liu)量計
具有(you)中等測量(liang)精确度,使(shi)用與低流(liu)速範圍測(cè)量,因🌏其響(xiang)應時間長(zhang),不适應脈(mo)動流流量(liang)測量;在測(cè)量氣體時(shi)流體溫度(dù)變化并不(bú)♊影響質量(liàng)流量,但溫(wen)度變化過(guo)大💃,比熱容(róng)的變化會(huì)導緻量程(cheng)變🌈化;熱式(shi)質量⛷️流量(liang)計隻能用(yong)于測量潔(jié)淨單相流(liu)----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(rè)分布式氣(qì)體還必須(xu)是幹燥氣(qi)體,不能含(hán)有濕氣。安(ān)裝中大部(bu)分熱式質(zhi)量流量計(jì)的流量傳(chuan)感器可任(ren)何姿😄勢💰(水(shui)平、垂直或(huò)傾斜)安裝(zhuang),其性能不(bu)受安⚽裝姿(zi)勢影響,通(tong)常認爲熱(re)分布式無(wu)上下遊直(zhi)管段長度(du)要求,但應(yīng)注意帶測(ce)量✂️管的浸(jin)⚽入式流量(liàng)傳感器和(hé)插入式儀(yí)表需要一(yī)定長度前(qian)置直管段(duàn)。
6結束語
流(liú)量儀表大(da)都需要适(shi)合的測量(liang)介質和工(gong)況條件爲(wèi)依🥵托方可(ke)發揮正确(què)作用,隻有(you)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(yú)現場👨❤️👨工程(chéng)師和管理(li)者是至關(guān)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(yòng)流量測🐆量(liang)方法和儀(yí)表,必須熟(shú)悉流量儀(yí)表和生産(chan)過程流體(tǐ)特性這方(fāng)🈲面的技術(shu),同時還🐉應(yīng)考慮經濟(ji)因🛀🏻素,歸納(na)起來有五(wu)個方面因(yīn)素,即性能(neng)要求,流體(tǐ)特性、安裝(zhuang)要求、環境(jing)條件和費(fèi)用。
以上内(nei)容來源于(yu)網絡,如有(you)侵權請聯(lián)系即删除(chu)!