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溫壓補償蒸汽流量計與楔形流量計的(de)優缺點及選型注意事項

點擊次數:3738 發(fā)布時間:2021-01-07 16:03:05
在(zài)工業生產中,流(liú)量測量是一項非常重要也非常普遍存在的工作,利用(yòng)差壓變送器通過(guò)測量差壓值從而(ér)計算管道內流量的流量計有很多(duō)種(zhǒng),溫壓補償蒸汽流量計,楔形流(liú)量計,V錐流量(liàng)計,阿牛巴流量計(jì),威力巴流量計,彎管流量計等,其中溫壓補償(cháng)蒸汽流量計和楔形(xíng)流(liú)量計是兩種使(shǐ)用量很大,也較為常見的兩類差(chà)壓式流量計,溫壓補償(cháng)蒸汽流量計(jì)與楔形流量計同屬於壓差測流量,而不易被髒汙(wū)介質堵死,更適合粘(zhān)稠、雜質、高溫等各種狀況的楔形流量計在(zài)維護方麵優勢明顯。那(nà)麽(me),溫壓補償(cháng)蒸汽流量計又有哪些不可替代的優勢呢?本文即從兩類流量計的不同的產品結構和測量功能方麵來給(gěi)各位作一個簡(jiǎn)單的介(jiè)紹。
孔板、楔形流(liú)量計一樣的原理
溫壓補償蒸汽(qì)流量計、楔形流量計,屬於恒截(jié)麵,變壓差型流量計(jì)。也就(jiù)是(shì)說它們的概念(niàn)相同

溫壓補償蒸汽流量計,就(jiù)是(shì)在管道內部加裝一個中間開孔的圓(yuán)板,然後測量蒸汽在孔(kǒng)板前(qián)後的壓力差,經過計算換(huàn)算出蒸汽的流量。
因為蒸汽的流速在節流(liú)件處(孔板(bǎn))形成局部收縮,靜壓(yā)力降低,流(liú)速增加,於是在(zài)節(jiē)流件前後便產生了壓差。根據流動連續性方程(質量守恒定律)和伯(bó)努利方程(能量守恒定律),流量的大小與(yǔ)差壓的大小存在一定的比例關係:M2∝ΔP。式中,M 為流量;ΔP 為差壓。
通(tōng)過引壓管將差壓信號引(yǐn)入差(chà)壓(yā)變送器,差壓變(biàn)送器將差壓信號送入(rù)流量(liàng)積算儀,積算儀將差壓信號換算成流量信號(hào)。同(tóng)時通過(guò)溫度和(hé)壓力傳感器測出蒸汽的(de)溫度和壓力,積算儀根據當時的溫度和壓力計(jì)算(suàn)出補償後(hòu)的流量。

楔形流量(liàng)計是流體通過楔形流量計時,由(yóu)於楔塊的節流作(zuò)用,在其上、下遊側產(chǎn)生了一個與流量值成平方關係的差壓,將此差壓從楔塊兩側取壓口引出,送至差壓變送器轉變為電信號輸(shū)出,再經經專用智能(néng)流量積算儀運(yùn)算後,即可獲知流量值。
孔板、楔(xiē)形流(liú)量計不一樣(yàng)的特點
為什麽選擇溫壓補償蒸(zhēng)汽流量計

溫壓(yā)補償蒸(zhēng)汽流量計(jì)的優點:
▲節(jiē)流裝置結構易於複製,簡單(dān)、牢固,性能穩定可靠,使用期限長,
▲適(shì)用於較大口徑管道的計量(目前口徑大於DN 600 mm 的流量計(jì)一般隻(zhī)能選用孔板);
▲經久耐用;
▲標定全麵;
▲價格(gé)便宜。
溫壓補償蒸汽流量(liàng)計的缺點:
▲對節流裝置(zhì)、引壓管、冷凝罐安裝(zhuāng)要求很高,安裝較為複雜。
溫壓補償蒸汽流量計整體校驗比較困(kùn)難,目(mù)前隻能對差壓(yā)傳感器、壓力(lì)傳感器、溫度傳(chuán)感器單獨進行校驗,整體的精度難於確保(bǎo)。

▲孔板的結構決定了流體流經孔(kǒng)板時流體的靜壓明顯減小,流速顯著加大,造成流體衝刷孔板嚴重,侵蝕孔板中(zhōng)心的銳口金屬邊緣,致使(shǐ)孔板精度不斷下降。液化氣、丙烯等易氣化(huà)的液體流量測量中,流體物理形態的改變造成孔板侵蝕更加(jiā)嚴重。
▲孔板的結構形式造成了(le)流體(tǐ)流過孔板(bǎn)後有較大的靜壓損失,從整體上看溫壓補償蒸汽(qì)流量計(jì)是(shì)一個耗能較大的儀表,使機泵機械(xiè)功率(lǜ)的(de)損失加大,不(bú)利於裝置的能效提高,對(duì)於越來越嚴格的節(jiē)能要求是一個不利因素。
為什麽選擇(zé)楔形流量計
楔形流(liú)量計的優點(diǎn)
▲特別適合於高(gāo)粘度、低雷諾數、帶懸浮顆粒或氣泡的介質(zhì)測量;
▲測量精度不受流體介質介電常數等特性的影響和限製;
▲楔形件結構設計特殊,有(yǒu)導流作用,防堵(dǔ)塞;
▲具有流體粘度變(biàn)化、溫度(dù)變化、密(mì)度變化等補償功能;
▲抗振動、抗衝擊(jī)、抗髒汙、抗腐蝕;
▲具有雙向流量測量(liàng)功能;
▲節能減排:楔形流量計結構簡單、牢固、高可靠性,安裝方便,運行維護費用低;
▲無運動部件(jiàn)、無磨損,長期使用時不需要重新(xīn)標定。
楔形流量計的(de)缺點
但相對於(yú)溫壓補償蒸汽流量計來說,楔形流量計(jì)還具有價格高、必須每台標定等不足,無論是在設計、製造、計算,還是安裝使用等方麵,楔形(xíng)流量計尚缺乏相應的數據和規範。
總結:就目前(qián)而言(yán),楔形流量計與溫壓補償蒸汽流(liú)量計共存,發揮各自的優勢,但從長遠來看,楔(xiē)形流(liú)量計是新一(yī)代差壓式流量計的發展趨勢。
安裝注(zhù)意事(shì)項
溫壓補償蒸汽流量計安裝前的(de)十條注意事項

1.儀(yí)表安裝前,工藝管道應進行(háng)吹(chuī)掃,防止管道中滯留的鐵磁性物質附著在儀表裏,影響儀表的性能,甚至會損(sǔn)壞儀表。如果(guǒ)不可避(bì)免,應在儀表的入口安裝磁過濾器。儀表本身不參加投產前的氣掃,以免損壞儀(yí)表。
2.儀表在安裝到工藝(yì)管道(dào)之前,應檢查其有無損壞。
3.儀表的安裝形式分為垂直安裝和水平安裝,如果是垂直(zhí)安裝形式,應保證儀表的中(zhōng)心垂線與鉛垂線夾角小於2°;如果是水平(píng)安裝,應保證儀表的水平中心線與水平線夾角小於2°。
4.儀表的上(shàng)下遊管(guǎn)道應與儀表的口徑相(xiàng)同,連接法蘭或螺(luó)紋應與儀表的法蘭和(hé)螺紋匹配,儀表(biǎo)上遊直管(guǎn)段長度應保證至少是儀表公稱口徑的5倍,下遊直管段長度大於(yú)等於250mm。
5.由(yóu)於儀表是通過磁耦合傳遞信號的,所以為了保證儀表的性能,安(ān)裝周圍至(zhì)少250px處,不允許有鐵磁性物質(zhì)存在。
6.測量氣體的儀表,是在特定壓力下校準的,如果氣體(tǐ)在(zài)儀表的出口直接排(pái)放到大氣,將會在 ?浮子處產(chǎn)生氣(qì)壓降,並引起數(shù)據失真。如果是這樣的工況條件,應在儀表的出口安裝一個閥門。
7.安裝在管道中的儀表不應受到應力的作用,儀表的出入口應有合適的管道支撐,可以(yǐ)使儀表處於*小應力狀態。
8.安裝PTFE(聚四氟乙烯)襯裏的儀(yí)表時,要特別小心。由於在壓力的(de)作用下,PTFE會變形,所以法蘭螺母不要隨意擰得過緊。
9.帶有液(yè)晶(jīng)顯示的儀表,安裝時要盡(jìn)量避免陽光直射顯示器,降低液晶(jīng)使(shǐ)用壽命。
10.低(dī)溫介質測量時,需選夾套型。
溫(wēn)壓補償蒸汽流量計安裝過程中的二(èr)十八條注意事項

1.儀表開孔應避免在成型管道上開孔。
2.注意流量計(jì)前後直管段長度。
3.如有接地要求(qiú)的(de)電磁、質量等流(liú)量計,應按說明進行接地。
4.工藝管道焊接時,接地線應避開儀表本體,防止接地電流流經儀表本體(tǐ)入地,損壞儀表。
5.工藝焊接時,避(bì)免接地(dì)電流流經單、雙法蘭儀(yí)表的(de)毛細導壓管。
6.中(zhōng)、高壓引壓管能采用氬弧焊或承插焊(hàn)的,應采用氬(yà)弧焊或承插焊。風(fēng)速>2m/s,應有防風措(cuò)施,否則應采用藥皮焊絲,風速>8m/s,必須有防風措施,否則應停(tíng)止施焊。
7.注意流量計節(jiē)流裝置取壓口的(de)安裝方向。
8.不鏽鋼引壓管(guǎn)嚴禁(jìn)熱煨;嚴禁(jìn)將引壓管煨扁。
9.儀(yí)表引(yǐn)壓管、風管、穿線管的安裝位置,應避免將來妨礙工藝(yì)生產操(cāo)作,應避(bì)開高溫(wēn)腐蝕場所,應固定牢固;從上引下的穿線管,其*低引(yǐn)線端應(yīng)低於所接儀表的接線進口(kǒu)端;穿線管*低端應增加滴水三通;靠近儀表側宜增加Y型或錐形防爆密封接頭;儀表主風線*低處應加排凝(汙)閥。
10.儀表使(shǐ)用的銅墊片,如(rú)無(wú)退火處理,使(shǐ)用前應退火,並注意各種材質(zhì)墊片的許(xǔ)用溫度、介質和壓(yā)力等條件。
11.現場儀表(biǎo)接線箱內,不同接地係統的接(jiē)地不(bú)能混接,所有儀表的屏蔽線應單獨連接上下屏蔽(bì)層,嚴(yán)禁擰在一起連接上下(xià)屏蔽。
12.儀表處於不易觀察(chá)、檢修位置時,改變位置或加裝平(píng)台(tái)。
13.儀表線中間嚴禁接頭,並做好隱蔽記錄,補償導線(xiàn)接頭應采用(yòng)焊(hàn)接或壓接。
14.不鏽鋼焊口應進行酸洗、鈍化(huà)、中和處理。
15.需要進(jìn)行脫脂的儀表(biǎo)、管件(jiàn),應嚴格按照規範進(jìn)行脫脂(zhī)處理,並做(zuò)好儀表、管(guǎn)件脫脂後的密封、保管工作,嚴防保(bǎo)管和安裝過程中被二次汙染。
16.不鏽鋼管線嚴禁與碳(tàn)鋼(gāng)直接接觸。
17.鍍鋅、鋁合金(jīn)電纜橋架嚴禁用電、氣焊切割和開孔,應采用無齒鋸及專用開孔器等類似機械切割和(hé)開孔。
18.不鏽鋼(gāng)管嚴禁用電、氣焊切割(gē)和開孔,應采用等離子或(huò)機械切割、開孔。
19.大於36V的儀表穿(chuān)線管、櫃、盤等應接地,接地儀表穿(chuān)線管絲扣用導電膏(gāo)處理(lǐ);小(xiǎo)於等於36V的(de)儀表穿線(xiàn)管絲扣至少應有防鏽(xiù)處(chù)理;外露絲扣不宜大於一個絲扣。
20.爆炸危險區域的儀表穿線管,應保持電氣的(de)連續性。
21.100伏以(yǐ)下絕緣儀表線路應用250V搖表測量線路(lù)絕緣電阻,且≥5兆歐。
22.鋁合(hé)金橋架應跨接短接線,鍍鋅橋架應(yīng)不少於兩個防鬆螺絲擰緊,長(zhǎng)度(dù)30米以內應兩端可靠接地,超過30米的應(yīng)每隔30米增加一個(gè)接地點。
23.不同接地係統的(de)儀表線或儀(yí)表線與電源線共用一個槽架時,應用金屬隔板隔開。
24.儀表盤、櫃、箱、台的安裝及加工中嚴(yán)禁使(shǐ)用氣焊方法,安裝固定不應采用焊接方式,開孔宜采(cǎi)用機械開孔(kǒng)方(fāng)法。
25.儀表伴熱(rè)、回水的盲端不(bú)應(yīng)大(dà)於100mm。
26.變送器排汙閥下口宜增加防閥泄漏的管帽(特別在防爆區)。
27.儀表及其穿線管、引壓管一端固定於熱膨(péng)脹區(如塔、隨塔熱(rè)膨脹移動的附件),一端固定於非熱膨脹區(如勞動保護間),連(lián)接儀(yí)表時應根據現場實際情況,其柔性管、穿(chuān)線管、引壓管必須留出一定熱膨脹裕度。
28.附塔橋架、穿線管應根據現場實際情況留有熱膨脹伸縮節或柔(róu)性連接。
楔形流量計安裝使用中四條注意事項
1.要(yào)按照楔形流量計(jì)標(biāo)注的方向進行安(ān)裝
雖然有的(de)文章及資料上說,楔形流量計安裝沒有方向要求,可用於反向流的測量,從楔形流量計的(de)測量(liàng)原理看如(rú)果是標準的V形楔塊,其對於流體的節(jiē)流正反都一樣。但在楔形流量計的表體上,生產廠家都標(biāo)注(zhù)了楔形(xíng)流量計流體(tǐ)的流向箭頭,從楔形流量計的兩端法蘭看進去,其楔塊的安裝位置(zhì)也不在楔形流量計的正中(zhōng),因此我們要按照楔形流量計的標注方向進行安裝,防止安裝方向不對加大測量誤差。

楔形流(liú)量計表(biǎo)體(tǐ)上標注了流體的流(liú)動方向(xiàng)
2.關於取壓接口(kǒu)的方向問題
按照(zhào)測量儀表取(qǔ)壓引壓規範(fàn),測量(liàng)氣(qì)體流量時,取壓口在節流元件的中上部,測量液體流量時取壓口在節流元件的中下側,測量(liàng)髒汙介質時取壓口(kǒu)在節流元件的中部位置。但(dàn)楔(xiē)形流量計與溫壓補償蒸汽流量計的不同之(zhī)處在於節流楔(xiē)塊在表體內腔不是均(jun1)勻分(fèn)布的,取(qǔ)壓(yā)口的位置生產廠家已給固定預製好(hǎo),其在楔塊(kuài)焊接處的(de)前後上方。
若嚴格按照取壓規範,當(dāng)測量液體時,如果取壓口安(ān)裝在管線的中下部,那麽其楔形流量計(jì)內部的楔(xiē)塊也在管線的中(zhōng)下部(bù),而造成流體要從楔形流量計的上方流過,這種(zhǒng)方式會造成流體內介質雜質顆粒的沉澱(diàn)在楔形流量計的下部表(biǎo)體內腔,有堵塞楔塊前方取壓口的隱患,易造成流量計失(shī)靈(líng),因此在現場安裝過程中要根據實際情(qíng)況區別對待。
3.垂直(zhí)管道安裝
楔形流量計建議水平安裝,盡可能(néng)的減少垂直安裝方(fāng)式,是因為在垂直安裝過程中,楔形(xíng)流量計零點的(de)校準無法進行。
楔形流量計零點校準(zhǔn)的要求時,工況介質充滿楔形流量計,後關閉管線前後閥門,在確保(bǎo)楔形流量計內部流體靜止狀態下,進行流量計的校準。由於節流元件的流(liú)量表普遍不(bú)設計副線切除設施,因此節流元件前後普遍無(wú)工藝切斷閥門,這種狀況下校準楔形流量計就比較困難。如果楔形流量計水平安裝,我(wǒ)們可以認(rèn)為靜止(zhǐ)的流體對於楔形流量計檢測的差壓沒(méi)有附加影響(xiǎng),因此我們隻需把楔形流量計(jì)的前(qián)後取壓閥門關閉同時泄壓通大氣即可實現流量計的零點校準。
若楔(xiē)形流量計垂直安裝(zhuāng),此時靜止的介質在楔形流量計內腔會產生一個靜止的(de)靜壓力,這個靜壓作用於變送器的正壓室會增大差壓變送器的(de)壓差值,使楔形流量計的零點差(chà)壓(yā)值(zhí)不在是零,且負壓測引壓管內也會產生靜壓附件誤差。所以此時對於零點的校準變得困難。即使使用雙法蘭變(biàn)送器,負壓測(cè)的靜(jìng)壓附加我們(men)可以算出,但被測介質的密度我們隻(zhī)能(néng)通過設(shè)計時的理想(xiǎng)值進行計算,而粗略的算出楔形流量計測量管內的靜(jìng)壓,在進行校準修(xiū)訂,這種方法其零點的可信度就會降低。
下圖垂直安的(de)楔形流量計給流量計(jì)零點(diǎn)校準帶來(lái)困難

因此(cǐ)實際安裝中*好不要垂直(zhí)安裝楔形流量計,若工藝無(wú)法滿足水平安裝,垂直安裝過程中除保證楔形流量計滿管(guǎn)的情況下,我(wǒ)們還要對楔形(xíng)流(liú)量(liàng)計零點的修正壓差進行準確的換算,而不能隻單單的關閉正負取壓閥門後就進行零點校準。
4.安裝排汙減壓閥
楔形流量(liàng)計+雙法蘭變(biàn)送器(qì)的流量檢測模式,在取壓閥門與雙法蘭連接部件之間要設置排汙泄壓閥門。這個閥門非常重(chóng)要,在流量計校準過程中既可以(yǐ)保證正負雙法蘭之間的受壓(yā)一致(zhì)都為大氣壓確保校準(zhǔn)可靠,更能保證維修人員的安全。
若雙(shuāng)法蘭變送器損(sǔn)壞(huài)需要更換,通過排汙泄壓閥門能夠判斷取壓(yā)一次閥門是(shì)否滲漏,隻(zhī)有在(zài)確保安全的(de)情(qíng)況下(xià),才能拆卸雙法蘭變送器(qì)。很多工程安裝(zhuāng)過(guò)程(chéng)中,省略了排汙泄壓閥門的安裝,這是不正確的,一定要(yào)進行整改。

安裝排汙閥的楔形流(liú)量計維護維修工作更加方便
總結:無論(lùn)哪一種流量計的安裝使用都需要按照說明書所寫以及結合它(tā)自(zì)身的特性來操作。
技術參數:

應用範圍
溫(wēn)壓補償蒸汽流量(liàng)計(jì)可廣(guǎng)泛(fàn)應用於石油、化(huà)工(gōng)、天然氣、冶金、電力、製藥、食品、農藥、環境保護等(děng)行業中,各種液體、氣體、天燃氣以及蒸汽的體積流量或質量流量的連續測量。
楔(xiē)形流量計是一種(zhǒng)新型節流差壓式流量(liàng)測(cè)量儀(yí)表,它可(kě)以在高粘度、低雷諾數、雷諾數、500即可使用的流體情況下進行高精度的流量測量,在流(liú)速(sù)較低、流量小(xiǎo)、管徑大的流量測量場合(hé)有(yǒu)無可比擬的優勢和不(bú)可替代的(de)作用。
如在石(shí)化/煤化工行業的(de)應用:
煉油裝置、乙烯裝置
高(gāo)粘度和很髒的介(jiè)質
高溫和高壓,高(gāo)磨損的介質
水煤漿(黑水,灰水)、油煤漿等

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