0引言
流量儀表是過程自動化儀表與裝置中的大類儀表之一,它被廣泛應用與冶金、電力、化工、石油、交通、環境保護及日常生活等國民經濟各個領域。在過程自動化儀表與裝置中,流量儀表有兩大功用;作為過程自動化控製係統的檢測儀表和測量物料數量的總量表。
liuliangdezhengquejiliangshishengchanhenengyuankaohedebibeishouduan,zaitigaoshengchanxiaolv,baozhangshengchananquanhedujuenengyuanlangfeidengfangmianfahuizhewuketidaidezuoyong。danliuliangshiyigedongtailiang,tashiyigezhiyoudangliutifashengyundongshicaishijicunzaidewuliliang,yincitabujinshijibenliangdejingtaizuhe,youyouyuqidongtaixingzhi,liuliangliangzhishoudaoxuduofuzayinsudeyingxiang,liruliutineiweiguanfenzizhijiandexianghuzuoyong,hongguandetuanliu、漩渦運動等,在具體的管道中還受到邊界條件(管壁)的製約。麵對各種的流量儀表,如何根據流量、流態、安裝要求與環境條件、經濟性等因素合理選型,是應用好流量儀表的前提和基礎。本文介紹了化工裝置幾種常用流量計的原理及選型與使用經驗。
1電磁流量計
電磁流量計是(shi)基(ji)於(yu)法(fa)拉(la)第(di)電(dian)磁(ci)感(gan)應(ying)原(yuan)理(li)研(yan)製(zhi)出(chu)的(de)一(yi)種(zhong)測(ce)量(liang)導(dao)電(dian)液(ye)體(ti)體(ti)積(ji)的(de)流(liu)量(liang)的(de)儀(yi)表(biao),根(gen)據(ju)法(fa)拉(la)第(di)電(dian)磁(ci)感(gan)應(ying)定(ding)律(lv),導(dao)電(dian)體(ti)在(zai)磁(ci)場(chang)中(zhong)作(zuo)切(qie)割(ge)磁(ci)力(li)線(xian)運(yun)動(dong)時(shi),導(dao)體(ti)中(zhong)產(chan)生(sheng)感(gan)應(ying)電(dian)壓(ya),該(gai)電(dian)動(dong)勢(shi)的(de)大(da)小(xiao)與(yu)導(dao)體(ti)在(zai)磁(ci)場(chang)中(zhong)作(zuo)垂(chui)直(zhi)於(yu)磁(ci)場(chang)運(yun)動(dong)的(de)速(su)度(du)成(cheng)正(zheng)比(bi),由(you)此(ci)再(zai)根(gen)據(ju)管(guan)徑(jing),介(jie)質(zhi)的(de)不(bu)同(tong),轉(zhuan)換(huan)成(cheng)流(liu)量(liang)。

電磁流量計無節流部件,因此壓力損失小,該儀表測量流體流量是,不受流體溫度、壓力、密度、粘度及流體組份的影響,適合於對有懸浮固體粒子的汙水、煤漿的流量、特別適合對腐蝕性介質的測量。
選型與使用時應注意:電(dian)磁(ci)流(liu)量(liang)計(ji)所(suo)測(ce)液(ye)體(ti)應(ying)具(ju)有(you)測(ce)量(liang)所(suo)需(xu)的(de)電(dian)導(dao)率(lv),並(bing)要(yao)求(qiu)電(dian)導(dao)率(lv)分(fen)布(bu)大(da)體(ti)上(shang)均(jun)勻(yun),不(bu)能(neng)用(yong)於(yu)測(ce)量(liang)電(dian)導(dao)率(lv)很(hen)低(di)的(de)液(ye)體(ti),如(ru)石(shi)油(you)製(zhi)品(pin)和(he)有(you)機(ji)溶(rong)劑(ji)等(deng)。電(dian)磁(ci)流(liu)量(liang)計(ji)的(de)測(ce)量(liang)精(jing)度(du)是(shi)建(jian)立(li)在(zai)液(ye)體(ti)充(chong)滿(man)管(guan)道(dao)的(de)情(qing)形(xing)下(xia),目(mu)前(qian)在(zai)管(guan)道(dao)中(zhong)有(you)空(kong)氣(qi)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)測(ce)量(liang)問(wen)題(ti)尚(shang)未(wei)得(de)到(dao)很(hen)好(hao)的(de)解(jie)決(jue),因(yin)此(ci)電(dian)磁(ci)流(liu)量(liang)計(ji)不(bu)能(neng)測(ce)量(liang)氣(qi)體(ti)、蒸(zheng)汽(qi)和(he)含(han)有(you)較(jiao)多(duo)較(jiao)大(da)氣(qi)泡(pao)的(de)液(ye)體(ti)。同(tong)時(shi)應(ying)注(zhu)意(yi)不(bu)同(tong)溫(wen)度(du)及(ji)腐(fu)蝕(shi)性(xing)介(jie)質(zhi)應(ying)選(xuan)用(yong)不(bu)同(tong)內(nei)襯(chen)材(cai)料(liao)和(he)電(dian)極(ji)材(cai)料(liao)。電(dian)磁(ci)流(liu)量(liang)計(ji)雖(sui)可(ke)以(yi)在(zai)任(ren)意(yi)管(guan)道(dao)上(shang)安(an)裝(zhuang),但(dan)電(dian)磁(ci)流(liu)量(liang)計(ji)測(ce)量(liang)電(dian)極(ji)的(de)軸(zhou)線(xian)必(bi)須(xu)保(bao)持(chi)水(shui)平(ping)方(fang)向(xiang),且(qie)與(yu)管(guan)道(dao)中(zhong)心(xin)線(xian)互(hu)相(xiang)垂(chui)直(zhi)。為(wei)避(bi)免(mian)在(zai)管(guan)道(dao)內(nei)無(wu)液(ye)體(ti)時(shi)出(chu)現(xian)指(zhi)針(zhen)不(bu)在(zai)零(ling)位(wei)的(de)錯(cuo)覺(jiao),電(dian)磁(ci)流(liu)量(liang)計(ji)的(de)變(bian)送(song)器(qi)應(ying)安(an)裝(zhuang)與(yu)任(ren)何(he)時(shi)候(hou)均(jun)充(chong)滿(man)液(ye)體(ti)的(de)地(di)方(fang),同(tong)時(shi),該(gai)流(liu)量(liang)計(ji)的(de)型(xing)號(hao)較(jiao)為(wei)微(wei)弱(ruo),因(yin)而(er)在(zai)使(shi)用(yong)時(shi)應(ying)注(zhu)意(yi)外(wai)來(lai)幹(gan)擾(rao)對(dui)其(qi)測(ce)量(liang)精(jing)度(du)的(de)影(ying)響(xiang),變(bian)送(song)器(qi)應(ying)安(an)裝(zhuang)在(zai)原(yuan)理(li)一(yi)切(qie)磁(ci)源(yuan)的(de)地(di)方(fang),不(bu)允(yun)許(xu)有(you)振(zhen)動(dong)。
2渦輪流量計
渦輪流量計是之中速度是流量儀表,由於具有測量精度高,反應速度快,測量範圍廣,價格低廉,安裝方便等優點,被廣泛用於化工生產中。
渦輪流量計由渦輪、軸承、前置放大器、顯示儀表組成。渦輪變送器的工作原理是當流體沿著管道的軸線方向流動,並衝擊渦輪葉片是,便有與流量qν、流速V和流體密度ρ乘cheng積ji成cheng比bi例li的de力li作zuo用yong在zai葉ye片pian上shang,推tui動dong渦wo輪lun旋xuan轉zhuan。在zai渦wo輪lun旋xuan轉zhuan的de同tong事shi,葉ye片pian周zhou期qi性xing地di切qie割ge電dian磁ci鐵tie產chan生sheng的de磁ci力li線xian,改gai變bian線xian圈quan的de磁ci通tong量liang。根gen據ju電dian磁ci感gan應ying原yuan理li,在zai線xian圈quan內nei將jiang感gan應ying出chu脈mai動dong的de電dian勢shi信xin號hao(此脈動信號的頻率與被測流體的流量成正比)。渦輪變送器輸出的脈衝信號,經前置與放大器放大後,送人顯示儀表,就實現了流量的測量。

在化工裝置選型與使用時應注意:流量計本體最好選用316不鏽鋼材料以防腐;應注意確保被測介質對渦輪不能有腐蝕,特別是軸承出,否則應采取措施,在一般化工場所應優先考慮軸承使用聚四氟乙烯、碳石墨材料;安裝渦輪流量計前,管道要清掃,被測介質不潔淨時,要加過濾器,否則渦輪、軸承易被卡住,測不出流量來。變送器應水平安裝,避免垂直安裝,並保證其前後有適應的直管段,一般前10D,後5D。選(xuan)用(yong)渦(wo)輪(lun)流(liu)量(liang)計(ji)主(zhu)要(yao)是(shi)看(kan)中(zhong)其(qi)高(gao)精(jing)度(du),但(dan)因(yin)注(zhu)意(yi),了(le)流(liu)量(liang)計(ji)精(jing)度(du)越(yue)高(gao),對(dui)現(xian)場(chang)使(shi)用(yong)條(tiao)件(jian)的(de)變(bian)化(hua)就(jiu)越(yue)敏(min)感(gan),因(yin)此(ci),安(an)裝(zhuang)渦(wo)輪(lun)流(liu)量(liang)計(ji)是(shi),前(qian)後(hou)管(guan)道(dao)法(fa)蘭(lan)要(yao)求(qiu)水(shui)平(ping),否(fou)則(ze)管(guan)道(dao)應(ying)力(li)對(dui)流(liu)量(liang)計(ji)影(ying)響(xiang)很(hen)大(da)。傳(chuan)感(gan)器(qi)安(an)裝(zhuang)在(zai)武(wu)強(qiang)磁(ci)幹(gan)擾(rao)與(yu)熱(re)輻(fu)射(she)影(ying)響(xiang)的(de)場(chang)所(suo),應(ying)便(bian)於(yu)維(wei)修(xiu)並(bing)避(bi)免(mian)管(guan)道(dao)震(zhen)動(dong)。
3差壓式流量計
差壓式流量計是根據安裝與管道中流量檢測件產生的差壓、已知的流體條件和檢測件與管道的幾何尺寸來測量流量的儀表,是早期大量使用的一種測量流量的計量儀表。
差壓式流量計是由三部分組成:(1)將被測液體的流量轉換成差壓信號的節流裝置;(2)傳輸差壓信號的信號管道;(3)測量差壓值的差壓儀或差壓變送器及顯示儀表。通常以檢測件的形式對差壓式流量計分類,如孔板流量計、文丘裏管流量計及勻速管流量計等。
在化工裝置選型與使用差壓式流量計時應注意:差壓式流量計的安裝應包括節流裝置、差壓引壓管、差(cha)壓(ya)計(ji)三(san)部(bu)分(fen)。在(zai)測(ce)量(liang)液(ye)體(ti)流(liu)量(liang)時(shi),為(wei)防(fang)止(zhi)液(ye)體(ti)中(zhong)有(you)氣(qi)體(ti)進(jin)入(ru)並(bing)存(cun)在(zai)導(dao)壓(ya)管(guan)內(nei)及(ji)防(fang)止(zhi)液(ye)體(ti)中(zhong)有(you)沉(chen)澱(dian)物(wu)析(xi)出(chu),差(cha)壓(ya)計(ji)應(ying)安(an)裝(zhuang)在(zai)節(jie)流(liu)裝(zhuang)置(zhi)的(de)下(xia)方(fang),測(ce)量(liang)氣(qi)體(ti)流(liu)量(liang)時(shi)為(wei)防(fang)止(zhi)液(ye)體(ti)汙(wu)物(wu)或(huo)灰(hui)塵(chen)進(jin)入(ru)導(dao)壓(ya)管(guan),則(ze)差(cha)壓(ya)計(ji)應(ying)安(an)裝(zhuang)在(zai)節(jie)流(liu)裝(zhuang)置(zhi)上(shang)方(fang),測(ce)量(liang)水(shui)蒸(zheng)氣(qi)是(shi),要(yao)保(bao)持(chi)兩(liang)根(gen)引(yin)壓(ya)管(guan)內(nei)的(de)冷(leng)凝(ning)液(ye)柱(zhu)高(gao)度(du)相(xiang)等(deng),防(fang)止(zhi)高(gao)溫(wen)蒸(zheng)汽(qi)與(yu)差(cha)壓(ya)計(ji)直(zhi)接(jie)接(jie)觸(chu)。壓(ya)差(cha)引(yin)壓(ya)導(dao)管(guan)的(de)材(cai)質(zhi)應(ying)按(an)被(bei)測(ce)介(jie)質(zhi)的(de)性(xing)質(zhi)和(he)參(can)數(shu)確(que)定(ding),其(qi)內(nei)徑(jing)不(bu)小(xiao)於(yu)6mm,長度最好在16mm以內。壓差引壓導管應垂直或傾斜敷設,傾斜度不小於1:12,粘度高的流體,其傾斜度應更大。當壓差引壓導管長度超過30m時,導壓管應分段傾斜,並在最高點與最低點裝設集氣器(或排氣閥)和沉澱器(或排汙閥)。嚴寒地區差壓引壓導管應加防凍保護,同時要防止過熱,否側差壓引壓導管中流體汽化會產生假差壓。
4轉子流量計
zhuanziliuliangjiweidizhongdengjingqueduyibiao,shuyubianmianjishiliuliangjidehuanyizhong。zhuanziliuliangjishiyifuzizaichuizhizhuiguanzhongsuizheliuliangbianhuaershengjiang,gaibiantamenzhijiandeliutongmianjilaijinxingceliangdetijiliuliangyibiao。yibanfenwei玻璃轉子流量計和金屬轉子流量計,作為直觀流動指示或測量精確度要求不高的現場指示儀表,轉子流量計被廣泛地用在化工行業。
轉子流量計適合對中、小口徑中流體和雷諾數較低的流體的流量測量。轉子流量計壓力損失較低,有較寬的流量範圍度,一般10:1,最低為5:1,最高為25:1。
選型與使用時應注意:zhuanziliuliangjizhuyaoceliangduixiangshidanxiangliutihuoqiti,yetizhonghanyouweiligutihuoqitizhonghanyouyeditongchangbushiyong。bolizhuanziliuliangjiyingxuandaiyoutoumingfanghuzhao,yidanbolizhuiguanpolie,kedangzhuliutizhengxiangsanjian,yizuojingjichuli。yongyuqitishiyingxuanyongdaoganhuodailengjindaoxiangdeyibiao,yibimiancaozuobushenfuzijisuizhuiguan。
轉子流量計必須垂直安裝在無振動管道上,流體自下而上流過儀表,其中心線與鉛垂線間夾角一般不超過5°。儀(yi)表(biao)安(an)裝(zhuang)時(shi)無(wu)嚴(yan)格(ge)上(shang)遊(you)直(zhi)管(guan)段(duan)長(chang)度(du)要(yao)求(qiu),如(ru)被(bei)測(ce)介(jie)質(zhi)含(han)顆(ke)粒(li)狀(zhuang)雜(za)質(zhi),應(ying)在(zai)儀(yi)表(biao)上(shang)遊(you)裝(zhuang)過(guo)濾(lv)器(qi)。為(wei)保(bao)證(zheng)在(zai)長(chang)期(qi)使(shi)用(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong)測(ce)量(liang)精(jing)度(du),要(yao)注(zhu)意(yi)保(bao)持(chi)浮(fu)子(zi)和(he)錐(zhui)管(guan)的(de)清(qing)潔(jie),特(te)別(bie)是(shi)小(xiao)口(kou)徑(jing)儀(yi)表(biao),必(bi)要(yao)時(shi)可(ke)設(she)置(zhi)衝(chong)洗(xi)配(pei)管(guan),特(te)別(bie)是(shi)小(xiao)口(kou)徑(jing)儀(yi)表(biao)。必(bi)要(yao)時(shi)可(ke)設(she)置(zhi)衝(chong)洗(xi)配(pei)管(guan),定(ding)時(shi)衝(chong)洗(xi)。
5熱式質量流量計
熱式質量流量計是利用傳熱原理,即流動中的流體與熱源(流體中加熱的物體或測量管外加熱體)之間熱量交換關係來測量流量的儀表。熱式質量流量計目前主要用於測量氣體。
熱式流量儀表主要有兩種:(1)利用流動流體傳遞熱量改變測量管壁溫度分布的熱傳導分布效應的熱分布式流量計;(2)利用熱消散(冷卻)效應的金氏定律的熱式質量流量計。
選型使用時應注意:與其他流量計相比,熱式質量流量計具有中等測量精確度,使用與低流速範圍測量,因其響應時間長,不適應脈動流流量測量;在測量氣體時流體溫度變化並不影響質量流量,但溫度變化過大,比熱容的變化會導致量程變化;熱式質量流量計隻能用於測量潔淨單相流----氣qi體ti或huo液ye體ti,用yong氣qi體ti的de型xing號hao不bu能neng用yong於yu液ye體ti,反fan之zhi亦yi然ran。對dui於yu熱re分fen布bu式shi氣qi體ti還hai必bi須xu是shi幹gan燥zao氣qi體ti,不bu能neng含han有you濕shi氣qi。安an裝zhuang中zhong大da部bu分fen熱re式shi質zhi量liang流liu量liang計ji的de流liu量liang傳chuan感gan器qi可ke任ren何he姿zi勢shi(水平、垂直或傾斜)anzhuang,qixingnengbushouanzhuangzishiyingxiang,tongchangrenweirefenbushiwushangxiayouzhiguanduanchangduyaoqiu,danyingzhuyidaiceliangguandejinrushiliuliangchuanganqihecharushiyibiaoxuyaoyidingchangduqianzhizhiguanduan。
6結束語
liuliangyibiaodadouxuyaoshihedeceliangjiezhihegongkuangtiaojianweiyituofangkefahuizhengquezuoyong,zhiyouyoushiermeiyouquediandeliuliangyibiaoxianjinshibucunzaide,helidexuanzeyibiaoduiyuxianchanggongchengshiheguanlizheshizhiguanzhongyaode。zongshangsuoshu,zaihuagongzhuangzhizhongyaozhengqueheyouxiaodixuanze、使shi用yong流liu量liang測ce量liang方fang法fa和he儀yi表biao,必bi須xu熟shu悉xi流liu量liang儀yi表biao和he生sheng產chan過guo程cheng流liu體ti特te性xing這zhe方fang麵mian的de技ji術shu,同tong時shi還hai應ying考kao慮lv經jing濟ji因yin素su,歸gui納na起qi來lai有you五wu個ge方fang麵mian因yin素su,即ji性xing能neng要yao求qiu,流liu體ti特te性xing、安裝要求、環境條件和費用。
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