流量儀表的選型(xíng)方案探讨 發布時(shi)間:2025-12-15
摘 要:針對化工(gong)企業流量儀表選(xuǎn)型困難的問題,介(jie)⁉️紹了 旋進流量計(jì) 與 轉子流量計 的(de)工作原理,并将這(zhè)兩種流量計進行(hang)了特性對比,得🧑🏾🤝🧑🏼出(chū)👉了在中小管徑中(zhōng)含顆粒物的化工(gong)介質、密度發生變(bian)化的介質工況下(xia),旋進流量計比轉(zhuan)子流量🐇計更有優(yōu)勢的結論。 0 引言 在(zai)化工企業中,流量(liang)儀表 在生産過程(chéng)控制、能源計量等(deng)活動中是非常重(zhòng)要🥵的測量設備🔅,它(ta)的選型和配置是(shi)否合理将直接影(ying)響化工運行效率(lü)和産品質量。因此(ci),針對不同的測量(liang)目的💋、實際工況、介(jiè)質參數等,儀表的(de)配置選型非常重(zhòng)要。 由于儀表種類(lei)繁多,儀表選型要(yào)依據測量介質、儀(yi)表❤️工🚩作🆚特性進行(hang)綜合考慮,結合現(xian)場經驗設計有效(xiào)的🍓解決方案。通常(chang)情況下,選用沒有(you)運動部件的流量(liang)儀表,這種㊙️儀表在(zai)現場使用中更穩(wen)定、更可靠。結合筆(bǐ)者多年的現場使(shǐ)用情況得出以下(xià)結論:在♊中小管徑(jìng)中,含顆粒物的化(huà)工介質、密度發生(shēng)變化🆚的介質在流(liu)量✨儀表的使用效(xiào)果上,旋進流量計(jì)比轉子流量👈計更(gèng)有優勢。 1 測量原理(lǐ) 1.1 旋進流量計(旋進(jìn)旋渦流量計) 旋進(jin)流量計(圖1)原理上(shàng)屬于流體振動速(sù)度型流量✔️計,它是(shi)㊙️在流量計内部植(zhi)入一個起旋器,當(dang)流體通過起旋器(qi)後迫使流體沿軸(zhou)旋轉并形成漩渦(wō)流,旋轉的中心形(xing)成渦核,渦核在回(hui)流作用下形成二(èr)次螺旋形旋轉。這(zhe)種二次旋轉的頻(pín)率與流量呈正比(bi),流量計形狀設計(jì)合理時,在很寬的(de)流量範圍内,頻率(lǜ)與流量呈線性關(guān)系,通過測量得到(dao)旋轉流體頻率就(jiù)可以求得流體的(de)體✏️積流量。 Qv=K/ f 式(shi)中,Qv爲體積流量(m3/ s);f爲(wei)旋渦頻率(Hz);K爲流量(liàng)計儀表系數(脈沖(chong)數/ m3)。 旋轉頻率由信(xìn)号檢測體(壓電)測(ce)得,通過信号處理(li)器被轉換成4~20 m A的标(biāo)準電流輸出信号(hào),也可以不經轉換(huan)直🏃🏻♂️接輸出脈沖頻(pín)率信号。旋進流量(liang)計原理如圖2所示(shi)。 1.2 轉子流量(liàng)計 轉子流量計(圖(tú)3)的工作原理:通過(guò)改變流體的流通(tong)面積㊙️,保🎯持轉子上(shang)下的差壓恒定,故(gu)又稱爲變流通❓面(miàn)積恒差壓流量計(jì),也稱⭕爲浮子流量(liang)計。測量部分流向(xiang)自下而上爲倒錐(zhuī)管,浮子✂️随流量大(da)小懸停在任何位(wèi)置,浮力+差壓👅力=重(zhong)力。流💞量增大時,浮(fú)子上移🔞則流通面(miàn)積增大,通過改變(biàn)流通面積🙇🏻實現恒(heng)差壓。 2兩種流量計(jì)特性比對 旋進流(liú)量計和轉子流量(liàng)計的特性對比如(rú)表1所示。 通過表1的(de)對比分析,根據儀(yi)表優缺點可知,在(zài)流量較小時🌍,這兩(liǎng)種流量計從原理(li)上說都可以選擇(ze),但在實際運用中(zhōng)有差異。 轉子流量(liang)計的小流量測量(liàng)必須選擇輕質材(cái)料(塑料等)的🍓浮子(zǐ),而且浮子通過上(shàng)下運動工作,會造(zào)成以下幾個主要(yao)缺陷: (1)不能耐受介(jie)質沖擊,如果流量(liang)波動大(例如閥門(mén)快速‼️開啓),浮子太(tai)輕會被吹翻或卡(kǎ)在軌道上,造成損(sǔn)壞無🧡法工作; (2)帶有(you)一些顆粒物(有一(yi)定黏性)的介質,會(hui)附着在浮子上,造(zao)💁成計量誤差或無(wu)法工作,嚴重時浮(fú)子被卡住形成斷(duàn)流,帶🔴來嚴重的安(an)全隐患。 (3)轉子流量(liàng)計的浮子是根據(ju)被測介質的密度(dù)設計,當🧡被測介質(zhì)的密度與設計密(mi)度發生變化時,必(bì)須✊及時修正。如果(guo)測量✨介質的密度(dù)發生了變化或者(zhe)測量變組分的介(jie)質,轉子流量計都(dou)不能準确計量甚(shen)至得到的是無效(xiao)☂️的計量數🍉值。 (4)通常(cháng)情況下,轉子流量(liang)計必須垂直安裝(zhuāng),限制了現場✊管道(dao)的位置。 而旋進流(liu)量計鑒于它的原(yuan)理和特性,正好可(kě)以規避上述問題(ti),同時具有和轉子(zi)流量計相同的優(yōu)點,完全🤞可以取代(dài)轉子流量計,且使(shi)用壽命更長、計量(liang)精度更準确。 3現場(chang)應用案例分析 3.1某(mou)廠紡絲裝置的現(xian)場應用案例 鑒于(yú)旋進流量計在測(cè)量小流量方面的(de)突出優勢🧑🏾🤝🧑🏼,某廠在(zài)💋2016年的老區紡絲車(chē)間試用了3台旋進(jìn)流量計,具體情況(kuang)如下: 之前用轉子(zi)流量計測量中和(he)浴液(含H2SO4/Na2SO4),DN25口徑測量(liàng)範圍爲🌍1~5m3/h,由于壓縮(suo)機工作時壓力不(bu)穩定,經常會造成(chéng)轉子流量計的🌐浮(fu)子在沖壓下被打(dǎ)翻,造成卡殼,無法(fa)計量介質。經研究(jiū)發現,由于該位置(zhì)的流量很低,一般(bān)流量計的下限無(wú)法滿足測量需求(qiu),但是旋進🌍流量計(jì)的下限更低,DN20口徑(jing)的測量範圍爲0.4~6m3/h,優(yōu)于轉子流量計的(de)測量🤩範圍(2~16m3/h)。經過多(duō)方商讨,将轉子流(liu)量計改爲旋進流(liú)量計。經過一年的(de)使用觀察,現場實(shí)際❗使用效果良好(hao),解決🛀了一個工藝(yi)難題。 随後,該廠陸(lu)續在新區甲醇、醋(cu)酸乙烯裝置、紡絲(sī)、PVA等車間裝置進行(háng)了旋進流量計替(tì)換轉子流量計的(de)改造工作♻️,總數超(chāo)過40套,且運行效果(guǒ)明顯。 3.2蒸汽管線分(fen)支,小管徑、低流速(sù)的測量應用 該流(liú)量計應用位置處(chù)于蒸汽管線分支(zhi),DN20管徑,蒸汽溫🌈度180℃,常(cháng)‼️用流量25kg/h,原先工廠(chǎng)選用的是金屬轉(zhuan)子流量計,在💋垂直(zhí)管道☁️上安裝,由于(yu)管線較長、保溫層(ceng)老化等原因,管道(dao)中存在少🚶♀️量凝結(jie)水,随着蒸汽高速(su)流⭕動,對轉子造成(chéng)沖擊進而損壞儀(yí)表。選用其他流量(liang)計又無法解🐆決小(xiao)流量準🔆确測量問(wen)題,最終選用安裝(zhuang)了旋進流量計解(jiě)決了該問題。 某石(shi)化裝置選用旋進(jìn)流量計解決了直(zhí)管段不足🏃♀️等流場(chang)💘問題,如圖4所示。 4結(jie)語 綜上所述,在中(zhōng)小管徑中含顆粒(li)物的化工介質及(ji)密度發生變化的(de)介質,在流量儀表(biǎo)的使用效果上,旋(xuán)進流量計比轉子(zǐ)流量計更有優勢(shi)。應注意在流量儀(yí)表的實際選型工(gong)作中,要了解儀表(biǎo)的原理和特性,關(guan)注測量介質的狀(zhuàng)态參數,并積極和(he)有經驗的儀表制(zhì)造廠商進行技術(shù)聯絡,以便㊙️做出好(hǎo)的儀表選擇。
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