化工裝置常用流量計(jì)原理及選型
發(fā)布時(shí)間：2023-07-01 22:00:38來源：hseauto.cn來源：..
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流量計(jì)是進(jìn)行生產(chǎn)計(jì)量過程中的常用儀表，多用于石油、化工冶金等行業(yè)，可以用于測(cè)量物料的數(shù)量，并為控制系統(tǒng)提檢測(cè)數(shù)據(jù)，是對(duì)企業(yè)生產(chǎn)的考核措施，在提高企業(yè)生產(chǎn)效率，避免能源浪費(fèi)方面發(fā)揮著重要的作用。流量值為動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)，介質(zhì)出現(xiàn)流動(dòng)才能顯現(xiàn)出測(cè)量值，具備動(dòng)態(tài)特性，但流量值會(huì)受到多種因素的影響，比如，介質(zhì)中微觀分子之間的作用，出現(xiàn)旋渦等，還會(huì)受到管道內(nèi)壁的制約，應(yīng)該依據(jù)流量的范圍，介質(zhì)的流態(tài)、經(jīng)濟(jì)性和安全條件等多方面的要求進(jìn)行合理的選型，這是利用好流量?jī)x表的基礎(chǔ)，本文依據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)化工裝置中常用的流量計(jì)選型進(jìn)行探討。
1、電磁流量計(jì)
該種型式的流量是以電磁感應(yīng)原業(yè)研發(fā)出的可以測(cè)量導(dǎo)電液體流量的傳感儀表，導(dǎo)電體在磁場(chǎng)作切割磁力線運(yùn)行過程中，導(dǎo)體則會(huì)通過感應(yīng)而形成電壓，電壓幅值和導(dǎo)體進(jìn)行的垂直于磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)速度呈現(xiàn)出正比例關(guān)系，再依據(jù)管道直徑和輸送介質(zhì)的不同，把其轉(zhuǎn)變?yōu)榱髁?。該流量?jì)為無節(jié)流方面的元件，不會(huì)產(chǎn)生較大的壓力損失，在對(duì)介質(zhì)流量進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，不會(huì)受到介質(zhì)的溫度、粘度、壓力、密度以及介質(zhì)成本的影響，可用于測(cè)量含有固體顆粒的污水、煤漿等介質(zhì)的測(cè)量，也可應(yīng)用于含有腐蝕性流體的測(cè)量。
在進(jìn)行電磁流量計(jì)選型時(shí)，需要了解被介質(zhì)的電導(dǎo)率，電導(dǎo)率需要分布的盡量均勻，無法對(duì)電導(dǎo)率不高的液體進(jìn)行測(cè)量，比如有機(jī)溶劑等物質(zhì)。測(cè)量時(shí)所達(dá)到精度以介質(zhì)充滿管道條件作為前提，如果管道中存在空氣則會(huì)對(duì)精度產(chǎn)生較大的影響，所以，電磁流量計(jì)無法對(duì)蒸汽或者含有較多氣泡介質(zhì)進(jìn)行測(cè)量。還應(yīng)該考慮到溫度、腐蝕性對(duì)于流量計(jì)內(nèi)襯和電極材料方面的影響。電磁流量計(jì)可在管道上任意進(jìn)行安裝，但必須要保證測(cè)量電極軸線呈現(xiàn)出水平，同時(shí)與管道中心線保持垂直。為了防止管道中沒有介質(zhì)時(shí)不歸零的問題，電磁流量應(yīng)該安裝到保證充滿介質(zhì)的部位。電磁流量計(jì)的信號(hào)比較微弱，必須要保證不會(huì)受到外部因素的影響，盡量遠(yuǎn)離電磁環(huán)境，工作時(shí)不允許出現(xiàn)震動(dòng)。
2、渦輪流量計(jì)
該種流量計(jì)為速度式的流量?jī)x表，可以實(shí)現(xiàn)很好的測(cè)量精度，具備較高的反應(yīng)速度，可以應(yīng)用于較多的領(lǐng)域當(dāng)中，具有很好的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，而且便于安裝等優(yōu)點(diǎn)，被化工企業(yè)中的多種裝置所采用。該流量計(jì)是由顯示儀表、渦輪、放大器和軸承等構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)的原理是介質(zhì)沿著管道產(chǎn)生流動(dòng)時(shí)，會(huì)對(duì)流量計(jì)中的渦輪葉片產(chǎn)生沖擊，從而介質(zhì)流速、密度會(huì)呈現(xiàn)出比例關(guān)系施加到渦輪葉片上，使渦輪不斷進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，葉片會(huì)不斷切割電磁鐵形成的磁力線，線圈的磁通量就會(huì)產(chǎn)生改變，脈動(dòng)形式的電勢(shì)信號(hào)頻率就會(huì)和介質(zhì)的流量呈現(xiàn)出正比例關(guān)系，脈沖信號(hào)通過放大器進(jìn)行處理之后，會(huì)輸入到顯示儀表當(dāng)中。
對(duì)化工裝置選用渦輪流量計(jì)時(shí)，盡量選用316不銹鋼材質(zhì)，可以有效的抵抗介質(zhì)產(chǎn)生的腐蝕破壞，保證被測(cè)量的流體物質(zhì)不會(huì)對(duì)渦輪元件產(chǎn)生腐蝕，尤其軸承部位。如果滿足不了要求，應(yīng)該采取有效的防腐措施，可以把軸承部位采用聚四氟乙稀等材料，在對(duì)渦輪流量計(jì)進(jìn)行安裝之前，需要把管道內(nèi)部清理干凈，如果輸送的介質(zhì)當(dāng)中存在雜質(zhì)時(shí)，需要加入過濾裝置，避免流量計(jì)的渦輪以及軸承部位被介質(zhì)卡住，流量計(jì)讀數(shù)就會(huì)歸零。變送器應(yīng)該采取水平安裝的方式，不可以進(jìn)行垂直安裝，為使流量計(jì)前后有適應(yīng)直管區(qū)段，一般采用10倍管道直徑的直管道區(qū)段，可以有效的保證流量計(jì)的測(cè)量精度，對(duì)流量計(jì)要求的精度越高，對(duì)使用條件就越為敏感，所以，在進(jìn)行渦輪流計(jì)安裝時(shí)，需要保證管線中的法蘭保持水平狀態(tài)，要不然就會(huì)渦輪流量計(jì)產(chǎn)生較大的影響，該類型傳感器也需要安裝在沒有電磁干擾或者熱輻射的場(chǎng)所，同時(shí)防止出現(xiàn)管道產(chǎn)生振動(dòng)。
3、差壓式流量計(jì)
該種流量計(jì)是根據(jù)管道介質(zhì)形成的壓差、介質(zhì)條件以及檢測(cè)元件和管道尺寸來對(duì)流量實(shí)現(xiàn)計(jì)量的儀表，該類型的流量計(jì)主要是由介質(zhì)流量轉(zhuǎn)變?yōu)椴顗盒盘?hào)的裝置、信號(hào)傳輸通道和顯示儀表。一般采用測(cè)量介質(zhì)的型式來對(duì)流量計(jì)進(jìn)行分類，比如孔板流量計(jì)、均速管流量計(jì)等。
對(duì)化工裝置采用的差壓式流量計(jì)進(jìn)行選型時(shí)，應(yīng)該考慮到該流量壓力損失較大，測(cè)量區(qū)間不大，大多采用3：1或者4：1。測(cè)量精度、重復(fù)性在流量計(jì)所有類型當(dāng)中只處于中等水平，該流量需要對(duì)差壓變送器、節(jié)流裝置和壓差引壓導(dǎo)管三個(gè)主要部位進(jìn)行安裝。在對(duì)流體介質(zhì)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，為了避免液體中混入氣體而進(jìn)入到導(dǎo)壓管中以及避免流體中出現(xiàn)沉淀物質(zhì)的析出，差壓變送器需要安裝在節(jié)流裝置的下側(cè)，在對(duì)氣體介質(zhì)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，為了避免液體污染物等雜質(zhì)進(jìn)入到導(dǎo)壓管中，應(yīng)該把差壓計(jì)安裝于節(jié)流裝置的上側(cè)，對(duì)水蒸汽進(jìn)行測(cè)量時(shí)需要保證兩引壓管內(nèi)的冷凝液位處于相同的高度，避免溫度值較高的蒸汽直接與差壓計(jì)進(jìn)行接。壓差引壓導(dǎo)管選用的材料需要依據(jù)被測(cè)量流體的性質(zhì)進(jìn)行確定，保證內(nèi)徑不大于6毫米，長(zhǎng)度保證在16毫米以內(nèi)。壓差引壓導(dǎo)管需要采取垂直或傾斜方式進(jìn)行敷設(shè)，傾斜度不得低于1：12。對(duì)于粘度較大的流體，需要保證更大的傾斜度。如果壓差引壓管道長(zhǎng)度高于30米，應(yīng)該采取分段傾料的辦法，在最高與最低部位安裝排氣閥、排污閥。寒冷地區(qū)需要對(duì)壓差引壓導(dǎo)管進(jìn)行保溫處理，還要保證溫度不可以過高，避免導(dǎo)管介質(zhì)產(chǎn)生汽化而產(chǎn)生假差壓現(xiàn)象。
綜上所述，無論何種流量計(jì)，都需要根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的性質(zhì)和實(shí)際應(yīng)用情況作為基礎(chǔ)進(jìn)行選型，方可以把流量計(jì)的作用充分發(fā)揮出來。那種流量計(jì)都存在著應(yīng)用限局性，工程技術(shù)人員在對(duì)化工裝置進(jìn)行選型時(shí)，需要首先對(duì)流量計(jì)的原理和測(cè)量介質(zhì)進(jìn)行了解，還需要考慮到使用的經(jīng)濟(jì)性，從而可以選出性價(jià)比最好的流量計(jì)。
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