0引言(yán)
目前工業生(shēng)産過程中應(yīng)用廣泛的流(liú)量測量裝置(zhì)之🙇♀️一是标準(zhun)孔闆作爲節(jie)流件的流量(liang)測量器具,标(biao)準孔闆節流(liú)裝🌈置是标準(zhun)節流件可不(bú)需标定直接(jiē)依照國家标(biao)準生産,它💔具(ju)有結構簡單(dān)耐高溫、使用(yong)壽命長穩定(dìng)可靠等優點(dian),但标準孔闆(pǎn)節流裝置不(bu)足之處是流(liú)🔱量測量範圍(wéi)小、安裝複雜(zá)以及堵、漏凍(dong)等問題。
一體(ti)化孔闆智能(neng)流量計
是将(jiang)标準孔闆與(yu)多參數
差壓(ya)變送器
(差壓(yā)變送器及
壓(ya)力變送器
)配(pèi)套組成的高(gāo)量程比差壓(ya)流量裝置,差(chà)壓變送器直(zhi)接輸出流量(liàng)模拟信号(4~20mA),并(bìng)在模拟信号(hao)輸出上疊加(jiā)數字通訊信(xìn)号(HART協議),構📱成(cheng)一體化的流(liú)量檢測系統(tǒng),可測量氣體(ti)、蒸汽、液❗體及(ji)天🆚然氣的流(liú)量,廣泛應用(yòng)于工業過程(cheng)測量和控制(zhì)。
1一體化孔闆(pǎn)智能流量計(ji)的工作原理(li)和特點
1.1一體(ti)化孔闆智能(néng)流l計的結構(gou)和工作原理(li)
一體化孔闆(pǎn)智能流量計(ji)由整體孔闆(pan)(孔闆與取壓(yā)孔整體🤞加工(gong))、根部閥、導壓(yā)管、
三閥組
、
智(zhi)能差壓變送(sòng)器
及溫/壓傳(chuan)感器等主要(yào)部分組成。
充(chōng)滿流體的管(guan)道内安裝标(biāo)準孔闆節流(liú)裝置,流體通(tong)✉️過标準👣孔闆(pǎn)節流元件時(shi),流束将在節(jiē)流元件處㊙️形(xing)成局部收縮(suō),使流速增大(da),靜壓力降低(di),于是在孔闆(pǎn)節流元件前(qián)後産生壓力(li)差,根據流動(dong)連續性原‼️理(li)和伯努利方(fang)程可推導出(chu)流量與差壓(ya)之間的關系(xì)爲:
式中:qm爲質(zhi)量流量;C爲流(liú)出系數;d爲工(gōng)作條件下孔(kǒng)闆開孔🎯直徑(jing);D爲工作條件(jiàn)下上遊管道(dào)内徑;β爲直徑(jing)比d/D;p爲流體密(mì)度;ε爲壓縮🧑🏾🤝🧑🏼系(xì)數;△p爲差壓。
節(jiē)流元件前後(hòu)産生的差壓(yā)通過導壓管(guǎn)傳遞給差😄壓(yā)變💃送器,智能(neng)差壓變送器(qi)将差壓信号(hào)及流體溫壓(yā)信号進行自(zi)動補償後輸(shu)出4~20mA模拟信号(hao)或脈沖信号(hào),實現對流體(tǐ)🛀的質量測量(liàng)。
1.2-體化孔闆智(zhì)能流量計的(de)特點
一體化(huà)孔闆智能流(liu)量計的節流(liu)件采用鍛制(zhì)不鏽鋼--體加(jiā)🔅工,确保了節(jiē)流件的強度(dù),并使可能的(de)洩漏點爲✉️最(zuì)少;當髒👌污或(huò)易結晶介質(zhì)堵塞取壓孔(kong)時,30°~45°取壓閥便(biàn)于清理取壓(yā)孔,也便于♈系(xì)統的⛷️在線維(wei)護;采㊙️用HART協議(yi)作爲信号傳(chuán)輸,充分發揮(hui)了智能變送(sòng)器的優良性(xing)能,使量程得(dé)到實質性的(de)擴展;節流裝(zhuāng)置和差壓變(bian)送器甚🌐至壓(ya)力、溫度變送(song)器做成一體(tǐ),節約安裝、維(wéi)護👣工作量及(ji)費用,一體化(huà)孔闆智能流(liu)量計的應用(yòng)見圖1。智能流(liu)量積算儀接(jie)收流量變送(song)器的輸出信(xin)号并累積流(liu)量,通過RS485與🍉計(jì)算機聯接,構(gou)成流🔞量計量(liang)系統;流量計(jì)輸出也可以(yǐ)送到DCS,構成流(liu)量檢☔測或控(kong)制系統。
2一體化孔(kong)闆智能流計(ji)的安裝
一體(ti)化孔闆智能(neng)流量計安裝(zhuang)前要對現場(chǎng)管道連接前(qián)⛱️後❤️直管段進(jin)行吹掃、清潔(jie),并保證各部(bu)件的清潔、無(wú)🎯損傷。如果先(xian)安⛱️裝流量計(ji),後對管線進(jin)行吹掃、清潔(jié),因髒污雜質(zhì)等因🔞素容易(yi)使流量計産(chan)生故障甚至(zhi)損壞。流量計(ji)不要安裝在(zài)設有兩位🥵式(shi)開關閥🧑🏾🤝🧑🏼的管(guǎn)路中,因閥的(de)開與關所産(chǎn)生的沖擊力(li),有時會損壞(huài)流量計測量(liang)管段内的密(mì)㊙️封墊片,密封(fēng)墊片夾緊後(hou)不得🐪凸人管(guan)道内,否則會(hui)使流速紊亂(luàn),影響測😘量♋精(jing)度。在安裝流(liu)量💋計的管道(dào)中,不要産生(sheng)過大水🚶♀️錘沖(chong)擊力,以免造(zào)成流量計的(de)損壞。
孔闆可(ke)根據需要水(shuǐ)平、垂直安裝(zhuāng),在圓周方向(xiang)可360°任♋意位置(zhi)安♈裝,流量計(ji)可以安裝在(zai)水平或垂直(zhí)管道上,安裝(zhuang)時必須注意(yì)🌂流體流向與(yu)流量計箭頭(tóu)标示🌈方向一(yī)緻。安裝時還(hai)應🧡注意取壓(ya)口的位置。安(ān)裝在垂直管(guǎn)道上時,取壓(yā)口的位置可(ke)在取壓🏃♀️裝置(zhi)的平面上任(rèn)意選擇。安裝(zhuang)在水平管道(dào)上時,如被測(ce)流體爲液體(ti)和水蒸汽時(shi),變送器安裝(zhuang)在管道下方(fāng);如被測流體(ti)爲⚽氣體時☎️,變(biàn)送器安裝在(zai)管道上方,變(bian)送器與✂️管道(dao)垂直度偏差(cha)須小于3°。
使用(yong)一體化孔闆(pǎn)智能流量計(ji)測量流量時(shi),流體必須充(chong)滿👌并連續地(di)流經測量段(duàn)管道,流體應(yīng)是均勻的、單(dan)相的♌或可以(yi)認爲是單相(xiàng)的,流體流經(jīng)孔闆時,不發(fā)生相變,流體(ti)流經孔闆以(yi)前,其流速必(bi)須與管🏃道軸(zhou)線平行,不得(de)有旋轉流或(huò)脈動流。
3-體化(hua)孔闆智能流(liu)計的使用及(ji)維護
3.1一體化(huà)孔闆智能流(liú)計的使用
一(yī)體化孔闆智(zhi)能流量計在(zai)現場安裝,配(pèi)線完成後🍉應(yīng)确🤞保閥組💋所(suo)有閥門均已(yi)關閉。使用時(shi),首先打開管(guǎn)道閥門♍,再打(dǎ)開三或五閥(fá)組上平衡閥(fá);然後打開三(sān)或五閥組上(shang)的高壓截止(zhi)閥,讓高壓🤩介(jie)質引入高壓(yā)部,關閉高壓(ya)截止閥;打開(kai)三或五閥組(zǔ)上的低.壓截(jie)止閥,讓低壓(yā)介質引人低(dī)壓部,關閉👅低(di)壓截止閥;打(da)開高壓截止(zhi)🌈閥,确認其它(ta)部件無洩漏(lòu);對變送器👄高(gāo)低壓側排液(yè)、排氣;對變送(sòng)器調零;最後(hou)關閉平衡閥(fá),再打開低壓(yā)截止閥,使三(san)或五閥組處(chù)于工作狀态(tài)。如操作次序(xù)不正确☎️,則可(ke)能❗使差壓變(bian)送器⭐單向受(shòu)壓而影響其(qi)使用壽命。
打(da)開一體化孔(kong)闆智能流量(liang)計電源,此時(shí)若管道内🧑🏽🤝🧑🏻沒(mei)有流💋量,則指(zhi)示流量應爲(wei)0;若管道内有(you)流體流過時(shí),如測量系統(tǒng)正常,則将🔞正(zheng)确地指示流(liu)量。否則,系統(tǒng)可能不正常(chang),設備應逐項(xiang)檢👌查。
3.2一體化(hua)孔闆智能流(liú)計節流裝置(zhì)的維護
一體(tǐ)化孔闆智能(néng)流量計在使(shǐ)用過程中,随(sui)着使用時間(jiān)的增加,無論(lùn)節流裝置本(ben)身或管道内(nei)壁都可能因(yīn)與流體長🏃♂️期(qi)接觸而改變(bian)初始狀況,應(yīng)對節流🐪裝置(zhi)定期進行❤️清(qing)洗檢查和更(geng)換,使節流裝(zhuang)置處于原設(she)計的😍工作狀(zhuang)态,保證測量(liàng)的正确率❓。維(wéi)護工作🌈一般(ban)有以下幾項(xiang):
1)清洗孔闆,并(bìng)清除各表面(mian)上的沉積物(wù),嚴禁用金屬(shǔ)器具🤟清除孔(kong)闆上的沉積(ji)物,清洗取壓(ya)法蘭(或環室(shi))及各部件🏃🏻上(shàng)的污物💚,清洗(xǐ)疏通導壓管(guǎn)。
2)檢查孔闆是(shì)否因流體沖(chong)刷、腐蝕等造(zao)成變形、損壞(huài),以确☁️定🤟是否(fou)應更換以保(bao)證測量的精(jing)度。
3)節流裝置(zhi)的工作比較(jiao)可靠,常見的(de)故障是取壓(ya)口堵塞,引♻️壓(ya)管堵塞或洩(xie)漏,可以經常(cháng)清洗或吹洗(xi)引🈚壓管、取壓(yā)口,緊固各🥵密(mì)封連接處。測(cè)量高溫介質(zhì)時🥵應加冷凝(ning)器或隔離器(qi),防止高溫介(jie)質❗進人差壓(ya)變送器的測(ce)壓容器。當環(huán)境溫度低于(yú)0C時,應㊙️将取壓(yā)管💋包紮保溫(wēn)層或敷設伴(bàn)熱管。
4結束語(yu)
采用标準孔(kong)闆測量流量(liang)是一種傳統(tong)測量方式,存(cun)在安裝較複(fú)雜、量程比窄(zhǎi)、實際運行工(gong)況偏離設計(jì)👌工況會産⛱️生(shēng)較大誤差等(deng)問題,因而限(xiàn)制了其應用(yong)範圍。一體化(hua)孔闆智能流(liu)量計與孔闆(pan)流量計是不(bu)相同的,它把(bǎ)标準的孔闆(pan)與多參數的(de)差🔴壓變送器(qi)😍連接在一起(qǐ)了,能夠進行(háng)氣體、液體以(yi)及天然氣的(de)測量,流量測(cè)量範圍可達(da)15:1或更寬,精度(dù)可達1.0級🐪。一體(tǐ)标準化孔闆(pǎn)智能流量計(ji)💯保留了節流(liu)式流量計介(jie)質适應性好(hao)、無運動部件(jian)、不需實流标(biao)定等優點,同(tong)時流量計結(jié)構更爲合理(li),便于🍓安裝,大(da)大減少☁️了維(wei)護量,可測量(liàng)氣體、蒸汽、液(yè)體及天然氣(qi)的流量,廣泛(fan)應用于石油(you)、化工、冶金、電(diàn)力、供熱、供水(shui)、污水處理等(děng)🐅領域過程控(kòng)制和測量。
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