流量測量方法和儀表選擇
總論:
測量漿液流量、大液體流量和蒸汽流量的選擇。漿液流量從流體特性和儀表性能出發(fā)作初步選擇;大液體流量則從安裝條件、精度要求和運行費用出發(fā);蒸汽流量儀表的選擇指出一些考慮的因素。
一、漿液流量測量的選擇
應(yīng)用于含顆粒纖維漿液可選的流量儀表有:靶式流量計、差壓式儀表中的彎管、電磁流量計、渦街流量計、科里奧利質(zhì)量流量計。
當(dāng)前無論從測量性能還是使用經(jīng)驗,測量漿液流量首先考慮選用電磁流量計及靶式流量計,則所測量漿液是非導(dǎo)電的或含有鐵磁性顆粒;以及待測管道系統(tǒng)不允許截斷以接入流量傳感器,不 考慮電磁流量計外,則考慮靶式流量計。例如有報道說,根據(jù)測量煤粉量高達65%水煤漿流量的多年應(yīng)用經(jīng)驗認(rèn)為還是靶式流量計最好。
差壓儀表可用于測量漿液的差壓發(fā)生器彎管和環(huán)形管,固相較少時還可以用圓缺孔板、偏心孔板,文丘里管也有用于漿液的實例。只是差壓的測量不用通常引壓管引壓管取壓而配置隔膜密封式差壓變送器。
渦街式只能測量含有少量粉狀固形物,固相含量較多或是纖維狀會產(chǎn)生噪聲而無法手機用。渦街流量計在國內(nèi)應(yīng)用漿液案例不多。
靶式流量計用于含煤粉的重油、渣油、導(dǎo)熱油和瀝青的液流的報道,但應(yīng)采用電容式為宜。
科里奧利質(zhì)量流量計在國外應(yīng)用于漿液的經(jīng)驗,當(dāng)以其直管型測量管結(jié)構(gòu)最為適宜
二、液體大流量測量的選擇
這里所稱:“大流量”并非指某一管徑流速較高時的“相對大流量”,而指流量絕對值大的大流量。管道輸送液體的流速有一定范圍,低粘度液體常用經(jīng)濟流速為1~3m/s,因此“大流量”測量亦即意味著大管徑流量測量。
習(xí)慣上DN300以下口徑稱作中小口徑流量儀表,DN300~DN400以上稱作大口徑儀表,DN1200以上稱作特大口徑儀表。通常特大管徑液體流量測量主要為水,大管徑除水以外還有石油制品。常用大口徑儀表有差壓式、插入式靶式、電磁式、超聲波和插入式;
液體大流量測量的選擇流程,主要分析比較安裝條件、測量精確度很泵送能耗費等三方面因素。
安裝條件主要比較所選測量方法是否允許斷流暫停運行,是否允許在管道上打孔,是否允許截斷管道裝入流量傳感器。
大水流量測量的應(yīng)用場所可分為交接核算和控制配比兩大類,前者要求高測量精確度,后者則對測量精度要求要求可低些。
大流量測量的泵送能耗費用在流量測量運行成本中占有相當(dāng)大的比例,因此送能耗費的考慮也提到重要的地位。
三、蒸汽流量測量的選擇
蒸汽流量測量從測量技術(shù)角度應(yīng)分為二類:一類為過熱蒸汽與高干度(0.9以上)飽和蒸汽,另一類為低干度飽和蒸汽。前者可視為單相流體,而后者應(yīng)作為兩相流處理。目前所有流量計的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程皆只適用于單相流體,因此低干度飽和蒸汽流量計尚須進行深入的實驗研究才能可靠地應(yīng)用。
1、 過熱蒸汽于高干度飽和蒸汽的流量測量
目前常用的流量計有以下種類:靶式流量計、節(jié)流式差壓流量計、渦街流量計、旋進流量計、均速管流量計。
1)、靶式流量計 新型靶式流量計(電容式)已經(jīng)在國內(nèi)推廣使用,它有許多特點適用于中小流量,可預(yù)見今后將作為一種通用蒸汽流量計得到常用
2)、節(jié)流式差壓流量計 此類流量計目前是主要測量蒸汽流量的主要流量計,為適應(yīng)需要技術(shù)上有新的發(fā)展。如把節(jié)流裝置、差壓變送器及三閥組組合為一體即一體式節(jié)流流量計,它解決了差壓信號彎管路易出故障缺點受用戶歡迎。采用定值節(jié)流件,可以用噴嘴代替孔板,噴嘴與孔板相比較有些特點,如流出系數(shù)穩(wěn)定(不會因邊緣銳角變鈍使流出系數(shù)發(fā)生變化),壓損較低(在同樣流量時壓損約為孔板的30%~50%),當(dāng)然選用整套的節(jié)流式差壓流量計(包括:節(jié)流裝置、三組閥、壓力變送器),調(diào)試及各部件的質(zhì)量技術(shù)要求有一定的要求。
3)、渦街流量計 中溫(200度以下)應(yīng)用已趨于成熟,為用戶常用的一類流量計,但應(yīng)注意低干度介質(zhì)將使其儀表系數(shù)偏離校準(zhǔn)值增大測量誤差及小流量測量的不適用性。
4)、均速管流量計 分流旋翼式流量計 在精確度要求不高的內(nèi)部管理分配上有一定的應(yīng)用。
2、低干度飽和蒸汽流量測量
工業(yè)鍋爐產(chǎn)生的飽和蒸汽在出口處高干度(0.95以上)的飽和蒸汽,但是在長距離輸送過程中由于保溫不善,用汽不平衡(間歇使用)等許多因素使用干度不斷下降,甚至成為含水量很高的濕蒸汽。這種兩相流體其流動特性于單相流有本質(zhì)區(qū)別,在單相流中校準(zhǔn)的流量計儀表系數(shù)(流出系數(shù))不能用于兩相流。對孔板流量計進行的兩相實驗得出的流出系數(shù)必須進行干度修正,因此在低干度飽和蒸汽測量中干度參數(shù)是必須測量的一個參數(shù),可是至今無商用干度計出現(xiàn),這是應(yīng)用的一個障礙。另外各類流量計的儀表系數(shù)干度修正尚未深入研究,這是必須進行的一項基礎(chǔ)工作,只有具備上訴條件才能解決干度飽和蒸汽的流量測量問題。
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