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1、 流量计选型培训课件 检维护分厂制作 简介 仪表精度 0 035 0 5级 1 0级 2 5级测量介质 液体 气体 气液混合 浆体 固液混合流速范围 每一种流体都规定了最大流速范围 如果超出就要考虑更换其它类型的仪表 流量范围 允许最大压力损失 法兰等级和标准HG20615600lb ANSIB16 5RFflanges突面法兰工作压力 包含实际工作压力和最高工作压力环境温度 介质温度 介质工作的实际温度 基本参数 防爆标志 是本安性还是隔爆型外壳防护 一体化型 IP65 输出信号 4 20mA DC电气连接 M20 1 5内螺纹 电源电压 90 220V AC 24 10 V DC材质选择
2、根据介质的性质选择 防护等级 防爆和本安型Ex ia CT4Ex是防爆标志 ia ib表示本安型 ia 正常工作 一个故障 任意组合的两个故障均不能引起点燃的电气设备 ib 正常工作 一个故障条件下不能引起点燃的本质安全型电气设备 防护等级 d表示隔爆型 它能承受已进入外壳内部的可燃性混合物内部爆炸而不受损坏 并且通过外壳上的任何接合面或孔不会引燃由一种或多种气体或蒸汽所形成的外部爆炸性环境的电气设备外壳 I指矿井设备 类 除煤矿 井下之外的所有其他爆炸性气体境用电气设备 C二类设备中最危险的介质 最高表面温度T 电气设备在规定范围内的最不利运行条件下工作时 可能引起周围爆炸性环境点燃的电气设
3、备任何部件所达到的最高温度 最高表面温度应低于可燃温度 温度组别爆炸性环境用电气设备按其最高表面温度划分为T1 T6组别 防护等级 T1T2T3T4T5T6450 300 200 135 100 85 防护等级IPXX IP65 第一位特征数字防止固定导体异物进入第二位特征数字防止进水造成有害影响第二位0无防护1垂直滴水2倾角75 90 滴水3淋水4溅水5喷水6猛烈喷水7短时间侵水8连续侵水第一位0无防护1固定异物直径大于50mm2固定异物直径大于12mm3固定异物直径大于2 5mm4固定异物直径大于1 0mm5防尘6尘密 常用的金属材质 哈氏合金C能耐非氧化性酸 如硝酸 混酸 或铬酸与硫酸的
4、混合介质的腐蚀 也耐氧化性盐类如 氧化剂的腐蚀 如高于常温的次氯酸盐溶液 海水的腐蚀钛能耐海水 各种氯化物和次氯酸盐 氧化性酸 包括发烟硫酸 有机酸 碱的腐蚀 不耐较纯的还原性酸 如硫酸 盐酸 的腐蚀 但如酸中含有氧化剂 如硝酸 Fc Cu 时 则腐蚀大为降低 钽具有优良的耐蚀性和玻璃很相似 除了氢氟酸 发烟硫酸 碱外 几乎能耐一切化学介质 包括沸点的盐酸 硝酸和l50 以下的硫酸 的腐蚀 在碱中耐蚀 铂 钛合金几乎能耐一切化学介质 但不适用于王水和铵盐 不锈钢涂覆碳化钨用于无腐蚀性 强磨损性的介质 永久压力损失对流量计选择的影响 除一些无阻挡的流量计 如不带流动调整器的电磁和超声流量计 外
5、每一种流量计都有大于相同长度直管道的永久压力损失 压力损失即为能量损失 即同样的流量计就是要多耗能 输送费用要增多 常用节流装置永久压损的计算方法 常用节流装置永久压损的计算公式如下 孔板的压损公式 1 1 9 PV锥节流装置的压损公式 1 3 1 25 v P流量喷嘴 包括ISA1932喷嘴和长径喷嘴 的压损公式 1 0 014 2 06 2 1 18 3 P出口锥度为15 的文丘里管的压损公式 0 436 0 86 0 59 2 P出口锥度为7 的文丘里管的压损公式 0 218 0 42 0 38 2 P以上各式中 永久压力损失 Pa 直径比 v 等效直径比 P 差压值 Pa 由于压损造成
6、的输送费用的计算 1 泵送能耗值的计算对于不同的介质 采用不同的流量单位时 可采用以下不同的能耗值的计算公式 1 对于液体 W Q 60 式中 W 能耗值 W 瓦 永久压损值 KPa Q 工况下的体积流量值 L min 泵和电动机的效率 常取 0 8 2 对于气体 蒸气 W Zf1 Tk1 Qscmh 10 415 Pfl 式中 W 能耗值 W 瓦 永久压损值 KPa 由于压损造成的输送费用的计算 Zf1 上游流动工况下气体的压缩因子 Tk1 上游取压孔处气体的绝对温度 K Qscmh 标准状况 293 15K 101325Pa 下 气体的标况体积流量值 Nm3 h Pfl 工况下 上游取压孔
7、处 流动气体的绝对压力 KPa 泵和电动机的效率 常取 0 8 3 当被测量是液体或气体 蒸汽 的质量流量时 W Qkph 3 6 fl 式中 W 能耗值 W 瓦 永久压损值 KPa Qkph 液体或气体 蒸气 的质量流量 Kg h 泵和电动机的效率 常取 0 8 fl 在工况下 在上游取压孔处 流动液体或气体 蒸汽 的密度 Kg m3 转子流量计 转子流量计的选用可从以下几个方面考虑 1 测量的对象 即测量介质种类 压力大小 化学性质 如液体介质 气体介质 对具腐蚀性的介质则应选择耐腐流量计 2 流量计本身性能 上述条件确定后一般讲 若价格没有大的变化 可优先选用针阀置于流量计上部的 有较大
8、流通孔的 是直接流量刻度的 结构简单的 外部尺寸较小的等等 如是小流量范围 则可选用球浮子式 因它测量时稳定 不易积尘 精度较高 互换性好 3 根据价格选用 一般讲 精度高的价格高 要根据测量目的选用仪表精度等级 如只须控制测量介质通过量 经试运行调整 以后需始终稳定这个通过量 那么精度就是次要的 转子流量 转子流量计选用注意事项 1 转子流量计为低 中等精确度流量计 通用型精确度约 1 5 4 远传型比就地指示型精确度要低些 它主要是解决小 微流量测量 范围度宽 压损低 价格便宜 2 该流量计受被测介质物性 密度 粘度 参数影响较大 选用时首先根据被测介质实际使用状态的密度 粘度 把流量计示
9、值换算到刻度流量 再选择仪表的流量范围 3 仪表类型较低 其价格差异亦大 要根据实际使用需要进行选型 玻璃管流量计价格低廉 主要用于现场指示 若温度高于70 应选防罩型以保证安全 电磁流量计 电磁流量电磁流量计所依据的基本理论是法拉第电磁感应定律 当导体切割磁力线运动时 导体内将产生感应电动势 根据该原理 可测量管内流动的导电流体的体积 导电流体流动的方向与电磁场的方向垂直 在导管垂直方向施加一个交变的磁场 并在有绝缘衬里的导管内壁两侧安装一对电极 两电极的连线既与导管轴线垂直 又与磁场方向垂直 当导电液体流经导管时 因切割磁力线 两个电极上就产生感应电动势 电磁流量计 1 测量不受液体密度
10、粘度 温度 压力导电率变化的影响 2 测量管内无活动及阻流部件 无压损 不堵塞 可测量含有纤维 固体颗粒和悬浮物的液体 3 仪表反映灵敏 测量范围宽 流速0 3 10m s 导电率 5 s cm的导电液体都可测量 量程范围可以任意选定 4 仪表不受液体流动方向的影响 正反向安装均可测量 并安装方便 对直管段要求不高 6 电磁流量计的电极及内衬材料耐腐性和耐磨性极好 寿命长 可按用户特殊工况要求生产电磁流量计 7 仪表的耐冲击 耐振性良好 8 仪表不能测量气体及不导电液体 9 结晶 气泡对其影响 电磁流量计 10 衬四氟材质 对其使用温度的限制 11 电极材质是必须考虑内容 目前使用的是316L
11、的和哈氏合金较多 12 插入电磁的精度问题 13 主要的抗干扰措施 涡街流量计 涡街流量计涡街流量计主要用于工业管道介质流体的流量测量 如气体 液体 蒸气等多种介质 其特点是压力损失小 量程范围大 精度高 在测量工况体积流量时几乎不受流体密度 压力 温度 粘度等参数的影响 无可动机械零件 因此可靠性高 维护量小 仪表参数能长期稳定 本仪表采用压电应力式传感器 可靠性高 可在 20 250 的工作温度范围内工作 有模拟标准信号 也有数字脉冲信号输出 容易与计算机等数字系统配套使用 是一种比较先进 理想的流量仪表 涡街流量计 测量精度1 0级1 5级一般被测介质温度 25 250 雷诺数1 5 1
12、04 4 106 气体5 50m s 液体0 5 7m s尽量减少管道内汽锤对涡街发生体的冲击 振动较大而又无法消除时 不宜采用涡街流量计安装要求 涡街流量计 若流量计安装点上的上游有渐缩管 流量计上游应有不小于15D D为管道直径 的等径直管段 下游应有不小于5D的等径直管段 若流量计安装点上的上游有渐扩管 流量计上游应有不小于18D D为管道直径 的等径直管段 下游应有不小于5D的等径直管段若流量计安装点上游有90 弯头或下行接头 流量计上游应有不小于20D的等径直管段 下游应有不小于5D的等径直管段 若流量计安装点上游在同一平面上有90 弯头 流量计上游应有不小于25D的等径直管段 下游
13、应有不小于5D的等径直管段 涡街流量计 1 涡街流量计适用的流体种类较多 液体 气体 蒸汽 部分混相流体皆可应用 不适用于低雷诺数RED 104 流体 高粘度可能影响涡街的形成 口径一般为DN25 300mm 2 涡街流量计在混相流中仪表系数会发生变化 一般可用场合为含分散均匀的固体颗粒 3 涡街流量计是对于流场畸变 旋转流等敏感的流量计 应有足够长度的直管段才能保证测量精度 4 在各种新型流量计中涡街流量计是比较经济实惠的 差压式流量计 孔板流量计 差压式流量计 1 在孔板下游会形成幅度相当大的旋涡 它会使量程比缩小 差压信号中的噪声增大 降低流量计的测量精度 压损增大 2 由孔板所造成的这
14、种中心突然收缩的节流方式所带来的其他缺点还有 3 要求的上游直管过长 一般至少20D至50D 孔板前极易积污 4 孔板入口极易被磨损从而丧失精度 流出系数不稳定 线性差 V锥 V锥 1 永久压力损失较小 节能 最小可达0 06KPA2 准确度较高 优于0 5 3 量程比较大 范围度较宽15 1 4 相当强的流动调整能力 要求相当短的直管段 5 自清扫能力 可测量脏污体 6 自保护能力 耐用可靠检定周期较长 维护工作量较少 7 自混合能力 可测非均相流体 最多能到10 平衡流量计 平衡流量计 1 测量精度高由于平衡流量传感器具有多孔结构的特点 能对流场进行平衡 降低涡流 振动和信号噪声 流场稳定
15、性大大的提高 表体采用特制的精密管道和专用取压装置 使精确度比传统节流装置提升了5 10倍 经过实流标定 传感器精确度可达 0 3 0 5 适用于贸易计量场合 几何尺寸检验 传感器精确度可达 0 5 1 0 适用于过程控制场合 平衡流量计加工重复性极高 与传统节流装置一样 在实流标定数据基础上 可以实现几何尺寸检定 2 直管段要求低平衡流量传感器能将流场平衡 调整稳定 且压力恢复比传统节流装置快两倍 大大缩短了对直管段的要求 大多数情况下直管段可以小至0 5D 2D 尤其对于特殊或昂贵的管道 采用平衡流量计可以省去大量的直管段 3 永久压力损失低平衡流量计的对称平衡设计 减少了涡流的形成和紊流
16、摩擦 降低了动能的损失 在同样的工况下 与传统节流装置比较 压力损失较少了70 接近文丘里管 从而节省了相当大的运行成本 值得大量推广 平衡流量计 4 量程比宽与传统节流装置相比 平衡流量计极大提高了测量量程比 研究结果显示 雷诺数大于50000时 选择合适的孔径参数 平衡流量计无上限 根据工业测量实际应用的需要 常规测量量程比为10 1 选择合适的参数可以做道30 1或更高 5 重复性和长期的稳定性好平衡流量传感器能将流场平衡稳定 使重复性大大提高 可达到 0 1 平衡流量计多个流通孔分散受力 无锐角磨损 其 值长期保持不变 长期稳定性非常好 整个仪表无可动部件 使用寿命比传统节流装置延长了5 10倍 6 耐脏污不宜堵多孔对称的平衡设计 减少了紊流剪切力和涡流的形成 从而大大降低了死区的形成 保证脏污介质顺利通过多个孔 减少了流体孔被堵塞的机会 7 测量范围宽根据实验结果 我们知道 平衡流量计的性能 使其流速可以从最小到音速 其最小雷诺数可低于200 最大雷诺数大于107 值可选0 25 0 9 8 适用范围平衡流量计工作温度 压力取决于管道和法兰的材质和等级 工作温度最高可达到85
