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1、流量计选型培训课件流量计选型培训课件简介简介l仪表精度： 0.035 、0.5级、1.0级、2.5级 l测量介质： 液体、气体、气液混合、浆体、固液混合l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。l流量范围：l允许最大压力损失：l法兰等级和标准HG20615 600lb、ANSI B 16.5 RF flanges 突面法兰 l工作压力：包含实际工作压力和最高工作压力l环境温度： 介质温度：介质工作的实际温度 基本参数基本参数l防爆标志： 是本安性还是隔爆型l外壳防护： 一体化型： IP65； l输出信号： 420mA.DCl电气连接： M201.5内螺纹
2、，l电源电压： 90220V.AC、2410%V.DC l材质选择: 根据介质的性质选择防护等级防护等级l防爆和本安型lEx(ia)C T4 lEx是防爆标志；lia 、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。 l 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。 防护等级防护等级ld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。 lI 指矿井设备l类：除煤矿、井下之外的所 有其他爆炸性气体境用电气设备
3、 lC二类设备中最危险的介质；l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。 l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 防护等级防护等级lT1 T2 T3 T4 T5 T6l450 300 200135 100 85防护等级防护等级IPXXlIP65:l第一位特征数字防止固定导体异物进入第一位特征数字防止固定导体异物进入 l第二位特征数字防止进水造成有害影响第二位特征数字防止进水造成有害影响 l第二位第二位0 无防护无防护 1 垂直滴水垂直滴水 2 倾角倾角
4、75-90滴水滴水 3 淋水淋水 4 溅水溅水 5 喷水喷水 6 猛烈喷水猛烈喷水 7 短时间侵水短时间侵水 8 连续侵水连续侵水 l第一位第一位0 无防护无防护 1 固定异物直径大于固定异物直径大于50mm 2 固定异物固定异物直径大于直径大于12mm 3 固定异物直径大于固定异物直径大于2.5mm 4 固定异物固定异物直径大于直径大于1.0mm 5 防尘防尘 6 尘密尘密 .常用的金属材质常用的金属材质l哈氏合金哈氏合金C 能耐非氧化性酸，如硝酸、混酸、或铬酸与硫酸的混合能耐非氧化性酸，如硝酸、混酸、或铬酸与硫酸的混合介质的腐蚀，也耐氧化性盐类如：氧化剂的腐蚀，如高于常温的次介质的腐蚀，也
5、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、海水的腐蚀氯酸盐溶液、海水的腐蚀 l钛能耐海水、各种氯化物和次氯酸盐、氧化性酸钛能耐海水、各种氯化物和次氯酸盐、氧化性酸(包括发烟硫酸包括发烟硫酸)、有机酸、碱的腐蚀。不耐较纯的还原性酸有机酸、碱的腐蚀。不耐较纯的还原性酸(如硫酸、盐酸如硫酸、盐酸)的腐蚀，的腐蚀，但如酸中含有氧化剂但如酸中含有氧化剂(如硝酸、如硝酸、Fc、Cu)时，则腐蚀大为降时，则腐蚀大为降低。低。 l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，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几乎能耐一切化学介质(包括沸
6、点的盐酸、硝酸和包括沸点的盐酸、硝酸和l 50以下的硫酸以下的硫酸)的腐蚀。在碱中耐蚀。的腐蚀。在碱中耐蚀。 l铂钛合金铂钛合金 几乎能耐一切化学介质，但不适用于王水和铵盐。几乎能耐一切化学介质，但不适用于王水和铵盐。 l不锈钢涂覆碳化钨不锈钢涂覆碳化钨 用于无腐蚀性，强磨损性的介质。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永久压力损失对流量计选择的影响l除一些无阻挡的流量计（如不带流动调整器的电磁和超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，每一种流量计都有大于相同长度直管道声流量计）外，每一种流量计都有大于相同长度直管道的永久压力损失。的永久压力损
7、失。l压力损失即为能量损失，即同样的流量计就是要多耗能。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方法l常用节流装置永久压损的计算公式如下：常用节流装置永久压损的计算公式如下：l孔板的压损公式：孔板的压损公式： =（1-1.9）PlV锥节流装置的压损公式锥节流装置的压损公式: = (1.3-1.25v) Pl流量喷嘴（包括流量喷嘴（包括ISA 1932喷嘴和长径喷嘴）的压损公式：喷嘴和长径喷嘴）的压损公式：l= （1 + 0.014 2.062 + 1.183）Pl出口锥度为出口锥度为15的文丘里管的压
8、损公式：的文丘里管的压损公式：l= （0.436 0.86 + 0.592）Pl出口锥度为出口锥度为7的文丘里管的压损公式：的文丘里管的压损公式：l= （0.218 0.42 + 0.382）Pl以上各式中，以上各式中，-永久压力损失，永久压力损失，Pa, -直径比，直径比，v-等等效直径比，效直径比，P-差压值，差压值，Pa由于压损造成的输送费用的计算由于压损造成的输送费用的计算l1泵送能耗值的计算泵送能耗值的计算l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：值的计算公式：l（1） 对于液体：对于液体： l
9、W=(Q)/(60) l式中：式中：W能耗值，能耗值，W(瓦瓦)； -永久压损值，永久压损值，KPa；l Q工况下的体积流量值，工况下的体积流量值，L/min； -泵和电动机的效率（常取泵和电动机的效率（常取=0.8）；）；l（2）对于气体（蒸气）：）对于气体（蒸气）：lW=(Zf1 Tk1 Qscmh)/(10.415Pfl)l式中：式中：W-能耗值，能耗值，W(瓦瓦)； -永久压损值，永久压损值，KPa；由于压损造成的输送费用的计算由于压损造成的输送费用的计算lZf1-上游流动工况下气体的压缩因子；上游流动工况下气体的压缩因子； Tk1-上游取压孔处气体的上游取压孔处气体的绝对温度，绝对温
10、度，K;lQscmh-标准状况（标准状况（293.15K,101325Pa）下，气体的标况体积流）下，气体的标况体积流量值，量值，Nm3/h;lPfl -工况下，上游取压孔处，流动气体的绝对压力，工况下，上游取压孔处，流动气体的绝对压力，KPa;l-泵和电动机的效率（常取泵和电动机的效率（常取=0.8）l（3）当被测量是液体或气体（蒸汽）的质量流量时：）当被测量是液体或气体（蒸汽）的质量流量时：lW=(Qkph)/(3.6fl)l式中：式中：W-能耗值，能耗值，W(瓦瓦)； -永久压损值，永久压损值，KPa；lQkph -液体或气体（蒸气）的质量流量液体或气体（蒸气）的质量流量, Kg/h；l
11、-泵和电动机的效率（常取泵和电动机的效率（常取=0.8）；）；lfl-在工况下在工况下,在上游取压孔处，流动液体或气体（蒸汽）的密度在上游取压孔处，流动液体或气体（蒸汽）的密度, Kg/m3 转子流量计转子流量计l转子流量计的选用可从以下几个方面考虑。转子流量计的选用可从以下几个方面考虑。l1.测量的对象。即测量介质种类、压力大小、化学性质。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。流量计。l2.流量计本身性能。上述条件确定后一般讲，若价格没有流量计本身性能。上述条件确定后一般讲，
12、若价格没有大的变化，可优先选用针阀置于流量计上部的；有较大流大的变化，可优先选用针阀置于流量计上部的；有较大流通孔的，是直接流量刻度的；结构简单的；外部尺寸较小通孔的，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。时稳定、不易积尘、精度较高、互换性好。l3.根据价格选用。一般讲，精度高的价格高。要根据测量根据价格选用。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，
13、以后需始终稳定这个通过量，那么精度就是试运行调整，以后需始终稳定这个通过量，那么精度就是次要的。次要的。转子流量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
14、。电磁流量计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。电磁流量计电磁流量计1、测量不受液体密度、粘度、温度、压力导电率变化的影响。、测量不受液体密度、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、测量管内无活动及阻流部件，无
15、压损、不堵 塞，可测量含有纤维、固体颗塞，可测量含有纤维、固体颗粒和悬浮物的液体。粒和悬浮物的液体。3、仪表反映灵敏，测量范围宽，流速、仪表反映灵敏，测量范围宽，流速0.310m/s，导电率，导电率5s/cm的导电液的导电液体都可测量，量程范围可以任意选定。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、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。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、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
16、产电磁流量计。殊工况要求生产电磁流量计。7、仪表的耐冲击、耐振性良好。、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。、仪表不能测量气体及不导电液体。9、结晶、气泡对其影响、结晶、气泡对其影响电磁流量计电磁流量计10.衬四氟材质，对其使用温度的限制；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（目前使用的是电极材质是必须考虑内容（目前使用的是316L的和哈氏的和哈氏合金较多）；合金较多）；12.插入电磁的精度问题；插入电磁的精度问题；13.主要的抗干扰措施；主要的抗干扰措施；涡街流量计涡街流量计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涡街流
17、量计主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大量程范围大,精度高精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温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，因此可靠性高度、粘度等参数的影响。无可动机械零件，因此可靠性高,维维护量小。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器,可靠性高可靠性高,可在可在-20+250的工作温度范围内工作。有的工作温度范围内工作。有模拟标准信号模拟标准信号,也有
18、数字脉冲信号输出也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字容易与计算机等数字系统配套使用系统配套使用,是一种比较先进、理想的流量仪表是一种比较先进、理想的流量仪表涡街流量计涡街流量计l测量精度测量精度 1.0级级 1.5级级 l一般被测介质温度一般被测介质温度:-25250 l雷诺数雷诺数1.51044106；l气体气体550m/s; 液体液体0.57m/s l尽量减少管道内汽锤对涡街发生体的冲击。振动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较大而又无法消除时，不宜采用涡街流量计 l安装要求：安装要求：涡街流量计涡街流量计l若流量计安装点上的上游有渐缩管，
19、流量计上游应有不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小于15D(D为管道直径为管道直径)的等径直管段，下游应有不小于的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段。的等径直管段。 l若流量计安装点上的上游有渐扩管，流量计上游应有不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小于18D(D为管道直径为管道直径)的等径直管段，下游应有不小于的等径直管段，下游应有不小于5D的等径直管段的等径直管段 l若流量计安装点上游有若流量计安装点上游有90弯头或下行接头，流量计上游弯头或下行接头，流量计上游应有不小于应有不小于20D的等径直管段，下游应有不小于的等径直管段，下游应有不小于5
20、D的等的等径直管段。径直管段。 l若流量计安装点上游在同一平面上有若流量计安装点上游在同一平面上有90弯头，流量计上弯头，流量计上游应有不小于游应有不小于25D的等径直管段，下游应有不小于的等径直管段，下游应有不小于5D的的等径直管段。等径直管段。 涡街流量计涡街流量计1）涡街流量计适用的流体种类较多，液体、气体、蒸汽、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，不适用于低雷诺数部分混相流体皆可应用，不适用于低雷诺数R REDED=10=104 4) )流流体，高粘度可能影响涡街的形成。口径一般为体，高粘度可能影响涡街的形成。口径一般为DN25DN25300mm300
21、mm。2)2)涡街流量计在混相流中仪表系数会发生变化。一般可用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。场合为含分散均匀的固体颗粒。3 3）涡街流量计是对于流场畸变，旋转流等敏感的流量计，）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。应有足够长度的直管段才能保证测量精度。4 4）在各种新型流量计中涡街流量计是比较经济实惠的。）在各种新型流量计中涡街流量计是比较经济实惠的。差压式流量计差压式流量计l孔板流量计孔板流量计差压式流量计差压式流量计l1.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，
22、降低流量计的测量精度，压损增大。l2.由孔板所造成的这种中心突然收缩的节流方式所带来的其他缺点还有：l3.要求的上游直管过长(一般至少20D至50D)；孔板前极易积污；l4.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锥锥V锥锥l1.永久压力损失较小(节能）最小可达0.06KPAl2.准确度较高（优于0.5%）l3.量程比较大（范围度较宽15:1）l4.相当强的流动调整能力,要求相当短的直管段）l5.自清扫能力（可测量脏污体）l6.自保护能力（耐用可靠检定周期较长，维护工作量较少）l7.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平衡流量计平衡流量计l1.测量精度
23、高 l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510倍。 l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。 l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。 l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。 l2.直管段要求低 l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0.5D2D，尤其对于特殊或昂贵的
24、管道，采用平衡流量计可以省去大量的直管段。 l3.永久压力损失低 l平衡流量计的对称平衡设计，减少了涡流的形成和紊流摩擦，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。l平衡流量计平衡流量计l4.量程比宽 l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。 l5.重复性和长期的稳定性好 l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
25、到0.1。 l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510倍。 l6.耐脏污不宜堵 l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。 l7.测量范围宽 l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0.250.9。 l8.适用范围 l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850,42MPa。 l适合极低温流体LNG
26、，液空气，液氮，液氧，液氩，液化乙烯，液氢，液氯等，能有效防止气化，测量效果最佳。 l平衡流量计可以测量汽液两相、浆料、甚至固体颗粒测量，还可以测量双向流。 l平衡流量计左右完全对称，因此可以十分方便地测量双向流。 靶式流量计靶式流量计质量流量计优缺点质量流量计优缺点l优点：直接测质量流量。在计量测试领域中，质量同长度和时间一样，都是基准量，而不是导出量。在过程检测和控制中，用质量流量来表示物质的量是最理想、最准确的。在化学反应和其他生产过程中，物质的反应和处理几乎都是以质量为基础进行的；在流体产品或半成品的贸易交接和经济核算中，大部分是以质量为基准的；在很多过程中，如某些价格昂贵的添加剂，要
27、求高精确度的质量检测和控制，不仅涉及生产成本的计算，并且直接关系到产品的质量优劣。l为了解决质量流量的测量，数十年来人们尝试了各种方法，如称重法、推导法，采用各种直接测取质量流量的装置等，但均不理想。自1978年美国James E. Smith推出商品化的CMF以来，使得工业上质量流量测量技术出现了一个全新的局面。CMF直接测量质量流量，其结构紧凑，基本不受温度、压力、黏度等影响(有的经补偿而保持很高的准确度)。l应用范围广。CMF可用于一般流量仪表较难测量的工业介质，无论是导电或非导电液体均可测量，如非牛顿流体、各种浆液、悬浮液、液化气等，其广泛用于石油、石油化工、化学、食品、造纸、制药、橡
28、胶等行业。l无可动部件及任何接触式探测元件。测量管本身的振动极微，不会造成对流体的干扰，以及这种干扰对于流量传感器带来的影响。可用于高黏稠流体及液固两相测量。l精确度高。在一定范围内精确度可这0.15% 0.3%左右；范围度为(20:1)(lOO:1)。l安装要求不高。不受上游管内流速分布的影响，一般对上、下游直管段没有什么要求，对安装空间的适应性强。但对有些传感器，两端需加防振支撑，并避免两台CMF安装过近。l多功能。同一台CMF可测质量流量、密度、温度、双组分流浓度、体积流量等。l适合双向流测量。l 较低的维修率。质量流量计优缺点质量流量计优缺点l缺点：初购置费较高。但由于它直接测质量流量、精确度高、使用简便、可靠性好，使它总费用(包括仪表费用、泵送费用、维修费用、测量误差造成的损失费用等)并不过高，总体来说是经济的。l有的产品因结构关系，压力损失较大。l弹性常数对温度影响灵敏，温度补偿措施有可能不尽完善。l用于浆液测量时，有可能造成测量管堵塞，要注意清洗措施的可靠。l只能用于压力较高的气体。
