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工業控制及能源計量中流量計的選型和安裝

2019年06月29日 15:02:02 來源:唐山鼎馳自動化設備有限公司

流量計的選型和安裝

   流量計的類型很多不少于上百種據統計現場使用的流量計當中發現六成左右的選型存在問題而即使選型正確又有約一半以上在安裝和選點有諸多缺陷正確選型與安裝并非易事歸納起來正確選擇流量計取決于六個因素傳感器技術參數流體特性流動的狀態安裝環境經濟性

  傳感器技術參數

  總量流量 :總量(單位為 Nm3、m3k g),多用于貿易核算準確度居于*流量(瞬時量單位為m3/h,k g/h),多用于流程工業是控制系統的信息源頭重復性是*

  連續開關

  一般流量傳感器的檢測和輸出為連續量而開關量可用于簡單的二位式控制或設備保護要求可靠性良好

  準確度

  準確度不僅取決傳感器本身還取決于校驗系統是外加特性要說明在什么流量范圍內的準確度如果用于控制系統還應考慮與整個系統準確度相匹配注意廠家注明的誤差是%Fs(上限);還是%RD(測值)。

  重復性

  重復性是指環境條件介質參數不變時對某流量值多次測量的一致性是傳感器本身的特征在流程工業控制系統中重復性往往比準確度還重要不少廠家把重復性誤導為準確度準確度應包括重復性與標定裝置的流量不確定度

  量程比

在一定準確度范圍內zui大與zui小流量之比選型時檢測zui小流量一般選擇儀表的zui小的下限流量常用流量在儀表的刻度流量50%左右zui大流量在刻度流量的80%左右留有一定的冗余

壓力損失

  流量傳感器(除電磁超聲) 都有檢測件( 如孔板渦輪等),以及強制改變流向(如彎頭科氏)都將產生不可恢復壓力損失它將額外增加輸送的動力才能維持正常運有些數額很大在提倡節能的今天應引起重視

 輸出信號

  一般為標準的模擬信號(0~10V,4~20mA)已不能適應系統發展要求通訊要求數字信號,Rosemount推出了HART協議,RS232/RS485轉換器,RS232限于2Km以內,RS485可達10Km。

  響應時間

  輸出信號隨流量參數變化反應的時間對控制系統來說越短越好;對脈動流則希望有較慢的輸出響應

  綜合性能

  傳感器的性能指標是相互制約的在選型時額定壓力和額定溫度必須高于工作時zui高壓力和zui高溫度一個等級

  流體特性

  流體類型 流體分為液體氣體蒸汽不同的傳感器適合不同的介質類型選型時必須要注意選擇正確

  溫度壓力密度

  它們是選擇傳感器提供的重要參數特別是在工況下的參數對于氣體流量還應了解其體積流量是工作狀態還是標準狀態

  粘性

  液體粘性相差較大會影響選型如粘性大的液體宜用容積式流量傳感器而不宜選用渦輪浮子渦街等流量傳感器

  腐蝕結垢臟污

  對于這類流體不宜選用有轉動件及有檢測件的傳感器即使對于超聲電磁式流量傳感器也會因腐蝕管道帶來誤差如口徑50mm,結垢0.5~1mm,將帶來0.5~1%的誤差

  特殊參數

  某些流體參數會影響傳感器的工作如壓縮性系數影響差壓式;比熱及熱傳導系數影響熱式;電導率影響電磁;聲速影響超聲

  單相多相

  相是指在一個系統中具有相同的物理化學性質的物質不同的相有較明顯的界面通常工業中大多為單相隨著工業的發展出現了多相流(氣固氣液液固或氣固液)等的流量測量問題

  

 

  流動的狀態

  與許多物理參數(如壓力溫度物位成分)不同的是流量必須以流體流動為前提沒有流動就不存在流量

  滿管非滿管

  一般流體均應充滿管道但當液體流量較小管道又處于水平時則可能出現非滿管流動目前已有非滿管流量傳感器

  層流紊流

  反映流體在管道中流動的狀態影響流量系數的大小Re<2320時為層流僅有很少情況如流體粘性大管道小流速低才會出現層流工業中多為紊流

  封閉明渠

  工業中多為封閉管道明渠僅用于液體的排放

  充分發展紊流

  流量傳感器多為速度型即管內流速分布影響流量系數所以要求流量傳感器應安裝在一種特定的充分發展紊流中只要傳感器前具有30倍直徑長度即可取得

  脈動流

  流體中任一參數(流速溫度壓力密度)隨時間變化的流動易產生誤差應附加設備去掉脈動流準確進行測量

  安裝及環境

  流量傳感器常由于安裝不當而無法正常工作方向裝反流速分布不理想引壓管中出現二相環境惡劣缺少必要的附件等

  管道的布局 有些傳感器(如浮子式)只能安裝在垂直管道上;而有些為避免流體的重力只能裝在水平管道上;而如果流體中含有固體顆粒傳感器又不宜安裝在水平管道上

  流向 流量傳感器中絕大多數不能反向安裝

  直管段長度 除浮子容積科氏外都要求傳感器前后有較長的直管段以節流裝置及測點速的插入式傳感器要求zui高(30~50D)。

  管徑 不少流量傳感器管徑范圍較窄限制了選用可采用變徑管彌補但要注意變徑后仍應處于傳感器的正常工作范圍應避免流速過小輸出太弱;流速過高強度受損的情況

  維護空間 應具有必要的裝卸維護空間

  配件 針對某一傳感器應考慮安裝必要的配件如流動調整器過濾器">過濾器氣體分離器阻尼器等

  流量傳感器應避免安裝在高溫振動粉塵腐蝕潮濕易爆易燃有電磁干擾的環境中

  經濟性

  初始購置費 開始與廠商接觸時應注意理性對待廠商所宣傳的技術指標;根據需求選用不要盲目選用高指標;注意傳感器的制造材料

  安裝 管徑大特別要注意安裝中的附加問題如是否為方便維修而加裝旁路管道必要的配件等(如過濾器流動調整器)。

  維修配件 有些傳感器的檢測件轉動件易于磨損腐蝕(如渦輪容積孔板),維修量不小

  校驗 有些傳感器工作一段時間后因腐蝕磨損準確度會下降如用于貿易核算應定期校驗

  運行費 流量傳感器一般均有壓損因此會帶來額外的運行費特別是管徑較大時其年運行費可能數倍于購置費

  誤差的損失 如用于貿易核算特別是較貴重的能源化工原料應選用度高的傳感器否則因誤差造成的經濟損失將數倍于購置費

  
 

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