摘要(yào):楔形流量計
是(shì)一種差壓式流(liú)量儀(yí)表，它(tā)由楔(xiē)形傳感器和變(biàn)送器等組(zǔ)成，是(shì)基于在密閉的(de)管道中能量相(xiàng)互轉(zhuǎn)換的伯努(nǔ)利(lì)定律測(cè)量流(liú)量的(de)，經常(cháng)安裝(zhuāng)在水平(píng)管(guǎn)道。如(rú)果安裝(zhuāng)在垂直管道(dào)，應對其高(gāo)度差進(jìn)行必要(yào)修正。日常維護(hù)工作主要(yào)是防(fáng)止引壓線堵塞(sāi)，以及管道内壁(bì)結垢(gòu)。
楔(xiē)形流量計是一種差壓(yā)式流量儀(yí)表，由(yóu)于楔形節流元(yuán)件結(jié)構獨(dú)特，可用于(yú)黏滞性液(yè)體的流(liú)量測量(liàng)，如測(cè)量燃(rán)油、渣(zhā)油及重(zhòng)油(yóu)等［1］。楔(xiē)形節流(liú)元件也(yě)可适用(yòng)于含懸(xuán)浮顆粒的液固混合物(wù)，如(rú)漿狀流體、污(wū)水等的(de)測量，也可以測量液體、氣體、蒸(zhēng)氣、泥(ní)漿(jiāng)及(jí)帶微(wēi)粒和粉塵(chén)的介(jiè)質，尤其适用于低流速、高黏度(dù)、含固體顆粒等(děng)流體的(de)測量，還(hái)可以測量雙向(xiàng)流量(liàng)。
1楔形流量(liàng)計結(jié)構(gòu)及工作原(yuán)理
1．1楔形流量(liàng)計的結構
楔形(xíng)流量(liàng)計有一體型和(hé)分(fèn)體型兩種，它(tā)由楔形傳(chuán)感器和(hé)變(biàn)送器(qì)等組成，如圖1所(suǒ)示。
楔(xiē)形流量計(jì)的(de)傳感器是(shì)由(yóu)一塊v型的(de)節流元件即楔(xiē)塊和測量管組(zǔ)成［2］，其節流元件(jiàn)如圖(tú)2所示，楔塊爲實(shí)心。楔(xiē)塊與(yǔ)管壁的夾(jiá)角爲(wèi)0°～60°，當夾角爲0°即爲圓缺(quē)孔闆，一般爲60°，與(yǔ)圓(yuán)缺孔闆相比壓損小，具(jù)有緩(huǎn)沖(chòng)導流特(tè)點，當測量(liàng)含有(yǒu)固體雜質或粉塵流(liú)體時不會(huì)堵塞。
1．2楔形流量(liàng)計的(de)工(gōng)作原理(lǐ)
楔形流量(liàng)計是(shì)基于在(zài)密閉的管道(dào)中能(néng)量相互轉換的(de)伯努(nǔ)利定(dìng)律測量(liàng)流(liú)量的。流體(tǐ)經過(guò)楔塊，在(zài)楔塊前(qián)後産(chǎn)生與體積(jī)流量的平方成(chéng)正比(bǐ)的(de)差壓值(zhí)，通過(guò)測量(liàng)差壓(yā)可精确測出體(tǐ)積流(liú)量［3］。實心楔(xiē)塊沒有臨界表(biǎo)面尺寸和(hé)鋒銳的邊緣(否則會(huì)由于正常(cháng)磨損(sǔn)而影響測量精(jīng)度)，其測量穩定(dìng)性高(gāo)。
如圖2所示(shì)，流體經過節流(liú)元件(jiàn)楔(xiē)塊時，楔(xiē)塊産生節(jiē)流，p1爲(wèi)流體在(zài)楔塊前的靜壓(yā)，p2爲流體(tǐ)經過(guò)楔塊後的(de)靜壓(yā)，在楔(xiē)塊前(qián)後産(chǎn)生靜(jìng)差(chà)壓(yā)Δp=p1－p2，該差壓(yā)值與體(tǐ)積流(liú)量的平方(fāng)成正比，通(tōng)過差(chà)壓變(biàn)送器測量(liàng)差壓值，經(jīng)過開方計算，即(jí)可測(cè)量體(tǐ)積流(liú)量。
2楔(xiē)形流量計的安裝
2．1楔形流(liú)量計(jì)安裝(zhuāng)位置的選擇
楔形流(liú)量計可在(zài)水平或垂(chuí)直管(guǎn)道(dào)上與其公稱通(tōng)徑相同(tóng)的管(guǎn)道上(shàng)安(ān)裝(zhuāng)使用，管(guǎn)道(dào)内壁應光滑、清潔、無附着(zhe)物。楔形流(liú)量計上、下(xià)遊側(cè)應配置(zhì)相應的(de)直管段［4］。當(dāng)傳感器在(zài)垂直(zhí)管道上安(ān)裝時(shí)，流體(tǐ)應自上而下流(liú)動。測量液體時(shí)應注意使差壓(yā)變送器(qì)能(néng)方便(biàn)地排除氣泡，以免引起(qǐ)儀表零(líng)點漂移(yí)。水(shuǐ)平(píng)安(ān)裝時，楔式差壓(yā)元件應與管道(dào)中心線成90°;對于(yú)垂直(zhí)安裝，由于(yú)正負壓取壓(yā)口(kǒu)不在(zài)同一水平(píng)面，應對其高度(dù)差進行必要修(xiū)正(zhèng)，否則影響儀(yí)表的(de)測量準确(què)性，所(suǒ)以盡(jìn)可能(néng)的水平安裝［5］。
2．2取(qǔ)壓口位置的選擇
按照測量儀(yí)表取壓引壓規(guī)範，測(cè)量氣體流(liú)量時，取(qǔ)壓口在管線(xiàn)的中上部(bù)，測量液體流量(liàng)時取壓口(kǒu)在管(guǎn)線的中下側，測量髒(zāng)污介質時(shí)取壓口(kǒu)在管線(xiàn)的(de)中(zhōng)部(bù)位置。但(dàn)楔形(xíng)流量(liàng)計與(yǔ)孔闆流量計的(de)不同之(zhī)處(chù)在于(yú)節流楔塊在表(biǎo)體(tǐ)内腔(qiāng)不是均(jun1)勻分布(bù)的，取壓(yā)口的位置生産廠家已給固定預制好，其(qí)在楔(xiē)塊焊接處的前(qián)後上(shàng)方。若(ruò)嚴格按照(zhào)取壓(yā)規範(fàn)，當測量液(yè)體時(shí)，如果取壓口安(ān)裝在(zài)管線(xiàn)的中(zhōng)下部，那麽其楔形流量計(jì)内部的楔塊也在管(guǎn)線的中(zhōng)下部，而(ér)造(zào)成流(liú)體要從(cóng)楔形流量計的上方(fāng)流過，這種(zhǒng)方式會造(zào)成流(liú)體内介質雜質(zhì)的顆粒沉澱在(zài)楔式(shì)流(liú)量(liàng)計的(de)下部表體(tǐ)内腔(qiāng)，有堵塞(sāi)楔塊前(qián)方取壓口的隐(yǐn)患，易造成流量(liàng)計失靈，因此(cǐ)在(zài)現場安裝過程(chéng)中要(yào)根(gēn)據實際(jì)情況(kuàng)區别(bié)對待［6］。
建議楔形(xíng)流量(liàng)計安裝(zhuāng)方(fāng)式爲(wèi):當被測介(jiè)質爲氣體，取壓口斜(xié)向上45°安裝，取壓(yā)口豎(shù)直向上也(yě)可，圖3a所示(shì)0°～45°爲(wèi)安(ān)裝允(yǔn)許的角度(dù)。當被測介(jiè)質爲(wèi)蒸汽或(huò)液(yè)體，取壓口斜(xié)向下45°安(ān)裝，圖3b所示(shì)0°～45°爲安(ān)裝允許的(de)角度(dù)［7］。
3楔形流量計(jì)的維護(hù)及故(gù)障處理(lǐ)
楔形流量計因爲沒有需(xū)要維(wéi)修的可拆(chāi)卸部(bù)件，維護工(gōng)作量小。日常(cháng)維(wéi)護主要的(de)工作是防(fáng)止(zhǐ)引壓線(xiàn)堵塞，以及管道内壁結垢(gòu)。楔形(xíng)流量(liàng)計節流元件的過流(liú)面是(shì)楔塊與(yǔ)表(biǎo)體内(nèi)腔，當流(liú)體的流(liú)速較(jiào)快時或介(jiè)質中(zhōng)含有顆粒(lì)，楔塊之前的流體在流經楔塊(kuài)的空(kōng)隙時會大(dà)大地沖刷表體(tǐ)内腔(qiāng)，長(zhǎng)時間(jiān)的侵蝕會造成表體内(nèi)腔(qiāng)變(biàn)薄，甚(shèn)至穿(chuān)孔(kǒng)滲漏;在(zài)嚴酷條件下工(gōng)作，也應檢查楔塊是否受(shòu)到腐蝕和(hé)侵(qīn)蝕(shí)的影(yǐng)響，所以在(zài)裝置(zhì)大檢修(xiū)時要對(duì)使用中(zhōng)的楔(xiē)形流量計的(de)表體(tǐ)進行厚度(dù)測試，如果(guǒ)表體内腔(qiāng)磨損嚴(yán)重要進(jìn)行更換，以(yǐ)最大(dà)限度地減小意(yì)外停機(jī)。
拆卸楔塊一(yī)般(bān)跟生産線的正(zhèng)常維修(xiū)清洗相(xiàng)似。拆除時，在松動(dòng)螺栓之前關閉(bì)所有壓力和排(pái)水管道，斷開(kāi)發(fā)射器(qì)連接，并(bìng)移(yí)除脈(mò)沖線或遠程密(mì)封件，松開并斷(duàn)開元件線的連接，并将其從工(gōng)藝管線上(shàng)拆下(xià)。否則(zé)過程(chéng)壓力(lì)和元件流(liú)動中(zhōng)的物質留存會(huì)導緻(zhì)人身(shēn)傷害(hài)和設備損壞。拆(chāi)卸零件時，必須遵守廠(chǎng)家安全(quán)标準程序。
4結語
楔形(xíng)節流元件(jiàn)未能标準化，屬(shǔ)于非(fēi)标準類節流裝(zhuāng)置(zhì)，因(yīn)此每(měi)台楔形流量計(jì)出廠前其流量(liàng)系數(shù)必須由實(shí)流校準(zhǔn)來确定，标定(dìng)後(hòu)的精度爲±0．5%。楔(xiē)形流(liú)量計(jì)在使(shǐ)用中相對(duì)于孔闆流(liú)量計(jì)來說，具(jù)有(yǒu)更低(dī)的永久(jiǔ)壓(yā)力損失，且(qiě)維護維修(xiū)工作(zuò)量大(dà)大減(jiǎn)少，儀(yí)表故(gù)障率(lǜ)低，過程流(liú)量檢(jiǎn)測精(jīng)度(dù)符合工(gōng)藝要(yào)求，應(yīng)用範(fàn)圍廣，節(jiē)省了能(néng)源消耗，因(yīn)此在(zài)工業(yè)生産中得(dé)到大量(liàng)的應用。
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