摘要:節(jiē)流式流量計
具(jù)有結(jié)構簡單、安(ān)裝方便、測(cè)試數(shù)據可靠性高等(děng)特點(diǎn),在石化行業中(zhōng)被廣泛使(shǐ)用,但(dàn)是如(rú)果(guǒ).使用不(bú)當,會導緻計量(liàng)誤差(chà)偏大,影響(xiǎng)測量精(jīng)度。分析(xī)了流(liú)量使(shǐ)用過(guò)程中實(shí)際(jì)流量(liàng)與流量設計值(zhí)差别較大時,計量誤(wù)差(chà)大的原(yuán)因,并分析了(le)流量計安(ān)裝方式對計(jì)量(liàng)精(jīng)度的(de)影響,指出了流量計使用(yòng)中應(yīng)注意(yì)的問題。
1計(jì)量中出現(xiàn)的問(wèn)題與解(jiě)決方法(fǎ)
1.1實際(jì)使(shǐ)用(yòng)流量(liàng)值(zhí)偏離設計流(liú)量值(zhí)
多(duō)數情況(kuàng)下各種物流的(de)設計流(liú)量(liàng)值是(shì)以該(gāi).裝置所具有的最大(dà)加工(gōng)能力(lì)來(lái)确定的(de),而在實際(jì)生産(chǎn)中,加工(gōng)量是變化的,這(zhè)就造成(chéng)了設計流量值(zhí)提得(dé)比較高,實(shí)際運行流(liú)量值較低,這種(zhǒng)結果(guǒ)會導(dǎo)緻測量誤(wù)差(chà)偏(piān)大。其(qí)主要(yào)原因一是(shì)由于(yú)節流(liú)裝置的誤(wù)差是按(àn)常用流量計算的,常用流量一般是刻(kè)度流量的70%--80%左(zuǒ)右(yòu),如果偏離常用(yòng)流量較(jiào)遠(yuǎn),必定(dìng)引起(qǐ)雷諾(nuò)數的變化,就會(huì)引起(qǐ)流量系(xì)數a較(jiào)大(dà)的變(biàn)化,誤(wù)差就會增大。二是常(cháng)用流量在刻度(dù)流量30%以下(xià)時,差(chà)壓計的相(xiàng)對誤差在土1%~+3%,對流量(liàng)的影響+2%,顯然測(cè)量精度0.2級)得不到保證(zhèng)。而且在流量(liàng)比低于30%時(shí),雷諾(nuò)數往(wǎng)往低(dī)于臨(lín)界雷諾數(shù),流量系數不再(zài)是常(cháng)數(shù)。
設計時(shí)要對測量(liàng)點(diǎn)分(fèn)析研究,計算出(chū)測量點(diǎn)流量值的控(kòng)制範圍,并(bìng)正确選擇差壓(yā)計的(de)最大刻(kè)度(dù)值或差壓(yā)值,使(shǐ)其爲(wèi)常(cháng)用流量(liàng)的1.5倍左右。對于(yú)已投(tóu)入使用的(de)常用流量低于刻度(dù)流量30%的節(jiē)流式乳闆)流量(liàng)計,可先計算出(chū)實際(jì)流量下的(de)雷諾數(shù),若(ruò)該雷(léi)諾數大于(yú)臨界(jiè)雷諾(nuò)數,可(kě)改變差壓(yā)計的量程(chéng)或孔(kǒng)闆(pǎn)的孔徑(jìng);若雷(léi)諾數過低,可在(zài)節流裝置(zhì)前安裝長(zhǎng)的直管段(duàn)或整流裝(zhuāng)置。
1.2實際使(shǐ)用介質溫度、壓力偏(piān)離設(shè)計值(zhí)
在節(jiē)流裝置設計計(jì)算時,蒸汽(qì)流量(liàng)和氣(qì)體流量是(shì)設計工況(kuàng)下的(de)質量(liàng)流(liú)量和體(tǐ)積流(liú)量,也就是特定溫(wēn)度壓力(lì)下的質量(liàng)流量(liàng)和體積(jī)流(liú)量,可(kě)是在(zài)實際(jì)運行(háng)時介質(zhì)溫度壓(yā)力往往與設計(jì)值不符,流(liú)量計(jì)算公式爲(wèi):
式中:m一質(zhì)量流(liú)量;q一(yī)體積流量(liàng);△p一差(chà)壓;y一介質密度;a一流量系數;ε一(yī)被測(cè)介質(zhì)的膨(péng)脹校(xiào)正系數;d一(yī)節流裝置開孔直徑。
(1)當管道工(gōng)況(kuàng)确(què)定之後,流(liú)量系數α是雷諾(nuò)數re的函數,雷諾(nuò)數與介(jiè)質粘度(dù)有關(guān),粘(zhān)度(dù)又是(shì)溫度、壓力的函(hán)數,從(cóng)而可知流(liú)量系(xì)數是(shì)溫度、壓力的函數,溫(wēn)度、壓力的變化(huà)必(bì)然引(yǐn)起流量(liàng)系數的變化。隻(zhī)有當(dāng)α爲定(dìng)值時(shí),壓差和(hé)流(liú)量之(zhī)間才有恒(héng)定關(guān)系。當α變(biàn)化偏離(lí)其設(shè)計值時,還(hái)按α設計值計算(suàn),流量(liàng)計(jì)算不準(zhǔn)确。
2)γ也是(shì)溫度、壓力的(de)函數,當溫(wēn)度、壓力變化時,γ随之變(biàn)化,如果(guǒ)還按γ設計值計算,則流(liú)量(liàng)計算也(yě)是(shì)不(bú)準确的(de)。
實際工作中,溫(wēn)度、壓力波(bō)動不(bú)大時,可(kě)根(gēn)據實(shí)際情(qíng)況計(jì)算一個修(xiū)正系(xì)數對(duì)流量值進(jìn)行修(xiū)正,能提高流量(liàng)計量的(de)準(zhǔn)确程度.溫度(dù)、壓(yā)力波(bō)動較大時,在系(xì)統中(zhōng)增加溫(wēn)壓(yā)校正環(huán)節(jiē)可降(jiàng)低這種影響。南(nán)陽石(shí)蠟精細化(huà)工廠采用修正(zhèng)系數和溫(wēn)壓(yā)校正環節後(hòu),有效(xiào)減少(shǎo)了(le)由于介質溫(wēn)度、壓力變(biàn)化對流(liú)量(liàng)測量(liàng)的影響,使(shǐ)流量(liàng)測量精(jīng)度由12%變(biàn)爲2%。
2安(ān)裝(zhuāng)中出現(xiàn)的問題(tí)與解決(jué)方(fāng)法
石化(huà)行業(yè)流體的種類較(jiào)多,輸(shū)送(sòng)流體的管線差别(bié)較大(dà),節流式軋闆)流(liú)量計的(de)正(zhèng)确安裝和符合使用(yòng)條件(jiàn)顯得尤爲(wèi)重要。
2.1氣體流量(liàng)測量
某石蠟精(jīng)細化工(gōng)廠氣體(tǐ)壓縮風、幹(gàn)氣)流(liú)量測(cè)量導(dǎo)壓管(guǎn)與差壓(yā)計(jì)初次(cì)安裝采用(yòng)的是(shì)幹淨的幹(gàn)燥氣(qì)體的安裝方式(shì)。實際工況下,不(bú)論是(shì)壓(yā)縮(suō)風還(hái)是幹(gàn)氣都(dōu)不是(shì)幹淨(jìng)幹燥(zào)的,都(dōu)夾帶有水汽,幹(gàn)氣還(hái)夾帶(dài)有油(yóu)汽。汽體在導壓管内(nèi)冷凝後形成不等高的液(yè)柱,産生附加靜壓差,在由(yóu)節流(liú)裝置前後壓差(chà)變化(huà)測(cè)得流量的過程中加入(rù)了附加靜(jìng)壓差(chà)的變化(huà),使測量誤差(chà)增(zēng)加。
通過(guò)對産生(shēng)誤差的原因分析(xī)後提(tí)出了導壓管和(hé)差壓計改(gǎi)用幹淨的(de)潮(cháo)濕(shī)氣體(tǐ)的安裝方(fāng)式圖1.圖2),使冷凝液能(néng)自動(dòng)流回管(guǎn)線(xiàn)或流(liú)入沉(chén)降器(qì)内。改(gǎi)造(zào)後(hòu)的流量計(jì)測量誤差由35%變爲2%。若(ruò)能定(dìng)期排(pái)污,測量(liàng)數(shù)據的(de)正确率、可靠性高(gāo)。
2.2蒸汽流(liú)量測量
測量蒸汽流量要保持(chí)兩導(dǎo)壓管(guǎn)内的冷凝(níng)液高度相等,當所(suǒ)測(cè)蒸汽(qì)爲飽(bǎo)和或過(guò)飽和蒸汽時,還要求在靠(kào)近節流(liú)裝置(zhì)至冷凝器(qì)的壓(yā)差連接管(guǎn)路内,形(xíng)成(chéng)的冷(lěng)凝水能順(shùn)利的(de)返回管(guǎn)線。多次實驗表明(míng),對于(yú)飽和或(huò)過(guò)飽和(hé)蒸汽中含水量較高、取壓孔小于6mm時(shí),水(shuǐ)柱表面(miàn)的漲力将(jiāng)阻礙(ài)水下流(liú),冷凝水(shuǐ)是很難(nán)順(shùn)利返回管(guǎn)線(xiàn)。因(yīn)此,當(dāng)測量飽和或過(guò)飽和蒸(zhēng)汽時,取(qǔ)壓孔應在(zài)6-12mm範圍(wéi)内,連(lián)接管路最(zuì)好采用(yòng)水平安裝并且(qiě)要(yào)盡量(liàng)短,保溫效果要(yào)好。對(duì)于正在使(shǐ)用中的節流式(shì)乳闆)流量(liàng)計取(qǔ)壓孔(kǒng)小于(yú)6mm者可(kě)擴充(chōng)取壓孔徑(jìng)。
2.3液體(tǐ)流量測量(liàng)
主要(yào)應防(fáng)止液(yè)體中可能有氣(qì)體進入(rù)并積存(cún)在引壓管路内(nèi),以及液體中有(yǒu)沉澱物析(xī)出。因此,在(zài)測量液體(tǐ)流量時(shí),将(jiāng)差壓計裝(zhuāng)在節流裝置的下(xià)方(fāng),如果(guǒ)差壓(yā)計不得不(bú)裝在節流(liú)裝置(zhì)的上方時(shí),從節(jiē)流裝(zhuāng)置開始引(yǐn)出的連(lián)接管先(xiān)向下而後(hòu)再(zài)彎向上面,以形成(chéng)u型液封(fēng)。在引壓(yā)管路(lù)的(de)最高點(diǎn)上(shàng),要裝設集氣(qì)器。被測液體有(yǒu)沉澱物析出時(shí),差壓(yā)計前必須(xū)裝設沉(chén)降器。在(zài)測量(liàng)腐蝕性和(hé)粘性(xìng)液體(tǐ)時,應裝設(shè)隔離罐。
3流(liú)量計使(shǐ)用中的(de)注意(yì)事項
爲了(le)保證節流(liú)式乳(rǔ)闆)流(liú)量計正常可靠地運(yùn)行,在(zài)使用過程中應(yīng)注意(yì)以下幾點(diǎn):
(1)裝置前後要有(yǒu)足夠(gòu)長的(de)直(zhí)管(guǎn)段或(huò)整(zhěng)流(liú)裝置(zhì)。所需長(zhǎng)度取決(jué)于節(jiē)流直(zhí)徑比和上遊幹擾的(de)類型。最小長度(dù)可參考iso标(biāo)準5167或cb/t2624系列文(wén)件所推(tuī)薦的數(shù)據。
(2)孔闆具有方向(xiàng)性,不(bú)能裝反,即(jí)孔(kǒng)闆(pǎn)尖銳的一(yī)側迎(yíng)着流向(xiàng)。
(3)導壓管(guǎn)應不(bú)受外界熱(rè)源的(de)影響,并應(yīng)防止(zhǐ)凍結的可(kě)能。
(4)壓差連接管(guǎn)路上不得(dé)有u形狀的(de)彎曲(qǔ)和.縮徑現象。
(5)差壓計(jì)現場安裝(zhuāng)的周(zhōu)圍條(tiáo)件與(yǔ)使用(yòng)條件有明顯差(chà)别時(shí),應采取相(xiàng)應的預防(fáng)措施(shī),否則應改換安(ān)裝地點。
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