国外一位流量专家F.C.Kinghoro曾说过,流量计是少量几种运用比制作困难的粘性冲突作用,还会产生不安稳的旋涡和二次流等杂乱活动现象。丈量外表本身遭到很多要素,如:管道、口径巨细、形状(圆形、矩形)、边界条件、介质的物性(温度、压力、密度、粘度、脏污性、腐蚀性等)、流体的活动状况(紊流状况、速度散布等)以及设备条件与水平的影响。面临国内外十几类、上百个种类的流量多点防爆热电偶外表(先后开展起来的容积式、差压式、涡轮式、面积式、电磁式、超声波式和热式流量计等类型),怎么依据流量、流态、设备要求与环境条件、经济性等要素合理选型,是运用好流量外表的条件和根底。除了外表本身质量要得到确保,工艺数据的供给和外表的设备、运用、保护是否合理高温防腐热电偶也适当重要。本文介绍电磁式、涡街式、节省式等几种流量计的选型规划。
1.电磁流量计选型规划
电磁流量计自20世纪50年代末国内初次工业运用以来,七八十年代在流量丈量中运用和开展很快。电磁流量计的作业原理是依据法拉第电磁感应规律,即被测介质笔直于磁力线方向活动,因而在与介质活动和磁力线都笔直的方向上产生一感应电动势EX感应电动势EX与被测介质流量(流速)成正比,电磁流量计不受温度、压力、粘度、重度等外界要素的影响,丈量管内部无缩短或凸出部分的压力丢失,别的,流量元件检测出的开始信号,是一个与流体均匀流速成精确线性改动的电压,它与流体的其他性质无关,具有很大的优越性。
依据污水具有流量改动大、含杂质、腐蚀性小、有必定的导电才能等特性,丈量污水的流量,电磁流量计是一个很好的挑选。它结构紧凑、体积小,设备、操作、保护便利,如丈量体系选用智能化规划,全体密封加强,能在较恶劣的环境下正常作业。可选用氯丁橡胶面料,含钼不锈钢(OCrI8Ni12Mo2Ti)电极的电磁流量计,即可满意污水流量丈量的要求。
某冶炼厂在生产中,因为生产工艺的需求,会产生很多的工业污水,污水处理分厂有必要对污水的流量进行监控。在以往的规划中,流量外表不少都选用旋涡流量计和孔板流量计。而实践运用中发现丈量的流量显现值与实践流量误差较大,而改用电磁流量计误差大大减小。
2.涡街流量计选型规划
涡街流量计作为一种新式流量计,80年代中期以来开展较快,它在流量丈量方面有着许多的利益和利益,在现代流量丈量中运用越来越广泛。在国内运用涡街流量计进行流量丈量也愈来愈得到注重,目前我国已有功能优秀并有自主知识产权的产品系列。涡街流量计是依据流体振荡开展起来的,依据旋涡的不同,检测方法从热丝式、热敏式逐步开展了应力式、磁敏式及差动开关电容式、超声波式等。涡街流量计简直可用于全部可构成旋涡列的场合,不只可用于关闭的管道,还可用于敞开耐磨阻漏热电偶的沟槽。与涡轮流量计比较,涡街流量计没有可动的机械部件,保护作业量小,外表常数安稳;与孔板式流量计比较,涡街流量计丈量规模大,压力丢失小,精确度高,设备与保护简略。但涡街流量计的环境相关参数较多,简单在运用现场被疏忽而影响流量计功能的正确发挥。
涡街流量计的原理是在流量计管道中,设置一滞流件,当流体流经滞流件时,因为滞流件外表的滞流作用等原因,在其下流会产生两列不对称的旋涡,这些旋涡在滞流件的侧后方分隔,构成所谓的卡门(Karman)旋涡列,两列旋涡的旋转方向是相反的,卡门从理论上证明了当h/L=0.281(h为两旋涡列之间的宽度,L为两个相邻旋涡间的间隔)时,旋涡列是安稳的雷诺数Re是表征粘性流体活动特性的一个无量纲数,其物理含义是流体活动的惯性力与粘滞力的比值。因而,流体的活动状况对涡街流量计的运用也有必定的影响。假如环境参数对流体活动状况有影响也会影响到涡街流量计的运用功能。
通过实践,如下几个方面临涡街流量计的运用都有影响,应对这些问题进行剖析。
(1)涡街流量计的丈量规模较大,一般10:1,但丈量下限受许多要素约束:Re>10000是涡街流量计作业的最基本条件,除此以外,它还受旋涡能量的约束,介质流速较低,则旋涡的强度、旋转速度也低,难以引起传感元件产生呼应信号,旋涡频率f也小,还会使信号处理产生困难。丈量上限则受传感器的频率呼应(如磁敏式一般不超越400Hz)和电路的频率约束,因而规划时必定要对流速规模进行核算、核算,依据流体的流速进行挑选。运用现场环境条件杂乱,选型时除留意环境温度、湿度、气氛等条件外,还要考虑电磁搅扰。在强搅扰如高压输电电站、大型整流所等场合,磁敏式、压电应力式等外表不能正常作业或不能精确丈量。
(2)振荡也是该类外表的一大劲敌。因而在运用时留意防止机械振荡,尤其是管道的横向振荡(笔直于管道轴线又笔直旋涡产生体轴线的振荡),这种影响在流量计结构规划上是无法按捺和消除的。因为涡街信号对流场影响相同灵敏,故直管段长度不能确保安稳涡街所必要的活动条件时,是不宜选用的。即使是抗振性较强的电容式、超声波式,确保流体为充分隔展的单向流,也是不行疏忽的。
(3)介质温度对涡街流量计的运用功能也有很大的影响。如压力应力式涡街流量计不能长时间运用在300℃状况下,因其绝缘阻抗会由常温下的10MΩ~100MΩ急降至1MΩ~10KΩ,输出信号也变小,导致丈量特性恶化,对此宜选用磁敏式或电容式结构。在丈量体系中,传感器与转换器宜选用别离设备方法,避免长时间高温影响外表可靠性和运用寿命。
涡街流量计是一种比较新式的流量计,处于开展阶段,还不很老练,假如挑选不妥,功能也不能很好发挥。只要通过合理选型、正确设备后,还需求在运用过程中仔细定时保护,不断堆集经历,进步对体系故障的预见性以及判别、处理问题的才能,然后到达令人满意的作用。
3.节省式流量计选型设计
节省式流量计是前期很多运用的一种丈量流量的计量设备,其前史最长,用量最多。现在常见的为圆孔板型和锥形进口板型,其作业原理是在流体管道中参加一孔板节省件,通过导压管引进压差变送器测出节省件上、下流的压差,依据所测的压差通过核算即得出流量的瞬时值。因为导压管内水的不活动性,在较冰冷区域,冬季室外设备的孔板取压管简单冻裂(冻住),使差压硅橡胶扁电缆仪器无法正常作业。丈量较脏的污水时,孔板需常常清洗。如清洗不及时,丈量精度下降,取压管常常被污物堵死,外表无法运用。用孔板的方法测流量时还有压力丢失大、保护量大等缺陷。因而改动取压方法,例如用径距取压法,就可以削减孔板污物的影响。