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零基础学仪表-石油化工装置设备上如何选择流量计

    来源:化工仪表自动化


    流量仪表的选型对仪表能否成功使用往往起着很重要的作用,由于被测对象的复杂状况以及仪表品种繁多、性能指标各使得仪表的选型感到困难。没有一种十全十美的流量计,各类仪表都有各自的特点,选型的目的就是在众多的品种中扬长避短选择自己最合适的仪表。


  一般选型可以从五个方面进行考虑,这五个方面为仪表性能方面、流体特性方面、安装条件方面、环境条件方面和经济因素方面。五个方面的详细因素如下:


 1、仪表性能方面


  准确度、重复性、线性度、范围度、流量范围、信号输出特性、响应时间、压力损失等;

 2、流体特性方面


  温度、压力、密度、粘度、化学腐蚀、磨蚀性、结垢、混相、相变、电导率、声速、导热系数、比热容,等;


 3、安装条件方面


  管道布置方向,流动方向,检测件上下游侧直管段长度、管道口径,维修空间、电源、接地、辅助设备(过滤器、消气器)、安装等;


4、环境条件方面


  环境温度、湿度、电磁干扰、安全性、防爆、管道振动等;


5、经济因素方面


  仪表购置费、安装费、运行费、校验费、维修费、仪表使用寿命、备品备件等。


仪表选型的步骤如下:


  1. 依据流体种类及五个方面考虑因素初选可用仪表类型(要有几种类型以便进行选择);


  2. 对初选类型进行资料及价格信息的收集,为深入的分析比较准备条件;


  3. 采用淘汰法逐步集中到1~2种类型,对五个方面因素要反复比较分析最终确定预选目标。


一、带有固体悬浮颗粒的液体流量


楔形流量计(特别适合于高粘度流体、含固体颗粒液体、浆状流体,如燃料油、原油、废水、煤焦油、铁矿浆、油浆、碳黑溶液、两相流体等流量的测量。)


电磁流量计(不易阻塞,适用于测量含有固体颗粒或纤维的液固二相流体,如纸浆、煤水浆、矿浆、泥浆和污水等)


靶式流量计(测量含有杂质如微粒之类的脏污流体;原油、污水、高温渣油、浆液、烧碱液,沥青等;一般工业过程中的流体介质,包括液、气和蒸汽,口径范围(DN15以上),各种工作状态(高、低温,常压、高压)皆可应用)


二、脏污流体的测量


脏污流节流装置( 如圆缺孔板、偏心孔板和楔形孔板等。)


三、低雷诺数流体


低雷诺数节流装置 如1/4圆孔板、锥形入口孔板和双重孔板等。


四、 临界流


临界流节流装置 (如临界流文丘里喷嘴等)


五、 固体物料的流量(煤渣,催化剂原料等)


称重仪,电子皮带称


六、 脉动流的测量


常见产生脉动的原因有定排量泵、往复式压缩机、振荡着的阀或调节器、涡列等水力学振荡。非定常流是一种缓慢脉动的表现方式,例如因尺寸过大的控制阀运行时所产生的。对脉动流和非定常流建议选取下列措施:在管线中装用充气式缓冲器(用于液体)或阻流器(用于气体)等低通滤波器以降低脉动程度;流量仪表安装在远离脉动源的地方;测定脉动参数用以估计测量的附加误差;采用响应特性好的仪表(如电磁式、超声式等)。


电磁流量计(可测脉动流量,只要脉动频率低于激磁频率很多)


七、混合流(多相流、两相流)的测量


测量多相和多组份流动应十分谨慎对待。经验表明将单相流量表用于多相或多组份流,测量性能会改变(或大幅度改变),且有些情况还是末知的。流量仪表一般都在单相流动状态下评定其测量性能,现在还没有以单相流标定的仪表来评定用于双相时系统变化的标准。使用时尽可能把各相分离后分相测量以保证获得最低测量不确定度,然而有些应用场所这种方法还不切实可行或不合乎要求。单工质流体有时候也呈现双相,常见的例子是湿蒸汽,湿蒸汽中水微粒随着蒸汽流动,环境温度和介质的温度压力变化可能偏离原定流动状态,仪表就不能适应。这些应用场所仪表虽还可以应用,然而提出仪表规范时要比应用于单相时更要谨慎。


测量液固双相流时要了解固相含量、粒子大小和固体性质及流动状况(悬浮流、管底流、动床流还是淤积流)。


八、 其他


测量气体需要知道压缩系数值以求取工作状态下流体密度。成分固定的流体通过压力、温度和压缩系数计算密度;成分变动的流体和工作于接近(或在)超临界区,应考虑在线测量密度。某些流量测量方法要考虑特定的流体韧性,如热式仪表要有能适应的热传导和热容


,电磁式仪表依赖于液体的一定电导率才能工作。与某些物质在一起会引起燃烧或急剧反应的流体,要对拟使用的仪表在设计上给予验证。例如已经知道测量乙炔气流量时,流量仪表内部若存在急剧的压力和速度梯度会突然燃烧。


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