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华立仪表帮您流量计选型
关键字:流量计,流量计选型 日期:2012-7-13 15:30:20
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流量计的选型法则
流量测量的安全可靠,首先是测量方式可靠,即取样装置在运行中不会发生机械强度电气回路故障而引起事故;二是测量仪表无论在正常生产或故障情况下都不致影响生产系
的安全。如燃油电厂和有可燃性气体的场合,应选用防爆型仪表。
流量计选型是指按照生产要求,从仪表产品供应的实际情况出发,综合地考虑测量的全、准确和经济性,并根据被测流体的性质及流动情况确定流量取样装置的方式和测量仪
的型式和规格。
一、测量方法和仪表的选择
1.确定是否真正需要安装流量仪表
如果仅希望知道管道中流体是否在输送流动,只需定性判断其大体流量,那么选用流观察视窗或流动指示器就能以花较低费用达到这一目标。它们是一些结构简单的器具,往往
有一活动体(板、球、翼轮等)显示流体是否流动,有些能知道流体流动快慢的大体程度准确度很低,误差一般在20% ~30%之间,或者更大。
2.初选排除法
确定必须安装流量仪表后,进一步详细了解使用要求和各种条件。首先按照流体类型和特性,采取排除法在“初选流量仪表”时排除不能和不宜采用的测量方案,再作第二步技
术指标参数的深入考虑和理论分析。
3.分析因素
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、性能指标各异使得仪表的选型更加困难。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选择最适合自己的仪表。
仪表选型可以从五个方面进行考虑,即仪表性能、流体特性、安装条件、环境条件和经济因素。
(1)仪表性能
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
温度、压力、密度、黏度、化学腐蚀、磨蚀性、结垢、混相、相变、电导率、声速、电热系数、比热容、等熵指数。
(3)安装条件
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
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
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。
按初选确定的各方案,向初选仪表的各制造厂收集样本、技术数据和选用手册等,充分了解仪表规范性能;再分别按性能要求和仪表规范、流体特性、安装场所、环境条件和经济
考虑五个方面因素,逐一分析,列表比较。考虑顺序按测量目的和侧重点而与初选时不同,一般先从“性能要求和仪表规范”开始,再如图1 -1所示考虑其他因素。五方面因素交替
考虑,其相互关系如图1-2所示。
图1 -1分析五方面因素程序
图1-2五方面因素相互关系
性能要求和仪表规范
1.总则
测量方法确定后,选择仪表在性能要求上考虑的内容有:瞬时流量还是累积流量(累计流量)、准确度、重复性、线性度、流量范围和范围度、压力损失、输出信号特性和响应
时间等。不同测量对象有各自测量目的,在仪表性能方面有其不同侧重点。
2.测量瞬时流量还是累积流量
使用对象测量的目的有两类,即测量瞬时流量还是累积流量,选择测量方法时有不同侧重点。
3.准确度
需要明确整体的测量准确度要求以及是在某一特定流量下使用,还是在某一流量范围内使用。
4.重复性
重复性在过程控制应用中是重要的指标,由仪器本身原理与制造质量所决定。
5.线性度
流量仪表的输出主要有线性和平方根非线性两种。大部分流量仪表的非线性误差不列出单独指标,而包含在基本误差内。
6.上限流量和流量范围
上限流量也称满度流量。选择流量仪表的口径应按被测管道使用的流量范围和被选仪表的上限流量和下限流量来选配。
7.范围度(量程比)
范围度为上限流量和下限流量的比值,其值越大流量范围越宽。
8.压力损失
首先应按管道系统泵送能力和仪表进口压力等条件,确定最大流量时容许的压力损失,据此选定仪表。因选择不当而产生过大的压力损失往往影响流程效率。
9.输出信号特性
输出信号往往左右仪表的选择。仪表输出电流(或电压)模拟量,另一些输出脉冲量。模拟量输出一般认为适合于过程控制,易于和调节阀等控制回路单元接配;脉冲量输出适用
于累积流量和高精度测量流量。
10.响应时间
应用于脉动流动场所,应注意仪表对流动阶跃变化的响应。
11.可维护性
当实际工况与设计选型差距巨大或仪表发生故障时,有没有手段就地维修和修正应该得到重视。
三、流体特性
1.总论
除了流体类别以外,通常还要考虑流体的温度、压力、密度、黏度和润滑性、腐蚀性等。
2.流体温度和压力
界定流体的工作压力和温度,特别在测量气体时温度、压力变化造成过大的密度变化,可能要改变所选择的测量方法。
3.流体密度和比重
大部分液体应用场所,其密度和相对密度相对恒定,除非温度变化很大而引起较大密度变化,一般不需作修正。
4.黏度和润滑性
仪表性能往往随雷诺数而变,雷诺数与流体黏度有关。气体和液体不同,其黏度并不会因温度和压力变化而有显著的变化,其值一般较低,且各种气体之间差别较小。
5.化学腐蚀和结垢
流体的化学性有时成为选择测量方法和仪表的决定因素。某些流体会引起仪表接触零件腐蚀,表面结垢或析出结晶体金属表面产生电解化学作用。
6.压缩系统和其他参量
测量气体需要知道压缩系数值,以求取工作状态下的流体密度。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。
7.多相和多组分流
测量多相和多组分流动时应谨慎对待。经验表明用于多相或多组分流,测量性能会大幅度改变,且有些情况还是未知的。
四、安装条件
1.总论
不同原理的测量方法对安装要求差异很大。仪表使用说明书未详细说明仪表,应考虑安装位置与流动方向、维护空间、安装方向等要求及其影响。
2.管道布置方向
有些仪表水平安装和垂直安装,在测量性能上会有差别。例如,流体垂直向下流动带给仪表转动元件额外力,会显著影响性能,线性或重复性变坏。大部分仪表的安装方向均由制
造厂作出规定,应该遵守。
3.流动方向
有些流量仪表只可以在某一流动方向工作,错误安装成反向流动会损坏仪表。使用这类仪表还应注意在误操作条件下是否有可能产生反向流动,如有此可能就需要安装止回阀以保
护仪表。
4.上游和下游管道工程
大部分流量仪表或多或少受进口流动状况的影响,必须保证有良好的流速分布。管道布置会引入不同类型流动扰动,最普遍的是流速分布剖面畸变和旋涡。旋涡普遍是由两个或两个以
上空间弯头所引起的。这些影响能够用适当长度上游直管段或安装流动调整器予以改善。
5.管径
测量大管径低流速或小管径高流速的流量,可选用与管径尺寸不同的仪表口径,并用异径管连接,使运行流速在商品仪表规定的范围内。选择过低流速,仪表受到限制;过高流
速,则测量元件可能超速或压力降过大而损坏仪表。
6.维护空间
维护空间的重要性常被忽视。应能进入到仪表周围,易于维护,并能有掉换整机的位置。7.管道振动 有些流量仪表(如涡街式、科氏质量式)易受振动干扰,应考虑以标签后管道作可靠
支撑设计。脉动缓冲器虽可消除泵和压缩机的影响,还是应远离振动或脉动安装为宜。
8.阀门位置
流量仪表的管线上总是有控制阀和管线隔离阀。控制阀应装在仪表下游,以避免由阀产生任何流速分布扰动和气穴,从而影响仪表测量。并且仪表下游的控制阀还给仪表增加背压,
使某些仪表(如液体涡轮流量计)内的压力明显高于被测液体的蒸气压力,以避免气穴。
9.电气连接和电磁干扰
采用的电源要适合于所选择的仪表。当仪表输出电平低,应适用于环境相适应的前置放大器。所有电气连接应有抗杂散电干扰的能力。
10.防护性配件
有些仪表可能需要安装保证仪表正常运行的附加防护设施。
11.脉动流和非定常流
大部分流量仪表来不及跟随记录脉动流动,因此尽可能避免脉动流。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等水力学振荡。
五、环境条件
1.总论
考虑仪表的周围条件及其预期变化,这些因素是环境温度、湿度、安全性和电气干扰等。
2.环境温度
仪表的电子部件和某些仪表流量检测部分会受环境温度变化影响。
3.环境湿度
高湿度会加速大气腐蚀和电解腐蚀并降低电气绝缘,低湿度容易感生静电。环境温度或介质温度急剧变化导致引起湿度方面的问题。用户应预期可能的变化范围,核实是否会导致
所选择的仪表在运行中产生问题。
4.安全性
应用于爆炸性危险环境,按照气氛适应性、爆炸性混合物分级分组、防护电气设备类型以及其他安全规则或标准选择仪表。
5.电气干扰
电力电缆、电动机和电气开关都会产生电磁干扰,成为产生误差的来源。
六、经济因素
1.总论
经济方面只考虑仪表的购置费是不全面的,还应调查其他的费用,如附件购置费、安装费、维护和流量校验(或检定)费、运行费和备用件费等。
2.安装费用
在线测量方法需要有长的上游直管和良好流动状态以保证良好的测量性能。正确安装可能还要额外管道布置或配备旁路管作定期维护。
3.运行费用
流量仪表运行费用主要是工作时的能量消耗,以及测量过程中推动流体通过仪表所消耗的能量,即克服仪表因测量产生压力损失的泵送能耗费。泵送费用是一个隐蔽性费用,往往
被忽视。
4.校验费用
取决于校验额度和所校验仪表准确度的要求。
5.维护费用
仪表安装投入使用后保持测量系统正常工作所需费用,主要包括维护劳务和备用件费用。
6.备用件费用及其可购置性
备用件费用通常随着仪表性能提高的程度而增加。
第二节 选型的技术指标、原则和方法
一、流量计选择和使用的误区
流量计顾名思义就是测量流量的,流量测量的发展史也是非常悠久的。我国的流量技术发展相对要晚些,经过多年的不断努力和发展,在流量测量方面也是取得了一定的成绩。流
量测量是研究物质量变的科学,质量互变规律是事物联系发展的基本规律,因此其测量对象已不限于传统意义上的管道液体,凡需掌握量变的地方都需要进行流量测量。流量和压力、
温度并列为三大检测参数。对于一定的流体,只要知道这三个参数就可计算其具有的能量,在能量转换的测量中必须检测此三个参数。能量转换是一切生产过程和科学实验的基础,因
此流量和压力、温度仪表一样得到广泛的应用。
对流量计的选择和使用还存在着误区和盲目性:
(1)盲目迷信进口的流量计;
(2)迷信贵的就是好的;
(3)盲目迷信一个流量计厂家;
(4)盲目选用新型流量计;
(5)只根据管道选型:
(6)不根据介质种类选型;
(7) -种流量计什么流量都能测;
(8)未按照安装要求进行安装;
(9)安装后不对参数进行设定;
(10)不按时进行维护 |
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