0引言
目(mu)前工業(ye)生産過(guo)程中應(ying)用廣泛(fan)的流量(liang)測量裝(zhuang)置之☎️一(yi)是标準(zhun)孔闆作(zuo)爲節流(liu)件的流(liu)量測量(liang)器具,标(biao)準孔闆(pan)節流裝(zhuang)置是标(biao)準節流(liu)件可不(bu)需标定(ding)直接👉依(yi)照國㊙️家(jia)标準生(sheng)産,它具(ju)有結構(gou)簡單耐(nai)高溫、使(shi)用壽命(ming)長穩定(ding)可靠等(deng)優點,但(dan)标準孔(kong)闆節💘流(liu)裝置不(bu)足之處(chu)是流量(liang)測量範(fan)圍小、安(an)裝複雜(za)以及堵(du)、漏凍📧等(deng)問題。
一(yi)體化孔(kong)闆智能(neng)流量計(ji)
是将标(biao)準孔闆(pan)與多參(can)數
差壓(ya)變送器(qi)
(差壓變(bian)送器及(ji)
壓力變(bian)送器
)配(pei)套組成(cheng)的高量(liang)程比差(cha)壓流量(liang)裝置,差(cha)壓變送(song)器直接(jie)🈲輸🤞出流(liu)量模拟(ni)信号(4~20mA),并(bing)在模拟(ni)信号輸(shu)出上疊(die)🙇🏻加數字(zi)通訊信(xin)号(HART協議(yi)),構成一(yi)體化的(de)流量檢(jian)測系統(tong),可測量(liang)氣體、蒸(zheng)汽、液♋體(ti)及天🈲然(ran)氣的流(liu)量,廣泛(fan)應用于(yu)工業過(guo)程測量(liang)和控制(zhi)。
1一體化(hua)孔闆智(zhi)能流量(liang)計的工(gong)作原理(li)和特點(dian)
1.1一體化(hua)孔闆智(zhi)能流l計(ji)的結構(gou)和工作(zuo)原理
一(yi)體化孔(kong)闆智能(neng)流量計(ji)由整體(ti)孔闆(孔(kong)闆與取(qu)壓孔整(zheng)體加工(gong))、根部閥(fa)、導壓管(guan)、
三閥組(zu)
、
智能差(cha)壓變送(song)器
及溫(wen)/壓傳感(gan)器等主(zhu)要部分(fen)組成。
充(chong)滿流體(ti)的管道(dao)内安裝(zhuang)标準孔(kong)闆節流(liu)裝置,流(liu)體通過(guo)标‼️準❌孔(kong)闆節流(liu)元件時(shi),流束将(jiang)在節流(liu)元件處(chu)形成☁️局(ju)部收縮(suo),使流速(su)增大,靜(jing)壓力降(jiang)低,于是(shi)在孔闆(pan)節流元(yuan)件前後(hou)産生壓(ya)力差,根(gen)據流動(dong)連續性(xing)原✌️理和(he)伯努利(li)方程可(ke)推導出(chu)流🌂量與(yu)差壓之(zhi)間的關(guan)系爲:
式(shi)中:qm爲質(zhi)量流量(liang);C爲流出(chu)系數;d爲(wei)工作條(tiao)件下孔(kong)闆開孔(kong)直徑;D爲(wei)工作條(tiao)件下上(shang)遊管道(dao)内徑;β爲(wei)直徑比(bi)d/D;p爲流體(ti)密度;ε爲(wei)壓縮系(xi)數;△p爲差(cha)壓。
節流(liu)元件前(qian)後産生(sheng)的差壓(ya)通過導(dao)壓管傳(chuan)遞給差(cha)壓變送(song)器,智能(neng)差壓變(bian)送器将(jiang)差壓信(xin)号及流(liu)體溫壓(ya)信号進(jin)行自動(dong)補償後(hou)輸出4~20mA模(mo)拟信号(hao)或脈沖(chong)信⛷️号,實(shi)現對流(liu)體的質(zhi)量測量(liang)。
1.2-體化孔(kong)闆智能(neng)流量計(ji)的特點(dian)
一體化(hua)孔闆智(zhi)能流量(liang)計的節(jie)流件采(cai)用鍛制(zhi)不鏽鋼(gang)--體加工(gong),确保了(le)節流件(jian)的強度(du),并使可(ke)能的洩(xie)漏點爲(wei)最少;當(dang)髒污或(huo)易結晶(jing)介質堵(du)塞取壓(ya)孔時,30°~45°取(qu)壓閥便(bian)于清理(li)取壓孔(kong),也便于(yu)系統的(de)在線維(wei)護;采用(yong)HART協議作(zuo)爲信号(hao)傳🔴輸,充(chong)分發揮(hui)了智能(neng)🙇♀️變送器(qi)的優良(liang)性能,使(shi)量程得(de)到實質(zhi)性的擴(kuo)展;節流(liu)裝置和(he)差壓變(bian)送器‼️甚(shen)至壓力(li)、溫度變(bian)送器做(zuo)成一體(ti),節約安(an)裝、維護(hu)工作量(liang)及費用(yong),一體化(hua)孔闆智(zhi)能流量(liang)計的應(ying)用見圖(tu)1。智能流(liu)💛量積算(suan)儀接收(shou)流量變(bian)送器的(de)輸出信(xin)号并累(lei)積流量(liang)🈚,通過RS485與(yu)計算機(ji)聯接,構(gou)成流量(liang)計量系(xi)統;流量(liang)計輸出(chu)也可以(yi)送到DCS,構(gou)成流量(liang)檢🐕測或(huo)控制系(xi)😘統。
2一體化(hua)孔闆智(zhi)能流計(ji)的安裝(zhuang)
一體化(hua)孔闆智(zhi)能流量(liang)計安裝(zhuang)前要對(dui)現場管(guan)道連接(jie)前🐆後直(zhi)管段進(jin)行吹掃(sao)、清潔,并(bing)保證各(ge)部件的(de)清潔、無(wu)損傷。如(ru)果先安(an)裝流量(liang)計,後對(dui)管線進(jin)行吹掃(sao)、清潔,因(yin)髒污雜(za)質等因(yin)素容易(yi)使流量(liang)計産生(sheng)故障🐇甚(shen)至損壞(huai)。流量計(ji)不要安(an)裝在設(she)有兩位(wei)式開關(guan)閥的管(guan)路中,因(yin)閥的開(kai)與關所(suo)産生的(de)沖擊力(li),有時會(hui)損壞流(liu)量計測(ce)量管段(duan)内的密(mi)封墊片(pian),密封墊(nian)片夾緊(jin)後不得(de)凸人管(guan)道内,否(fou)則會使(shi)流速紊(wen)亂,影響(xiang)測量精(jing)度。在安(an)裝流量(liang)計的管(guan)道中,不(bu)要産生(sheng)過大水(shui)錘沖擊(ji)力,以免(mian)造成流(liu)量計的(de)🔴損壞。
孔(kong)闆可根(gen)據需要(yao)水平、垂(chui)直安裝(zhuang),在圓周(zhou)方向可(ke)360°任意🔴位(wei)置安裝(zhuang),流量計(ji)可以安(an)裝在水(shui)平或垂(chui)直管道(dao)上,安🌈裝(zhuang)時必須(xu)注意流(liu)體👉流向(xiang)與流量(liang)計箭頭(tou)标示方(fang)向一緻(zhi)。安裝時(shi)還應注(zhu)意取⭐壓(ya)口的位(wei)置。安裝(zhuang)在垂直(zhi)管道上(shang)時,取壓(ya)口的位(wei)置可在(zai)取壓裝(zhuang)置的平(ping)面上任(ren)意選🌂擇(ze)。安裝在(zai)水平管(guan)道上時(shi)❌,如被測(ce)流體爲(wei)液體和(he)水📱蒸汽(qi)時,變送(song)器安裝(zhuang)在管道(dao)下方;如(ru)被測流(liu)體爲氣(qi)體時,變(bian)送器安(an)裝在管(guan)道上方(fang),變送器(qi)✊與🌏管道(dao)垂直度(du)偏差須(xu)小于3°。
使(shi)用一體(ti)化孔闆(pan)智能流(liu)量計測(ce)量流量(liang)時,流體(ti)必🆚須充(chong)滿并連(lian)續地流(liu)經測量(liang)段管道(dao),流體應(ying)是均勻(yun)的、單相(xiang)的或可(ke)以認爲(wei)是💘單相(xiang)的,流體(ti)流經孔(kong)闆時♋,不(bu)發生相(xiang)變,流☀️體(ti)流經孔(kong)闆以前(qian),其流速(su)必須與(yu)管道軸(zhou)線平行(hang),不得有(you)旋轉流(liu)或脈動(dong)流。
3-體化(hua)孔闆智(zhi)能流計(ji)的使用(yong)及維護(hu)
3.1一體化(hua)孔闆智(zhi)能流計(ji)的使用(yong)
一體化(hua)孔闆智(zhi)能流量(liang)計在現(xian)場安裝(zhuang),配線完(wan)成後應(ying)♍确保閥(fa)組所有(you)閥門均(jun)已關閉(bi)。使用時(shi),首先打(da)開管道(dao)閥門,再(zai)打開三(san)或五❓閥(fa)組上平(ping)衡閥;然(ran)後打開(kai)三或五(wu)閥組上(shang)的高壓(ya)截止閥(fa),讓高壓(ya)介質引(yin)入高壓(ya)部,關閉(bi)高壓截(jie)止‼️閥;打(da)開三💞或(huo)五閥組(zu)上的低(di).壓截止(zhi)閥,讓低(di)壓介質(zhi)引人低(di)壓部,關(guan)閉低壓(ya)截止閥(fa);打開高(gao)壓截止(zhi)閥,确認(ren)其它部(bu)件無洩(xie)漏;對變(bian)送器高(gao)低壓側(ce)排液、排(pai)氣;對變(bian)送器調(diao)零;最後(hou)關閉平(ping)衡🌈閥,再(zai)打開低(di)壓截止(zhi)🌍閥,使三(san)或五閥(fa)組處🙇♀️于(yu)工作狀(zhuang)态。如操(cao)作次序(xu)不正确(que),則可能(neng)使差壓(ya)變送器(qi)單向💋受(shou)壓而影(ying)響其使(shi)用壽命(ming)🔴。
打開一(yi)體化孔(kong)闆智能(neng)流量計(ji)電源,此(ci)時若管(guan)道内💃沒(mei)有流量(liang),則指示(shi)流量應(ying)爲0;若管(guan)道内有(you)流體流(liu)過時,如(ru)測量系(xi)統正常(chang),則将✉️正(zheng)确地指(zhi)示流量(liang)。否則,系(xi)統可能(neng)不正常(chang),設備應(ying)逐項檢(jian)查。
3.2一體(ti)化孔闆(pan)智能流(liu)計節流(liu)裝置的(de)維護
一(yi)體化孔(kong)闆智能(neng)流量計(ji)在使用(yong)過程中(zhong),随着使(shi)用♍時間(jian)的㊙️增♊加(jia)👈,無論節(jie)流裝置(zhi)本身或(huo)管道内(nei)壁都可(ke)能因與(yu)流體長(zhang)期接🌂觸(chu)而改變(bian)初始狀(zhuang)況,應對(dui)節流👌裝(zhuang)置定期(qi)進行清(qing)洗檢查(cha)和更❓換(huan),使節流(liu)裝置處(chu)于原設(she)計的工(gong)作狀态(tai),保證測(ce)量💃🏻的正(zheng)确率。維(wei)護工作(zuo)🧡一般有(you)以下幾(ji)項:
1)清洗(xi)孔闆,并(bing)清除各(ge)表面上(shang)的沉積(ji)物,嚴禁(jin)用金屬(shu)器具🌏清(qing)除孔闆(pan)上的沉(chen)積物,清(qing)洗取壓(ya)法蘭(或(huo)環室)及(ji)各部件(jian)上的污(wu)物,清洗(xi)疏通導(dao)壓管。
2)檢(jian)查孔闆(pan)是否因(yin)流體沖(chong)刷、腐蝕(shi)等造成(cheng)變形、損(sun)壞,以确(que)定是否(fou)應更換(huan)以保證(zheng)測量的(de)精度。
3)節(jie)流裝置(zhi)的工作(zuo)比較可(ke)靠,常見(jian)的故障(zhang)是取壓(ya)口堵塞(sai),引🧡壓管(guan)🤟堵塞或(huo)洩漏,可(ke)以經常(chang)清洗或(huo)吹洗引(yin)壓管、取(qu)壓口,緊(jin)固各密(mi)封連接(jie)處。測量(liang)高溫介(jie)質時應(ying)加冷凝(ning)器或隔(ge)離器,防(fang)止高溫(wen)介質進(jin)人差壓(ya)變送器(qi)的測🌈壓(ya)容器。當(dang)㊙️環境溫(wen)度低于(yu)0C時,應🏒将(jiang)取壓管(guan)包紮保(bao)溫層或(huo)敷設伴(ban)熱管。
4結(jie)束語
采(cai)用标準(zhun)孔闆測(ce)量流量(liang)是一種(zhong)傳統測(ce)量方式(shi),存在安(an)裝❄️較複(fu)🚶雜、量程(cheng)比窄、實(shi)際運行(hang)工況偏(pian)離設計(ji)工況會(hui)産生較(jiao)大誤差(cha)等問題(ti),因而限(xian)制了其(qi)應用♌範(fan)圍。一♉體(ti)化孔闆(pan)智能流(liu)量計與(yu)孔闆⭕流(liu)量計是(shi)不相同(tong)的,它把(ba)标準的(de)孔闆與(yu)多參數(shu)的差壓(ya)變送器(qi)連接在(zai)一起了(le),能夠進(jin)行氣體(ti)、液體以(yi)及天然(ran)氣的測(ce)量,流量(liang)測量範(fan)圍可達(da)15:1或更寬(kuan),精度可(ke)達1.0級。一(yi)體标準(zhun)化孔闆(pan)智能流(liu)量計保(bao)留了節(jie)流式流(liu)量計介(jie)質适應(ying)性好、無(wu)運動部(bu)件、不需(xu)實流标(biao)定等優(you)點,同時(shi)流量計(ji)結構更(geng)爲合㊙️理(li),便于安(an)裝,大大(da)減少了(le)維☁️護量(liang),可測量(liang)氣體、蒸(zheng)汽、液體(ti)及天然(ran)氣的流(liu)量,廣泛(fan)💁應用于(yu)石油、化(hua)工、冶金(jin)、電力、供(gong)熱、供水(shui)、污水處(chu)理等領(ling)域過程(cheng)控制和(he)測量。
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