摘(zhai)要:介紹了(le)孔闆流量(liang)計
的用途(tu)、概念、原理(li)、優點和缺(que)點;從測量(liang)誤差偏大(da)和偏小🈚兩(liang)個方面進(jin)行了誤差(cha)分析并提(ti)出了解決(jue)辦🔞法。
1孔闆(pan)流量計的(de)用途
孔闆(pan)流量計被(bei)廣泛應用(yong)于化工、食(shi)品、煤炭、建(jian)築、交通、輕(qing)紡、農業、醫(yi)藥、環境保(bao)護等領域(yu),是改進産(chan)品質量、節(jie)約能源、提(ti)高管理水(shui)平和經濟(ji)效益的重(zhong)要工⭐具。在(zai)過程自動(dong)化儀表與(yu)裝置中,孔(kong)闆流量計(ji)有兩🔱大功(gong)用:作爲過(guo)程自✨動化(hua)控制系統(tong)的檢測儀(yi)表和測量(liang)物料數量(liang)的總量表(biao)。
2孔闆流量(liang)計的概念(nian)及原理
所(suo)謂孔闆流(liu)量計,就是(shi)在管道内(nei)部加裝一(yi)個中間🏃開(kai)❗孔的圓闆(pan),然後測量(liang)蒸汽在孔(kong)闆前後的(de)壓力差,經(jing)過計算換(huan)算出蒸汽(qi)的流量。因(yin)爲蒸汽的(de)流速在節(jie)流件處(孔(kong)闆🙇♀️)形成局(ju)部收縮,靜(jing)壓力降低(di),流速增加(jia),于是在節(jie)流件前後(hou)便産生了(le)壓差。
根據(ju)流動連續(xu)性方程(質(zhi)量守恒定(ding)律)和伯努(nu)利方程⭕(能(neng)量守恒定(ding)律),流量的(de)大小與差(cha)壓的大小(xiao)存在✨一定(ding)的比⭕例關(guan)🏃🏻♂️系:M2∝ΔP。式中,M爲(wei)流量;ΔP爲差(cha)壓。
通過引(yin)壓管将差(cha)壓信号引(yin)入
差壓變(bian)送器
,差壓(ya)變送器将(jiang)差壓信号(hao)送入
流量(liang)積算儀
,積(ji)算儀将差(cha)壓信号換(huan)算成流量(liang)信号。同時(shi)通過溫度(du)和壓力🔴傳(chuan)感器測出(chu)蒸汽的溫(wen)度和壓力(li),積算儀根(gen)據當時的(de)溫度和壓(ya)力計算出(chu)補償後的(de)流量。
制造(zao)一個孔闆(pan)流量計需(xu)要以下參(can)數:管道的(de)口徑(管徑(jing)×壁厚);孔闆(pan)流量計測(ce)量的介質(zhi);被測介質(zhi)的工🛀作溫(wen)度;被測介(jie)質的✍️工作(zuo)壓力(最大(da)壓力、最小(xiao)壓力、正常(chang)壓力);被測(ce)介質的💘工(gong)作流量(最(zui)大流量、最(zui)小流量、正(zheng)常流量);被(bei)測介💯質的(de)黏度。
3孔闆(pan)流量計的(de)優點和缺(que)點
孔闆流(liu)量計的優(you)點:第一,适(shi)用于較大(da)口徑管道(dao)的計量(目(mu)前口徑大(da)于DN600mm的流量(liang)計一般隻(zhi)能選用孔(kong)闆);第二,經(jing)久耐用;第(di)三✍️,标定全(quan)面;第四,價(jia)格便宜。
孔(kong)闆流量計(ji)的缺點:第(di)一,對節流(liu)裝置、引壓(ya)管、冷凝罐(guan)🐕安裝要求(qiu)很高,安裝(zhuang)較爲複雜(za)。第二,孔闆(pan)流量計整(zheng)體校驗比(bi)較困難,目(mu)前隻能對(dui)差壓傳感(gan)器、壓力傳(chuan)感器、溫度(du)傳感器單(dan)🌈獨進行🧡校(xiao)驗,整體的(de)精度難于(yu)确保。
4實際(ji)使用情況(kuang)
現在熱電(dian)聯産的供(gong)熱形式已(yi)廣泛應用(yong)于大中供(gong)熱公司,主(zhu)要🐉的優點(dian)是有熱源(yuan)有保證,而(er)且價格低(di)廉。我🌍公司(si)采用這種(zhong)🏃形式⛷️供熱(re)已多年,從(cong)電廠到換(huan)熱站的蒸(zheng)汽管道,在(zai)電廠出口(kou)🌈處安裝了(le)一個
DN600mm孔闆(pan)流量計
,用(yong)于測量蒸(zheng)汽的流量(liang)和用量。該(gai)流量計從(cong)開始使用(yong)💃到現在已(yi)将近20年,在(zai)這期間,由(you)于各種方(fang)面的原☀️因(yin),曾經出現(xian)過各種各(ge)樣偏大或(huo)偏小的誤(wu)差,我們采(cai)取了各種(zhong)對應的措(cuo)施。根據筆(bi)者的記錄(lu),總結了一(yi)些經驗,僅(jin)供大家😄參(can)考。
5負誤差(cha)的分析及(ji)解決辦法(fa)
5.1孔闆安裝(zhuang)不正确
孔(kong)闆的尖銳(rui)一側應該(gai)迎着流體(ti)流向爲入(ru)口端,呈喇(la)🛀🏻叭口形的(de)一側爲出(chu)口端。如果(guo)裝反,顯示(shi)将會偏小(xiao)許多。
解決(jue)辦法:檢查(cha)孔闆安裝(zhuang)方向,正确(que)安裝孔闆(pan)。
5.2孔闆入口(kou)邊緣磨損(sun)
如果孔闆(pan)使用時間(jian)較長,特别(bie)是在被測(ce)介質夾雜(za)固體顆粒(li)等雜物情(qing)況下,都會(hui)造成孔闆(pan)的幾何形(xing)狀和尺寸(cun)的變化,如(ru)果造成開(kai)孔變大或(huo)開孔邊緣(yuan)變鈍,測量(liang)壓差就會(hui)變🙇♀️小,流量(liang)🚩顯示就會(hui)偏低。
解決(jue)辦法:對孔(kong)闆進行重(zhong)新加工,使(shi)開口達到(dao)要求🌈;嚴👉重(zhong)時🈲進行更(geng)換。
5.3變送器(qi)零點漂移(yi)
如果使用(yong)時間較長(zhang),變送器的(de)零點可能(neng)會發生漂(piao)移🧑🏾🤝🧑🏼,如果是(shi)負漂移,顯(xian)示的差壓(ya)将會減小(xiao),顯示的流(liu)量也會減(jian)小。解決辦(ban)法:對🤩變送(song)器的零點(dian)進行校正(zheng)。
5.4上下遊直(zhi)管段長度(du)不夠
上下(xia)遊直管段(duan)長度如果(guo)不夠,氣體(ti)将得不到(dao)充分發展(zhan),會使㊙️計量(liang)結果造成(cheng)較大誤差(cha),如果上遊(you)在規定直(zhi)管段内存(cun)在多個彎(wan)㊙️頭,将使計(ji)量結果偏(pian)低。
解決辦(ban)法:改造蒸(zheng)汽管道,使(shi)上下遊直(zhi)管段長度(du)達到規定(ding)要👈求。在節(jie)流裝置之(zhi)前加裝整(zheng)流器。
5.5差壓(ya)變送器的(de)三閥組漏(lou)氣
如果
三(san)閥組
中的(de)高壓閥或(huo)平衡閥漏(lou)氣,将會導(dao)緻測量差(cha)壓減小👉,測(ce)量結果就(jiu)會偏低。
解(jie)決辦法:如(ru)果三閥組(zu)中的高壓(ya)閥門漏氣(qi),将該閥門(men)🏃🏻♂️進行🍓緊固(gu),必要時進(jin)行更換。如(ru)果三閥組(zu)中的平衡(heng)閥内漏,将(jiang)該閥門進(jin)行緊固,必(bi)要時進行(hang)更換。
5.6隔離(li)液液位高(gao)度不等
引(yin)壓管中從(cong)冷凝罐到(dao)差壓變送(song)器中的液(ye)位是爲了(le)将🌈高❤️溫介(jie)質與差壓(ya)變送器隔(ge)開,保護差(cha)壓變送器(qi)。如💜果低壓(ya)側液位高(gao)度低于高(gao)壓側液位(wei)高度,将導(dao)緻測量差(cha)壓減小,測(ce)量流量就(jiu)會減小。
解(jie)決辦法:檢(jian)查高低側(ce)冷凝罐的(de)高度是否(fou)一緻,如果(guo)不一緻,進(jin)行校正。檢(jian)查冷凝罐(guan)的高度是(shi)否高于蒸(zheng)汽管道,如(ru)果低于管(guan)道,将冷凝(ning)罐的高度(du)擡高。
6正誤(wu)差的分析(xi)及解決辦(ban)法
6.1流通截(jie)面積的變(bian)化
在現場(chang)使用中,孔(kong)闆表面可(ke)能會黏結(jie)上一層污(wu)垢⛷️或💰雜質(zhi),導緻流通(tong)截面積變(bian)小,測量差(cha)壓就會增(zeng)大,從而✍️測(ce)量流量增(zeng)大。
解決辦(ban)法:檢查孔(kong)闆周圍是(shi)否幹淨,對(dui)其進行清(qing)洗。
6.2變送器(qi)零點漂移(yi)
如果使用(yong)時間較長(zhang),變送器的(de)零點可能(neng)會發生漂(piao)移⛹🏻♀️,如果是(shi)正漂移,顯(xian)示的差壓(ya)将會增大(da),顯示的流(liu)量也會增(zeng)大。
解決辦(ban)法:對變送(song)器的零點(dian)進行校正(zheng)。
6.3上下遊直(zhi)管段長度(du)不夠
上下(xia)遊直管段(duan)長度如果(guo)不夠,氣體(ti)将得不到(dao)充分發展(zhan),會✍️使計量(liang)結果造成(cheng)較大誤差(cha),如果上遊(you)在規💃🏻定直(zhi)管段内存(cun)在單個彎(wan)頭或平面(mian)雙彎頭,将(jiang)使計量結(jie)果偏高。
解(jie)決辦法:改(gai)造蒸汽管(guan)道,使上下(xia)遊直管段(duan)長度達到(dao)✉️規定要🈲求(qiu)。在節流裝(zhuang)置之前加(jia)裝整流器(qi)。
6.4孔闆厚度(du)不符合規(gui)定
标準中(zhong)規定孔闆(pan)厚度應介(jie)于孔闆開(kai)孔厚度e與(yu)0.05D之間。如果(guo)超出這個(ge)範圍,将使(shi)氣體流過(guo)孔闆的阻(zu)力損失增(zeng)大,使計量(liang)值比實🐆際(ji)值偏高。
解(jie)決辦法:檢(jian)查孔闆厚(hou)度,如果超(chao)出這個範(fan)圍,進行更(geng)換。
6.5差壓變(bian)送器的三(san)閥組漏氣(qi)
如果三閥(fa)組中的低(di)壓閥漏氣(qi),将會導緻(zhi)測量差壓(ya)🏒增大☎️,測量(liang)⛹🏻♀️結果就會(hui)增大。
解決(jue)辦法:如果(guo)三閥組中(zhong)的低壓閥(fa)門漏氣,将(jiang)該閥門進(jin)行緊固🌈,必(bi)要時進行(hang)更換。
6.6隔離(li)液液位高(gao)度不等
引(yin)壓管中從(cong)冷凝罐到(dao)差壓變送(song)器中的液(ye)位是爲了(le)将高🐕溫介(jie)⭐質與差壓(ya)變送器隔(ge)開,保護差(cha)壓變送器(qi)。如果低🍓壓(ya)側液位高(gao)度高于高(gao)壓側液位(wei)高度,将🔞導(dao)緻測量差(cha)壓增大,測(ce)量流量就(jiu)會增大。
解(jie)決辦法:檢(jian)查高低側(ce)冷凝罐的(de)高度是否(fou)一緻,如果(guo)不一緻,進(jin)行校正。檢(jian)查冷凝罐(guan)的高度是(shi)否高于蒸(zheng)汽管道🔞,如(ru)果低于管(guan)道,将冷凝(ning)罐的高度(du)擡高。
7結論(lun)
總的來說(shuo),孔闆流量(liang)計的測量(liang)誤差主要(yao)是由以下(xia)3方面的原(yuan)♻️因引起的(de):安裝不規(gui)範、維護不(bu)及時或誤(wu)操作、工藝(yi)系統或工(gong)況改變。在(zai)孔闆流量(liang)計的使用(yong)過程中🐪,如(ru)果發生誤(wu)差,可以從(cong)這3方面⛷️進(jin)行分析,然(ran)後尋找解(jie)決的辦法(fa)。
(1)針對安裝(zhuang)不規範的(de)問題,在安(an)裝孔闆流(liu)量計前,一(yi)定要把蒸(zheng)汽的情況(kuang)(設計溫度(du)、設計壓力(li)等)、管道的(de)情況🐪、引壓(ya)😍元件的情(qing)況、傳🌈感器(qi)的情況了(le)解清楚,根(gen)據孔闆💋流(liu)量計安裝(zhuang)規範,制定(ding)🧑🏾🤝🧑🏼準确的安(an)裝方案。在(zai)安裝孔闆(pan)流量計時(shi),要嚴格按(an)照安裝方(fang)案進行施(shi)工。在安裝(zhuang)孔闆流量(liang)計後,要經(jing)常對各個(ge)安裝部件(jian)📧進行檢查(cha),确保測量(liang)的精度。
(2)針(zhen)對維護不(bu)及時或誤(wu)操作的問(wen)題,對孔闆(pan)流量計的(de)部件㊙️,尤其(qi)是取源部(bu)件,要經常(chang)進行位置(zhi)精度檢查(cha),保🐕證差壓(ya)傳感器所(suo)顯示的差(cha)壓是孔闆(pan)測得的真(zhen)實差㊙️壓。在(zai)平時對流(liu)💞量計進行(hang)操作時,要(yao)嚴格按照(zhao)操作規程(cheng)來做,避免(mian)誤操作,給(gei)表計帶來(lai)損壞。
(3)針對(dui)工藝系統(tong)或工況改(gai)變的情況(kuang),在使用過(guo)程中,要及(ji)時對二次(ci)儀表的參(can)數進行修(xiu)改,避免因(yin)換算錯誤(wu)♋給測量帶(dai)來誤差。
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