摘要:介紹(shào)了孔闆流(liú)量計
的用(yong)途、概念、原(yuán)理、優點和(he)缺點;從測(ce)量誤差偏(pian)大和偏小(xiǎo)兩個方面(miàn)進行了誤(wu)差分析并(bìng)提出了解(jiě)決辦法。
1孔(kǒng)闆流量計(ji)的用途
孔(kong)闆流量計(jì)被廣泛應(ying)用于化工(gong)、食品、煤炭(tan)、建築、交通(tong)、輕紡、農業(yè)、醫藥、環境(jing)保護等領(ling)域,是改進(jin)産品質量(liang)、節約能源(yuan)、提高管理(lǐ)水平和經(jing)濟效益的(de)重要工具(ju)。在過程自(zi)動化儀表(biǎo)與裝置中(zhong),孔闆流量(liàng)計有兩大(dà)功用:作爲(wèi)過程自動(dòng)化控制系(xì)統的檢測(cè)儀表和測(cè)量物料數(shù)㊙️量的總量(liang)表。
2孔闆流(liú)量計的概(gài)念及原理(li)
所謂孔闆(pǎn)流量計,就(jiu)是在管道(dào)内部加裝(zhuang)一個中間(jiān)開孔的圓(yuán)闆💜,然後測(cè)量蒸汽在(zài)孔闆前後(hou)的壓力差(cha),經過計算(suan)換算出蒸(zheng)汽的流量(liàng)。因爲蒸汽(qì)的流速在(zai)節流件💃🏻處(chù)(孔闆)形成(chéng)局🚶部收縮(suo),靜壓力降(jiang)低,流速增(zeng)加,于是在(zài)節流件前(qián)後便産生(sheng)了壓差。
根(gēn)據流動連(lián)續性方程(chéng)(質量守恒(héng)定律)和伯(bó)努利方程(cheng)📱(能量守恒(heng)定律),流量(liang)的大小與(yu)差壓的大(da)小存在一(yi)定🐆的比例(lì)關🌂系:M2∝ΔP。式中(zhong),M爲流量;ΔP爲(wèi)差壓。
通過(guo)引壓管将(jiang)差壓信号(hao)引入
差壓(ya)變送器
,差(cha)壓變送器(qi)将差壓信(xin)号送入
流(liú)量積算儀(yí)
,積算儀将(jiāng)差壓信号(hao)換算成流(liu)量信号。同(tong)時通過溫(wen)度和壓⚽力(li)傳感器測(cè)出蒸汽的(de)溫度和壓(ya)力,積算儀(yí)根據當時(shí)的溫度和(hé)壓力計算(suan)出補償後(hòu)的流量。
制(zhì)造一個孔(kǒng)闆流量計(ji)需要以下(xia)參數:管道(dao)的口徑(管(guǎn)❄️徑×壁⛱️厚);孔(kǒng)闆流量計(ji)測量的介(jie)質;被測介(jie)質的工作(zuò)溫度;被🈲測(ce)介質的工(gong)作壓力(最(zuì)大壓力、最(zuì)小壓力、正(zheng)常壓力);被(bei)測介質的(de)👨❤️👨工作流🔱量(liang)(最大流量(liàng)、最小流量(liàng)、正常流量(liàng));被測介質(zhi)的黏度。
3孔(kong)闆流量計(ji)的優點和(he)缺點
孔闆(pan)流量計的(de)優點:第一(yi),适用于較(jiao)大口徑管(guan)道的計量(liang)(目前口👣徑(jìng)大于DN600mm的流(liu)量計一般(bān)隻能選用(yong)孔闆);第二(èr),經久耐用(yong);第三,标定(dìng)全面;第四(si),價格便宜(yi)。
孔闆流量(liang)計的缺點(dian):第一,對節(jie)流裝置、引(yin)壓管、冷凝(ning)罐🥰安裝要(yao)求很高,安(an)裝較爲複(fu)雜。第二,孔(kong)闆流量計(jì)整體㊙️校驗(yan)比較困難(nan)💘,目前隻能(néng)對差壓傳(chuan)感器、壓力(lì)🌈傳感器🌂、溫(wēn)度傳感器(qi)單🔅獨進行(hang)🐆校驗,整體(ti)的精度難(nan)于确保。
4實(shi)際使用情(qíng)況
現在熱(re)電聯産的(de)供熱形式(shì)已廣泛應(yīng)用于大中(zhōng)供熱公司(si),主要的優(yōu)點是有熱(re)源有保證(zhèng),而且價格(gé)低廉。我❗公(gong)司采用這(zhè)種形式供(gòng)熱已多年(nian),從電廠到(dào)換熱站的(de)蒸汽管道(dào),在電廠出(chū)口㊙️處安裝(zhuang)📱了一個
DN600mm孔(kong)闆流量計(ji)
,用于測量(liang)蒸汽的流(liú)量和用量(liàng)。該流量計(jì)從開始使(shǐ)用到現😍在(zài)已将近20年(nián),在這期間(jian),由于各種(zhong)方面的原(yuan)因,曾♉經出(chū)現過各種(zhǒng)各樣💚偏大(da)或偏小的(de)誤差,我們(men)采取了各(gè)種對應的(de)措施。根據(ju)筆者的記(jì)錄,總結了(le)一些經驗(yàn),僅供大家(jia)參考。
5負誤(wù)差的分析(xi)及解決辦(ban)法
5.1孔闆安(an)裝不正确(què)
孔闆的尖(jian)銳一側應(yīng)該迎着流(liú)體流向爲(wèi)入口端,呈(chéng)💁喇叭口形(xing)的🌍一側爲(wei)出口端。如(rú)果裝反,顯(xian)示将會偏(pian)小許🏒多。
解(jie)決辦法:檢(jiǎn)查孔闆安(an)裝方向,正(zheng)确安裝孔(kong)闆。
5.2孔闆入(rù)口邊緣磨(mó)損
如果孔(kong)闆使用時(shi)間較長,特(tè)别是在被(bèi)測介質夾(jiá)雜🚩固體顆(kē)粒🐆等雜物(wù)情況下,都(dōu)會造成孔(kǒng)闆的幾何(hé)形狀和尺(chi)寸的變化(huà),如果造成(cheng)開孔變大(da)或開孔邊(bian)緣變鈍,測(cè)💜量壓差就(jiu)會變小,流(liu)量顯示就(jiu)會偏低。
解(jie)決辦法:對(duì)孔闆進行(hang)重新加工(gōng),使開口達(da)到要求;嚴(yán)♻️重時進行(háng)更換。
5.3變送(sòng)器零點漂(piāo)移
如果使(shǐ)用時間較(jiao)長,變送器(qi)的零點可(ke)能會發生(sheng)漂移,如果(guǒ)👣是負漂移(yí),顯示的差(cha)壓将會減(jian)小,顯示的(de)流👈量也會(huì)減👅小。解決(jue)辦法:對變(bian)送器的零(líng)點進行校(xiao)正。
5.4上下遊(yóu)直管段長(zhang)度不夠
上(shang)下遊直管(guan)段長度如(ru)果不夠,氣(qi)體将得不(bú)到充分發(fa)展🧑🏾🤝🧑🏼,會使計(jì)⛷️量結果造(zào)成較大誤(wù)差,如果上(shàng)遊在規定(ding)直管段内(nèi)存在多個(ge)彎頭,将使(shǐ)計量結果(guo)偏低。
解決(jué)辦法:改造(zào)蒸汽管道(dào),使上下遊(yóu)直管段長(zhǎng)度達到規(gui)定要求📱。在(zai)節流裝置(zhì)之前加裝(zhuāng)整流器。
5.5差(chà)壓變送器(qì)的三閥組(zu)漏氣
如果(guo)
三閥組
中(zhong)的高壓閥(fa)或平衡閥(fa)漏氣,将會(hui)導緻測量(liàng)差壓減小(xiao),測量結🐆果(guǒ)就會偏低(di)。
解決辦法(fa):如果三閥(fa)組中的高(gāo)壓閥門漏(lòu)氣,将該閥(fa)門進行🌈緊(jǐn)固,必要時(shí)進行更換(huan)。如果三閥(fa)組中的平(píng)衡閥内漏(lòu),将該閥門(mén)進行緊固(gù),必要時進(jìn)行更換。
5.6隔(gé)離液液位(wei)高度不等(deng)
引壓管中(zhōng)從冷凝罐(guan)到差壓變(bian)送器中的(de)液位是爲(wei)了将✊高溫(wen)介質與差(chà)壓變送器(qi)隔開,保護(hù)差壓變送(song)器。如果低(dī)壓側液位(wei)高度低于(yu)高壓側液(ye)位高度,将(jiang)♉導緻測量(liang)差壓減小(xiao),測量流量(liàng)就會減小(xiao)。
解決辦法(fa):檢查高低(di)側冷凝罐(guàn)的高度是(shì)否一緻,如(ru)果不一緻(zhi),進👨❤️👨行校正(zhèng)。檢查冷凝(níng)罐的高度(dù)是否高于(yu)蒸汽管道(dao),如果低于(yu)管道♈,将冷(lěng)凝罐的高(gao)度擡高。
6正(zheng)誤差的分(fen)析及解決(jue)辦法
6.1流通(tong)截面積的(de)變化
在現(xian)場使用中(zhōng),孔闆表面(miàn)可能會黏(nián)結上一層(céng)污垢或雜(za)☀️質,導緻流(liu)通截面積(jī)變小,測量(liàng)差壓就會(hui)增大,從而(er)💜測量流量(liàng)增大。
解決(jué)辦法:檢查(cha)孔闆周圍(wei)是否幹淨(jing),對其進行(háng)清洗。
6.2變送(sòng)器零點漂(piāo)移
如果使(shǐ)用時間較(jiao)長,變送器(qì)的零點可(ke)能會發生(sheng)漂移㊙️,如果(guǒ)是正漂移(yí),顯示的差(cha)壓将會增(zēng)大,顯示的(de)流量也會(hui)增大。
解決(jué)辦法:對變(bian)送器的零(líng)點進行校(xiao)正。
6.3上下遊(yóu)直管段長(zhang)度不夠
上(shàng)下遊直管(guǎn)段長度如(ru)果不夠,氣(qi)體将得不(bú)到充分😘發(fa)展,會❓使計(ji)量結果造(zào)成較大誤(wù)差,如果上(shang)遊在規定(dìng)直管段内(nei)存在單個(gè)彎頭或平(ping)面雙彎頭(tou),将使計量(liang)結果偏高(gāo)。
解決辦法(fǎ):改造蒸汽(qi)管道,使上(shàng)下遊直管(guan)段長度達(da)到規定要(yao)求。在節流(liú)裝置之前(qián)加裝整流(liu)器。
6.4孔闆厚(hòu)度不符合(hé)規定
标準(zhǔn)中規定孔(kong)闆厚度應(ying)介于孔闆(pǎn)開孔厚度(du)e與0.05D之🔞間。如(rú)🔴果超出這(zhè)個範圍,将(jiang)使氣體流(liú)過孔闆的(de)阻力損失(shi)增大,使計(jì)🐇量值比實(shi)際值偏高(gāo)。
解決辦法(fa):檢查孔闆(pǎn)厚度,如果(guǒ)超出這個(ge)範圍,進行(hang)更🌂換。
6.5差壓(yā)變送器的(de)三閥組漏(lòu)氣
如果三(san)閥組中的(de)低壓閥漏(lou)氣,将會導(dao)緻測量差(cha)壓增✉️大,測(cè)量結果就(jiu)會增大。
解(jie)決辦法:如(ru)果三閥組(zu)中的低壓(yā)閥門漏氣(qì),将該閥門(men)進❄️行緊固(gù),必要時進(jin)行更換。
6.6隔(gé)離液液位(wèi)高度不等(děng)
引壓管中(zhong)從冷凝罐(guàn)到差壓變(bian)送器中的(de)液位是爲(wei)♉了将🐇高🧡溫(wēn)介質與差(cha)壓變送器(qì)隔開,保護(hù)差壓變送(sòng)器。如果低(di)壓側液位(wèi)高度高于(yú)高壓側液(yè)位高度,将(jiang)導緻測量(liang)差壓增大(dà),測量流量(liàng)就會增🛀🏻大(da)。
解決辦法(fa):檢查高低(di)側冷凝罐(guan)的高度是(shì)否一緻,如(ru)果不一緻(zhì)👉,進行校正(zhèng)。檢查冷凝(níng)罐的高度(dù)是否高于(yú)蒸汽管道(dao),如果低于(yú)管道,将冷(lěng)凝罐的高(gao)度擡高。
7結(jié)論
總的來(lai)說,孔闆流(liu)量計的測(ce)量誤差主(zhǔ)要是由以(yǐ)下3方面的(de)原因引起(qǐ)的:安裝不(bu)規範、維護(hù)不及時或(huò)誤操作、工(gong)藝系統或(huo)工🈲況改變(bian)。在孔闆流(liu)量計的使(shi)用過程中(zhōng),如果發生(shēng)誤差❓,可以(yi)從這3方面(miàn)進行分析(xi),然後尋找(zhao)解決的辦(ban)法。
(1)針對安(an)裝不規範(fàn)的問題,在(zai)安裝孔闆(pan)流量計前(qián),一定要🔞把(bǎ)蒸汽🙇♀️的情(qing)況(設計溫(wen)度、設計壓(ya)力等)、管道(dao)的情況、引(yǐn)壓元件的(de)情況、傳感(gǎn)器的情況(kuang)了解清楚(chǔ),根據孔闆(pan)🌈流量計安(an)裝規範,制(zhi)定準确的(de)安裝方案(an)。在安裝孔(kǒng)闆流量計(jì)時,要嚴格(gé)按照安裝(zhuāng)方☀️案進行(háng)施工。在安(ān)裝孔闆流(liu)量計後,要(yao)經常對各(gè)個安裝部(bù)件✂️進行檢(jian)查,确🐆保測(cè)量的精度(dù)。
(2)針對維護(hu)不及時或(huò)誤操作的(de)問題,對孔(kǒng)闆流量計(ji)🧑🏽🤝🧑🏻的✔️部件,尤(you)其是取源(yuán)部件,要經(jing)常進行位(wei)置精度檢(jian)查,保證差(cha)壓傳感器(qi)所顯示的(de)差壓是孔(kong)闆測得的(de)🚩真實差壓(yā)。在平時對(dui)流量計進(jìn)⚽行操作🔴時(shi),要嚴格按(an)🏃♂️照操作規(gui)程來做,避(bi)免誤操作(zuo),給表計帶(dai)來損壞。
(3)針(zhēn)對工藝系(xì)統或工況(kuang)改變的情(qíng)況,在使用(yong)過程中,要(yào)及時對二(er)次儀表的(de)參數進行(háng)修改,避免(mian)因換算錯(cuo)誤🔆給測量(liang)帶來誤差(chà)。
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