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标准孔板流量计安装条件 孔板流量计技术指标

时间:2020-07-29    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     
节流装置的安装和适用于下列管段和管件有关:节流件上游侧第一阻力件、第二阻力件,节流件下右侧第一阻力件,从节流件上游第二阻力件到下游第一阻力件之间的管段以及差压讯号管路等。

1、管道条件:

(1)节流件前后的直管段必须是直的,不得有肉眼可见的弯曲。

(2)安装节流件用得直管段应该是光滑的,如不光滑,流量系数应乘以粗糙度修正稀疏。

(3)为保证流体的流动在节流件前1D出形成充分发展的紊流速度分布,而且使这种分布成均匀的轴对称形,所以

1)直管段必须是圆的,而且对节流件前2D范围,其圆度要求其甚为严格,并且有一定的圆度指标。具体衡量方法:

(A)节流件前OD,D/2,D,2D4个垂直管截面上,以大至相等的角距离至少分别测量4个管道内径单测值,取平均值D。任意内径单测量值与平均值之差不得超过±0。3%

(B)在节流件后,在OD和2D位置用上述方法测得8个内径单测值,任意单测值与D比较,其最大偏差不得超过±2%

2)节流件前后要求一段足够长的直管段,这段足够长的直管段和节流件前的局部阻力件形式有关和直径比β有关,见表1(β=d/D, d为孔板开孔直径,D为管道内径)。

(4)节流件上游侧第一阻力件和第二阻力件之间的直管段长度可按第二阻力件的形式和β=0。7(不论实际β值是多少)取表一所列数值的1/2

(5)节流件上游侧为敞开空间或直径≥2D大容器时,则敞开空间或大容器与节流件之间的直管长不得小于30D(15D)若节流件和敞开空间或大容器之间尚有其它局部阻力件时,则除在节流件与局部阻力件之间设有附合表1上规定的最小直管段长1外,从敞开空间到节流件之间的直管段总长也不得小于30D(15D)。

节流件上下游侧的最小直管段长度表1

注:

1、上表只对标准节流装置而言,对特殊节流装置可供参考

2、列数系为管内径D 的倍数。

3、上表括号外的数字为“附加相对极限误差为零”的数值,括号内的数字为“附加相对极限误差为±0.5%”的数值。即直管段长度中有一个采用括号内的数值时,流量测量的极限相对误差τQ/Q。应再算术相加0.5%亦即(τQ/Q+0.5)%

4、若实际直管段长度大于括号内数值,而小于括号外的数值时,需按“附加极限相对误差为0.5%”处理。

(1)直流件安装在管道中,其前端面必须与管道轴线垂直,允许的最大不垂直度不得超过±1°。

(2)节流件安装在管道中后,其开孔必须与管道同心,其允许的最大不同心度ε不得超过下列公式计算结果:ε≤0.015D(1/β-1)。

(3)所有垫片不能用太厚的材料,可以不超过0.5mm,垫片不能突出管壁内否则可能引起很大的测量误差。

(4)凡是调节流量用的阀门,应装在节流件后最小值管段长度以外

(5)节流装置在工艺管道上的安装,必须在管道清洗吹扫后进行。

(6)在水平或倾斜管道安装的节流装置的取压方式。

1)被测流体为液体时,为防止气泡进工艺管道入到牙关,取压扣应处于工艺管道中心线下偏≤45°的位置上正负取压口处于与管道对称位置时,两者应在同一水平面上(见图)

2) 被测流体为气体时,为防止液体(冷凝液)进入导压管,取压口应处工艺管道中心管道上方线上插≤45°的位置,正负取压口处于与管道对称位置时,两者应在同一水平线上。(见图)

3) 被测流体为蒸汽时,应保证冷凝器中冷凝液面恒定和正负导压管上的冷凝面高度一致,正负压口处于与管道对称位置时,两者应在同一水平面上(见图)。

上述三种取压口的安装量式,均可与管道对称和管道的同一侧进行安装。

(7) 安装节流装置的管道处于垂直时,冷凝器应处于同一水平位置上,这样可以消除因取压孔位置高度不同而引起的测量误差。

(8) 导压管应按被测流体的性质和参数使用耐压,耐腐蚀的材质制造,其内径不得小于6 ㎜长度可以在16M 之内,视被测流体性质而安,不同长度下的最小内径见表2

导压管的内径和长度表2

(9) 安装差压信号 按1:10 倾斜度敷设。

1、涡街流量计与孔板流量计目前的技术水平

涡街流量主的基本结构由涡街发生体、检测元件、信号处理放大电路组成,目前对于涡街发生体的研究已达到相当完善的程度,以三角型发生体为较佳型体,检测元件有热敏电阻、应变片、压电晶体、差动电容、超声波等。信号处理部分有许多已微机化。涡街流量计具有安装方便(可直接在管道上安装)、体积小、互换性强、长期运行精度高,可适用于大多数液体、气体和蒸气测量。目前世界市场的涡街流量计的销售额每年递增30%左右。

目前孔板流量计的技术发展水平仍以确定的经验公式为基础,1980年国际标准化组织将R541与R781两个标准合并成标准ISO5167(1980)。

孔板节流装置由于结构简单,造价低、可靠等优点,它几乎适用于所有介质测量,而与之配套的差压变送器发展迅速,使其本身具有的不足得以弥补。

2、涡街流量计与孔板流量计综合性能评价

孔板流量计(简称孔板)由节流件取压装置和差压变送器组成,导压管对于易冻的场所需要有伴热措施,一个流量测量回路静密封点为20个左右,使用中存在如下问题:

易冻、易堵、易漏、伴热容易造成差压变送器器件老化、某些场合导压管需加隔离液,由于伴热或工艺操作不稳,正、负导压管隔离液液线常常不等,产生液柱差,使流量指示不准。

涡街流量计的优点

与节流式差压流量计相比,涡街流量计有如下优点。

① 结构简单、牢固、安装维护方便。无需导压管和三阀组等,减少泄露、堵塞和冻结等。

② 精确度较高,一般为±(1~1.5)%R。

③ 测量范围宽,合理确定口径,范围度可达20:1。

④ 压损小,约为节流式差压流量计的1/4~1/2。

⑤ 输出与流量成正比的脉冲信号,无零点漂移。

⑥ 在一定雷诺数范围内,输出频率不受流体物性(密度、粘度)和组成的影响,即仪表系数仅与旋涡发生体及管道的形状、尺寸有关。

(2)涡街流量计的局限性

① 对管道机械振动较敏感,不宜用于强振动场所。

② 口径越大,分辨率越低,一般满管时流量计用于DN400以下。

③ 流体温度太高时,传感器还有困难,一般流体温度≤420℃。

④ 当流体有压力脉动或流量脉动时,示值大幅度偏高,影响较大,因此不适用于脉动流。

(3)节流式差压流量计优点

① 节流式差压流量计中的标准孔板结构易于复制,简单牢固,性能稳定可靠,价格低廉。无需实流校准就可使用,这在流量计中是少有的。

② 适用范围广泛。既适用于全部单相流体,也可测量部分混相流,如气固、汽液、固液等。

③ 高温高压大口径和小流量均适用。

④ 对振动不敏感,抗干扰能力特别优越。

(4)节流式差压流量计局限性

① 测量精确度在流量计中属中等水平。由于众多因素的影响错综复杂,精确度难以提高。

② 范围度窄,由于仪表信号(差压)与流量为平方关系,一般范围度仅3:1~4:1。

③ 现场安装条件要求较高,如需较长的直管段(指孔板、喷嘴),一般难以满足。

④ 节流装置与差压显示仪表之间引压管线为薄弱环节,易产生泄露、堵塞及冻结、信号失真等故障。

最近几年发展起来的一体型节流式差压流量计,虽然仍有引压管线,但长度不足1m,因而减小了这方面的缺陷。

⑤ 压损大(指孔板、喷嘴)。

所以对选用涡街流量计或孔板流量计要根据被测介质的物理化学属性,流量范围来选择,但说用涡街流量计全面代替孔板流量计是不可能的。

标准孔板安装使用说明

1.原理及结构:

充满管道的流体,当它们流经管道内的标准孔板时,流速将在标准孔板的节流处形成局部收缩,从而使流速增加,静压力降低,于是在标准孔板前后便产生了压力降或叫压差,介质流动的流量愈大,在标准孔板前后产生的压差也就愈大,所以可通过测量压差来衡量流体流量的大小。这种测量方法是以能量守衡定律和流动连续性定律为基准的。

2.安装

2.1基本要求:

2.1.1对于新设管路系统,必须先经扫线后再安装标准孔板,以防管内杂物堵塞或损伤标准孔板。

2.1.2安装前应仔细核对标准孔板的编号、位号、规格是否与管道情况、流量范围等参数相符。在取压口附近标有“+”的一端应与流体上游管段联接,标有“—”的一端应与流体下游管段联接。

2.1.3标准孔板的中心线应当与管道中心线同轴。

2.2对管道的要求:

2.2.1节流件(标准孔板)应配有一段测量管,至少保持前10DN、后5DN的等径直管段,以提高测量精度。

2.2.2在节流件前后若需安装阀门,选闸阀且在运行中全开;调节阀则应在下游5DN之后的管路中。

3.对差压引出管路的要求:

3.1引压管路的内径与管路长度和介质脏污程度有关,通常在45米以内用内径为8-12mm的管子。

3.2测量液体流量时引压管水平段应在同一水平面内。若是在垂直管道上安装节流件,引压短管之间相距一定的距离(垂线方向),这对差压变送器的零点有影响,应通过“零点迁移”来校正。

3.3引压管路应有牢固的支架托承,两根取压管路应尽可能互相靠近并远离热源或震动源,测量水蒸汽流量时,应用保温材料一同包扎,必须时(如气温0℃以下)加伴热管防止结冰。在测量脏污流量时,应附设隔离器或沉降器。

3.4引压管路内必须始终保持单相流体状态。被测流体是气体时,引压管路(包括差压计的压力腔)内全部是气相;被测流体是液体时,引压管路内全部是液相,不能有气泡。为此应在引压管路的zui低点装排水阀或在zui高点装排气阀,在新装或检修差压仪表时应特别注意。

4.使用与维护

4.1使用注意事项

4.1.1新表或停用一段时间后重新启用的标准孔板,投用前应检查引压管路有无堵塞或泄漏,对液体介质应在引压管路内充满清洁的水或其他导压液体,注意排放管路内混进的气体,对气体介质应注意排放管路内积液。

4.1.2投运前打开“三阀组”中的平衡阀,关严正负取压管路上的阀门,检查、校正差压变送器的零点,一定注意“零点”是在正负压力腔完全等压(即差压等于0)时,核查调整差压变送器。

4.1.3在流体流动状态下即使全开“平衡阀”,只要不关严正负取压管路上的取压阀门,也不能核查零点。因为平衡阀本身有阻力,不能完全平衡正负压力腔的压力,即达不到“零差压”状态。

4.1.4测量脏污流体流量时,一定要配置沉降器或隔离器。注意导压流体的进口、出口及排污口的位置如何合理选择,以达到排污目的。

4.1.5测量腐蚀性流体流量时,一定要选用合适的隔离器,根据介质比重选用合适的隔离液,并注意合理选择隔离液与被测流体的入口。

4.1.6标准孔板的设计参数是否与实际参数相符,直接关系到测量精度。标准孔板投入使用时,测得的参数如果处于设计参数的范围内,测量精度一般不会超过设计计算精度;但是如果测得的参数远离设计参数范围(假定标准孔板及差压变送器选型、制造、安装均符合要求)则有可能是提供的设计参数有误,应更改设计参数,重新设计计算标准孔板。

4.2维护注意事项:

4.2.1日常维护工作主要是清除沉降器或隔离器内的积垢,定期从排污口处放掉,在被测介质是高温高压腐蚀或有毒流体时,清除时要注意安全。

4.2.2差压变送器的零点有时发生漂移,影响测量精度(特别是流量小、差压接近下限值时),要经常校对零点。质量好的差压变送器可根据经验延长校零周期至1年,而质量差的则可能数天校一次零点,所以我们建议配用质量好的差压变送器,减轻日常维护工作量。



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