多參量v錐流量計(jì) 多參量變送器 多參數(shù)變送器 微差壓流量變送器 

概述： 差壓式流量計(jì)在蒸汽計(jì)量中的應(yīng)用 更新時(shí)間：2016-9-1 13:53:03　瀏覽次數(shù)：52 摘 要： 這篇文章介
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差壓式流量計(jì)在蒸汽計(jì)量中的應(yīng)用


更新時(shí)間：2016-9-1 13:53:03　瀏覽次數(shù)：52
摘 要： 這篇文章介紹了差壓式流量計(jì)（以 孔板為例）的作業(yè)原理及構(gòu)成，而且論說了各構(gòu)成有些的效果、分類及特征，剖析了流體的根柢有用質(zhì)量流量方程。并以必定壓力的飽滿蒸汽為例，推導(dǎo)出帶壓力補(bǔ)償?shù)恼羝髁坑杏霉�。敘說了差壓式流量計(jì)的選用原則、設(shè)備方法、留神事項(xiàng)及一般的保護(hù)常識，終究以本廠電解鋅蒸汽計(jì)量為例，從方案、外型到實(shí)習(xí)運(yùn)用做一介紹。
關(guān)鍵詞： 差壓式流量計(jì) 節(jié)省設(shè)備 孔板 差壓變送器 二次外表

1 導(dǎo)語

跟 著中國大中型企業(yè)的不斷深化改革，企業(yè)內(nèi)部各分廠（車間）的經(jīng)濟(jì)效益獨(dú)立核算，蒸汽計(jì)量作業(yè)已被不斷添加的企業(yè)所重視。蒸汽計(jì)量聯(lián)絡(luò)到動(dòng)力水泵的核算和查 核，直接聯(lián)絡(luò)到產(chǎn)汽單位和用汽單位的經(jīng)濟(jì)效益，一起，用汽單位精確控制蒸汽計(jì)量的多少，對出產(chǎn)技能有很大的幫忙。因而，流量外表的精確選用尤為首要�，F(xiàn)在 工業(yè)上運(yùn)用的流量計(jì)品種許多，因?yàn)椴顗毫髁坑?jì)構(gòu)造簡略、通用性強(qiáng)、運(yùn)用壽命長、信號便于遠(yuǎn)傳等特征，已被廣泛運(yùn)用。這篇文章就差壓式流量計(jì)在蒸汽計(jì)量運(yùn)用中的若干問題進(jìn)行剖析。

2 差壓式流量計(jì)的丈量原理及構(gòu)成

2.1 丈量原理

布滿管里的流體經(jīng)直線管道進(jìn)入節(jié)省設(shè)備，流束將在節(jié)省件處縮短，使流速加快，靜壓力降低，致使節(jié)省件前后發(fā)生差壓。流速增大，差壓也隨之增大，因而，經(jīng)過丈量差壓，能夠斷定流量，見圖1。


圖1 角接取壓法孔板設(shè)備

2.2 構(gòu)成

差壓式流量計(jì)由節(jié)省設(shè)備、引壓導(dǎo)管、三閥組、差壓變送器和二次外表構(gòu)成。見圖2。


圖2 差壓式流量計(jì)構(gòu)成

（1）節(jié)省設(shè)備。節(jié)省設(shè)備由節(jié)省和取壓設(shè)備構(gòu)成。

規(guī)范節(jié)省件有三品種型，即：孔板、噴嘴、文丘利管。其間流體流過孔板所發(fā)生的壓力扔掉最大，且孔板具有制造簡略、適用性廣、運(yùn)用壽命長等特征，工業(yè)出產(chǎn)中廣泛選用規(guī)范孔板，精度可達(dá)±0.5%～±1%，公稱徑為50～1200mm。

取壓設(shè)備有兩個(gè)取壓口，一個(gè)是上游取壓口，一個(gè)是輕賤取壓口，上游取壓口引出流體的正壓力，輕賤取壓口引出流體的負(fù)壓力。

⑵差壓變送器。差壓變送器是差壓式流量計(jì)中的首要構(gòu)成有些，它將節(jié)省設(shè)備的差壓信號轉(zhuǎn)變成電流信號，以便于二次外表處理和運(yùn)算。前期運(yùn)用的差壓變送器DDZ—Ⅱ（輸出0～10mA）和DDZ-Ⅲ（輸出4～20mA）型，其精確度均為±0.5%，根柢能滿意工業(yè)計(jì)量的央求�，F(xiàn)在，國內(nèi)有兩種系列產(chǎn)品，一種是西安外表廠出產(chǎn)的1151±0.5%系列差壓變送器，另一種是北京遠(yuǎn)東外表公司出產(chǎn)的1751系列，其精確度可達(dá)±0.25%。

⑶閃現(xiàn)外表。閃現(xiàn)外表將有用期壓變送氣發(fā)生的規(guī)范電流信號及其它設(shè)備發(fā)生的抵償信號進(jìn)行開方并積算，閃現(xiàn)瞬時(shí)流量、累計(jì)流量及其它參量。關(guān)于壓力、溫度不堅(jiān)決方案較大的丈量介質(zhì)，如過熱蒸汽等，有必要進(jìn)行溫度、壓力抵償，關(guān)于飽滿蒸汽，應(yīng)進(jìn)行壓力（或溫度）抵償。

常用的閃現(xiàn)外表有電磁計(jì)數(shù)式的開方積算器和智能數(shù)顯式的流量積算儀。智能流量積算儀是選用單片微處理機(jī)構(gòu)成活絡(luò)修正體系，能與差壓、壓力、溫度變送器或與熱電偶、熱電阻協(xié)作，對被測介質(zhì)因?yàn)閴毫�、溫度違反方案工況致使的流量測量差錯(cuò)及累計(jì)積算等，經(jīng)過軟件結(jié)束自動(dòng)抵償和積算，然后跋涉丈量精度及可靠性。

3 流量方程

因?yàn)闅怏w具有可緊縮性質(zhì)，丈量蒸汽應(yīng)選用質(zhì)量流量。

依據(jù)經(jīng)典的伯努利規(guī)則、節(jié)省設(shè)備的根柢有用流量方程為：

式中：qm-質(zhì)量流量kg/h；α-流量系數(shù)；ε-流體流束的膨脹系數(shù)（對不行緊縮流體ε=1，對可緊縮流體ε<1）；Ad-作業(yè)狀態(tài)下的節(jié)省件開孔面積；△P-節(jié)省件上、輕賤側(cè)規(guī)則的取壓孔方位上的表壓差，MPa；ρ1-作業(yè)狀態(tài)下的流體密度kg/m3。

因?yàn)橛绊懙囊卦S多，一般運(yùn)用經(jīng)歷公式，直接實(shí)驗(yàn)測定或查閱表格和曲線得到。

在實(shí)習(xí)出產(chǎn)中，因?yàn)殄仩t內(nèi)壓力的改動(dòng)，使蒸汽密度違反方案時(shí)所選用的ρ值，然后致使丈量差錯(cuò)，因而實(shí)習(xí)流量的標(biāo)明式為：

將式⑵除以式⑴得

連續(xù)丈量實(shí)習(xí)密度較艱難，關(guān)于飽滿蒸汽，與壓力或溫度成必定聯(lián)絡(luò)。對過熱蒸汽，與壓力、溫度成必定聯(lián)絡(luò)，因而，經(jīng)過丈量壓力、溫度得到ρ2。

以必定壓力≤2MPa的飽滿蒸汽為例：

依據(jù)經(jīng)歷公式P=（1/1.7235）P015/16 （4）

將⑷式進(jìn)行線性化處理得

ρ2=ρ1（15P/16P0+1/16） ⑸

式中：P0-孔板方案時(shí)選用的必定壓力MPa；P-作業(yè)壓力MPa。

將⑴與⑸代入⑶，得到：

式中：△P=K1×Iλ1，P-0.1033=K2×Iλ2（表壓）；Iλ1-差壓變送器輸出電流；K2-壓力變送器系數(shù)。

將△P與P代入⑹可得：

上式即為帶壓力抵償?shù)恼羝髁康挠杏霉健?

4 有用期壓式流量計(jì)選用、設(shè)備和保護(hù)

4.1 選用

⑴孔板的 核算、加工一般托付外表廠進(jìn)行，而孔的精確參數(shù)有必要由計(jì)量有些供應(yīng)。首要參數(shù)包含：丈量介質(zhì)的最大流量（t/h）、丈量介質(zhì)的最小流量（t/h）、均勻 表壓力（MPa）、均勻溫度（℃）、均勻大氣壓（Pa）、管道內(nèi)徑（mm）、管道資料、丈量介質(zhì)黏度（Pa·s）、丈量介質(zhì)的水份以及管道設(shè)備方法等10 項(xiàng)。

關(guān)于丈量方案，挑選時(shí)應(yīng)使實(shí)習(xí)丈量的流量落在流量計(jì)的丈量方案內(nèi)，常用流量值在丈量上限的2/3處，因?yàn)椴顗毫髁坑?jì)的量程比是3：1，適用于出產(chǎn)值、消耗量比照安穩(wěn)，改動(dòng)凹凸小的流量測量。

⑵差壓變送器及壓力變送器等在訂購時(shí)應(yīng)留神如下三點(diǎn)：

①測程有必要與孔板的最大差壓一起，或可調(diào)至孔板的最大差壓。

②輸出信號有必要是0～10mA或4～20mA規(guī)范信號，以便于與閃現(xiàn)外表協(xié)作運(yùn)用。

③關(guān)于需要溫度、壓力抵償?shù)恼闪拷橘|(zhì)必定要配備溫度丈量外表和壓力丈量外表。

⑶應(yīng)留神閃現(xiàn)外表和信號丈量外表協(xié)作運(yùn)用。

4.2 設(shè)備

⑴孔板設(shè)備時(shí)其“+”號應(yīng)向著流束。關(guān)于未標(biāo)“+”、“-”符號的孔板，設(shè)備時(shí)應(yīng)留神孔板上的倒角在出氣的一邊。

⑵孔板設(shè)備處不允許存在走漏景象。

⑶孔板上、輕賤側(cè)應(yīng)有滿意長的直管段，一般，前直管段長10D，后直管段長5D（D為管道直徑），不然，會(huì)發(fā)生很大差錯(cuò)。

⑷導(dǎo)壓管應(yīng)筆直或傾斜敷設(shè)，傾斜度不得小于1：12，導(dǎo)壓管長度應(yīng)盡量短，以削減壓力扔掉，走絲不能太小，以削減抵觸扔掉。

⑸設(shè)備時(shí)應(yīng)留神與丈量登記表配套的三閥組的方向，格外關(guān)于那些未標(biāo)明設(shè)備方向或高、低壓閥手柄裝反的更應(yīng)仔細(xì)檢查，防止給高度帶來不該有的費(fèi)事。

⑹變送器應(yīng)在外殼密封的情況下作業(yè)，有必要防潮、防塵。環(huán)境條件過于惡劣時(shí)，可把變送器放在一小房間，以便于保護(hù)和修補(bǔ)。


4.3 保護(hù)

⑴差壓變送器投入作業(yè)時(shí)，應(yīng)精確操作位于它上部的三閥組。首要，應(yīng)翻開平衡閥，然后翻開正壓閥和負(fù)壓閥，終究封閉平衡閥，以防止壓力單相過載沖擊變送器的丈量元件，吊銷差壓變送器也應(yīng)先翻開平衡閥，后封閉正壓閥和負(fù)壓閥。

⑵關(guān)于孔板、導(dǎo)壓體系及前后管道應(yīng)守時(shí)排污，新裝引壓導(dǎo)管需排污勤一點(diǎn)（約1個(gè)星期排一次），往后時(shí)間可長一點(diǎn)。

⑶當(dāng)作業(yè)條件改動(dòng)或孔板開孔直角進(jìn)口邊緣的銳利度和筆直度、孔板端面平行度、光潔度等參數(shù)超差時(shí)，應(yīng)及時(shí)對孔板進(jìn)行修正和予以更換。

⑷引壓管中應(yīng)堅(jiān)持冷凝水，以防蒸汽進(jìn)入變送器正負(fù)壓容室，致使丈量差錯(cuò)。


⑸當(dāng)變送器因誤操作，而遭到單向作業(yè)壓力時(shí)，應(yīng)從速使凹凸壓室無壓力，并調(diào)整零點(diǎn)，使輸出電流改動(dòng)不大于0.1mA。


⑹差壓變送器容室“O”形密封圈拆裝時(shí)，有必要鏟除密封槽內(nèi)廢物，并用洗滌劑潤滑。

⑺變送器、閃現(xiàn)外表應(yīng)守時(shí)校驗(yàn)。

5 孔板式流量計(jì)在我廠的運(yùn)用

以西區(qū)電解鋅蒸汽計(jì)量為例：

技能條件。

最 大流量：qmax=90t/h；常用流量：qcom=72t/h；最小流量：qmin=30t/h；必定壓力：P=0.5MPa；作業(yè)溫 度：t=240℃；流體密度：ρ=2.152kg/m3；管道內(nèi)徑：D=509mm；差壓上限：△Pmax=6000Pa；流體粘 度：μ=0.01774MPa·s；等熵指數(shù)：K=1.3027；管道相對粗糙度：K=0.075m；管道線膨脹系數(shù) λ0=1.72×10-6mm/mm℃；管節(jié)省件線膨脹系數(shù)：λ0=1.72×10-6mm/mm℃；20℃時(shí)節(jié)省體開孔直徑 d20℃=312.93+0.16mm。

由以上有關(guān)技能條件得出：

直徑比：β=0.61479；流出系 數(shù)；C=0.60413；可膨脹系數(shù)：ε=0.97288；最大雷諾數(shù)：REDMAX=3512667；常用雷諾數(shù)：REDCOM=2810134；最小 雷諾數(shù)：REDMIN=1170889；常用差壓：△P=38400Pa；壓力扔掉△W=36778Pa；計(jì)算差錯(cuò)：E=0.0009%；流量不斷定 度：e=+0.88%；前直管段：L1=9.8mm；后直管段L2=3.6mm。

因該水蒸汽是過熱蒸汽，故應(yīng)進(jìn)行壓力溫度抵償，現(xiàn)在智 能型外表對流體密度選用兩種不一樣方法，有的外表是預(yù)先給定的密度值，再經(jīng)過所測得的溫度，有些外表在軟件中選用查表法或抵償法得到每一會(huì)兒的液體密度 值，此精確度高，鑒于此兩種情況，我廠選用的二次外表為大華外表廠出產(chǎn)的智能型通用流量過熱蒸汽質(zhì)量流量（帶壓力、溫度抵償）。其數(shù)字模型。

丈量過熱蒸汽質(zhì)量流量（帶壓力、溫度抵償）：

式 中：F2-外表閃現(xiàn)的經(jīng)壓力或溫度抵償后的瞬時(shí)質(zhì)量流量；QFS-流量量程設(shè)定值，即組態(tài)表中單元“08F”；I-對應(yīng)于瞬時(shí)流量輸入電流；Imax-當(dāng) 輸入信號為4～20mA，△I=（20-4）mA=16mA；ρP·t-對應(yīng)的壓力（Pa）、溫度（℃）狀態(tài)下過熱蒸汽的密度kg/m3；Ks2--第二 流量抵償系數(shù)、參數(shù)設(shè)置表中“17F”單元。

ρ0為參看狀態(tài)下的蒸汽密度kg/m3。

此公式模型在參數(shù)設(shè)置中挑選見表1。

該孔板式流量計(jì)投入作業(yè)后，二次外表作業(yè)安穩(wěn)，數(shù)據(jù)可靠，得到了熱電廠和電解鋅廠的認(rèn)可，對電解鋅出產(chǎn)技能頂用氣量的合理控制起到了首要效果，為電解鋅節(jié)能降耗、增產(chǎn)供應(yīng)了便利的條件。

6 結(jié)語

在流量測量中，孔板式流量計(jì)具有構(gòu)造簡略、運(yùn)用壽命長及報(bào)價(jià)低一級利益，使板式流量計(jì)得到了廣泛的運(yùn)用，雖然在不一樣的情況下存在丈量精度不高的現(xiàn)象，但在運(yùn)用中假定留神滿意孔板式流量計(jì)的運(yùn)用條件和適用方案，孔板式流量計(jì)仍能抵達(dá)±1.5%的精度，現(xiàn)在仍然是一種較好的計(jì)量用具。

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