如何選擇流量儀表,歸納起來選擇流量儀表取決于以下六個因素:
一,、儀表技術(shù)參數(shù)
選擇的依據(jù)首先是工藝對流量儀表的技術(shù)要求,如:
1)總量,、流量
總量(單位為m3或kg),,多用于貿(mào)易核算,準(zhǔn)確度是*,。
流量(瞬時量單位為m3/h,,kg/h),多用于流程工業(yè)是控制系統(tǒng)的信息源頭,,重復(fù)性常是*,。
2)連續(xù),開關(guān)
一般儀表的輸出為連續(xù)量,,而開關(guān)量可用于簡單的二位式控制,,或設(shè)備保護,要求可靠性良好,。
3)準(zhǔn)確度
準(zhǔn)確度不僅取決儀表本身,,還取決于校驗系統(tǒng),是外加特性,。要說明在什么流量范圍內(nèi)的準(zhǔn)確度,,如用于控制系統(tǒng)還應(yīng)考慮與整個系統(tǒng)準(zhǔn)確度相匹配。
注意:廠家注明的誤差是%Fs(上限),;還是%RD(測值),。
4)重復(fù)性
重復(fù)性是指環(huán)境條件介質(zhì)參數(shù)不變時,對某*量值多次測量的一致性,,是儀表本身的特征,。
不少廠家把重復(fù)性誤導(dǎo)為準(zhǔn)確度,準(zhǔn)確度應(yīng)由重復(fù)性與標(biāo)定裝置的流量不確定度兩部分組成,。
5)量程比,,在一定準(zhǔn)確度范圍內(nèi),zui大與zui小流量之比,。
差壓式流量儀表,,從儀表本身可以有較大量程比,,因受二次表制約,一般只有3:1,。
6)壓力損失
流量儀表(除電磁,、超聲)都有檢測件(如孔板、渦輪……),,以及強制改變流向(如彎頭,、科氏)都將產(chǎn)生不可恢復(fù)壓力損失,它將額外增加了輸送的動力,,才能維持正常運行,,有些儀表*壓縮很可觀,在歷行節(jié)能的今天應(yīng)引起重視,。
7)輸出信號
一般為標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號(0-10V,,4~20mA等)已不能適應(yīng)系統(tǒng)發(fā)展要求。
通訊要求數(shù)字信號,,Rosemount推出了HART協(xié)議,,RS232/RS485轉(zhuǎn)換器,RS232限于2Km以內(nèi),,RS485可達10km,。
8)響應(yīng)時間
輸出信號隨流量參數(shù)變化反應(yīng)的時間,對控制系統(tǒng)來說短越好,;對脈動流則希望有較慢的輸出響應(yīng),。
9)綜合性能
儀表的性能指標(biāo)是相互制約的,如樣本中壓力上限為2mpa,;溫度為250℃,,口徑為1m;則當(dāng)口徑為1m時,,壓力可能只能為1.5mpa,,溫度只能是200℃,不可能同為極限值,。
二,、流體特性
1)流體類型:液體、氣體,,還是蒸汽,,有些儀表如電磁不能測電導(dǎo)率太低的流體;插入熱式則不能測液體,。
2)溫度,、壓力、密度,是選擇儀表提供的重要參數(shù),,特別是在工況下的參數(shù),對于氣體流量還應(yīng)了解其體積流量是工作狀態(tài),、還是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),。
3)粘性:液體粘性相差較大會影響選型,如粘性大的液體宜用容積式流量計,,而不宜選用渦輪,、浮子、渦街等流量計,。
4)腐蝕,、結(jié)垢、臟污:這類流體,,不宜選用有轉(zhuǎn)動件及有檢測件的儀表,。即使對于超聲、電磁這種流量計,,也會因腐蝕管道帶來誤差,。如口徑50mm,結(jié)垢0.5~1mm,,將帶來0.5~1%的誤差,。
5)特殊參數(shù):某些流體參數(shù)會影響儀表的工作,如壓縮性系數(shù)影響差壓式,;比熱及熱傳導(dǎo)系數(shù)影響熱式,;電導(dǎo)率影響電磁;聲速影響超聲,。
6)單,、多相
相是指在一個系統(tǒng)中具有相同的物理、化學(xué)性質(zhì)的物質(zhì),,不同的相有較明顯的界面,,通常工業(yè)中大多為單相,隨著工業(yè)的發(fā)展出現(xiàn)了多相流(氣固,、氣液,、液固或氣固液)等的流量測量問題。
三,、流動的狀態(tài)
與許多物理參數(shù)(如壓力,、溫度、物位,、成分)不同的是流量必須以流體流動為前提,,沒有流動就不存在流量。
1)滿管、非滿管,。一般流體均應(yīng)充滿管道,,但當(dāng)液體流量較小,管道又處于水平時,,則可能出現(xiàn)非滿管流動,,大多數(shù)流量儀表都無法解決,目前電磁已有非滿管流量計型號,。
2)層流,、紊流。反映流體在管道中流動的狀態(tài),,影響流量系數(shù)的大小,,當(dāng)Re<2320時為層流,僅有很少情況如流體粘性大,,管道小,,流速低才會出現(xiàn)層流,工業(yè)中多為紊流,。
3)封閉,、明渠。流程工業(yè)中多為封閉管道,。
4)充分發(fā)展紊流,。流量儀表多為速度型,即管內(nèi)流速分布影響流量系數(shù),,所以要求流量儀表應(yīng)安裝在一種特定的充分發(fā)展紊流中,。只要儀表前具有30倍管徑長度即可取得。
5)脈動流,,流體中任一參數(shù)(流速,、溫度、壓力,、密度)隨時間變化的流動,,易產(chǎn)生誤差,應(yīng)附加設(shè)備去掉脈動流準(zhǔn)確進行測量,。
四,、安裝
流量儀表常由于安裝不當(dāng)無法正常工作,如方向裝反,、流速分布不理想,,引壓管中出現(xiàn)二相,環(huán)境惡劣,,缺少必要的附件……
1)管道的布局,。有些儀表如浮子式只能安裝在垂直管道上,;而有些為避免流體的重力只能裝在水平管道上;而流體中含有固體顆粒又不宜安裝在水平管道上,。
2)流向,。流量儀表中絕大多數(shù)不能反向安裝。
3)直管段長度,。除浮子,、容積、科氏外,,都要求儀表前后有較長的直管段,以節(jié)流裝置及測點速的插入式儀表要求zui高(達30~50D),。
4)管徑,。不少流量儀表管徑范圍較窄,限制了選用,,可采用變徑管彌補,,但要注意變徑后仍應(yīng)處于儀表的正常工作范圍,應(yīng)避免流速過小,,輸出太弱,;流速過高、強度受損的情況,。
5)維護空間,。應(yīng)具有必要的裝卸、維護空間,。
6)配件,。針對某一儀表,應(yīng)考慮安裝必要的配件,,如流動調(diào)整器,、過濾器、氣體分離器,、阻尼器……等等,。
五、環(huán)境
流量儀表應(yīng)避免安裝在以下環(huán)境,。
1)高溫,。流量儀表的檢測部分無法避開,則應(yīng)使變送器部分遠離高溫區(qū),。
2)振動,。在壓縮機、定排量泵,、振蕩伐門后,,不能安裝渦街,、漩進、科氏等流量計,。
3)粉塵,。儀表的變送器應(yīng)遠離或加防護罩。
4)腐蝕,。潮濕,,如無法避閉應(yīng)選用耐蝕材料做儀表殼體。
5)防爆易燃,。應(yīng)增加儀表的防爆安全事故,,采用氣密性外殼及降低電源電壓。
6)電磁干擾:儀表在強電磁干擾附近應(yīng)加裝防護罩,,以屏蔽電磁干擾,。
處于惡劣工作環(huán)境,流量儀表的檢測儀表難以回避,,而二次表(變送器)則不然,,此時不宜用一體化儀表。
六,、經(jīng)濟性
1)初始購置費,。開始與廠商接觸時,應(yīng)注意:①理性對待廠商所宣傳的技術(shù)指標(biāo),;②根據(jù)需求選用,,不要盲目追求高指標(biāo)。③要注意儀表的制造材料,。
2)安裝,。管徑大特別要注意安裝中的附加問題,如是否為便于維修加裝旁路管道,;必要的配件,,如過濾器、流動調(diào)整器……
3)維修,、配件,。有些儀表的檢測件,轉(zhuǎn)動件易于磨損,,腐蝕(如渦輪,、容積、孔板)維修量不小,。
4)校驗,。有些儀表工作一段時間后,因腐蝕,、磨損,,準(zhǔn)確度會下降,,如用于貿(mào)易核算,應(yīng)定期校驗,。
5)運行費,。流量儀表一般均有*壓損,因此會帶來額外的運行費,,特別是管徑較大時,,其年運行費可能數(shù)倍于購置費。
6)誤差的損失,。如用于貿(mào)易核算,,特別是較貴重的能源、化工原料,,應(yīng)選用度高的儀表,,否則因誤差造成的經(jīng)濟損失,將數(shù)倍于購置費,。
七、小結(jié)
流量儀表的選擇,,可根據(jù)以上六類影響因素,,選擇大致可按以下程序:
滿足同一工藝要求的流量儀表可能不止一種,可以同時做幾套方案進行比較,。
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