咨询服务热线
0517-86996066
18915186518

热点资讯

咨询热线:

0517-86996066

邮件:

电话:

地址: 江苏华云仪表有限公司

哥氏力直接质量流量计的发展选型安装及应用


文章日期:2018-01-17|阅读数:


〔摘要 〕本文 根 据国外 进 口 质量 流 量计的 使 用情况,详细 论 述 了质量流 量 计的 发 展、选型、安 装 及 应 用,对用 户 正确 应 用 质 量 流量 计 有 一 定 的 参考 价 值。
一、前言:
  在直接 测量 的 质 量流 量 计 问世 之 前,用于贸易交接、内部结算、产 品质量控制 的流量计 都属 于 容积式 流量计。由于这种流 量计 所测 量的是 流体 的体 积 流量,因此,当流体 的工作 状态 发 生变 化 时,常常 会 引起 显著 的 测量误 差。即使 经过 诸如 温度、压 力、粘度、密度等的修正 或 换算,或者 利 用先进 的 计算 机进 行在 线补 偿,但是 也 因数学模 型 误 差及 仪 表本身 的误差,致使 测量 的准确度受 到限制,因而要 想得 到 0.25 级 的 准确 度 实 际 上 是 不 可 能的。这样,便 希 望用直接 质量流 量计来 测量流体 流量。
  完成直 接 测量 质量流量 的三个基 本量是质量、长度 和时 间。它 们彼此是 相互 独立的,因 此,它 们 中的任 何 一个 量都 是 准确 测 量 的理 想基准。质量 流量 汁就是 基于此 主 导 思 想设计 开发 的。

二、哥 氏力 ( Cor i o l i、Fo r e e) 直 接质 量 流量计 的发展:
  顾名 思义,直接 质量 流 量计 就 是 直 接 测量 流体质 量流 量的仪 表。早 期的质量 流量计由于 结构、技术 上的一些 原 因,真正 在工业 生产 装置 上 应用 成功 的并 不 多见,有 的甚 至 停留在实验室 的水平。质 量流 量计真 正在工 业生 产 中的 应用 始 于 ” 年 代 后 期,即 1 9 7 7 年美 国 M ie r oMo t i o n公 司 的创 始 人 Jame s·E·S miht 成 功 地开 发 了基 于振 动 原 理, 个真正 可用于 工业 生产 中的质量 流量计。在此以 后,许多 外 国公 司纷 纷 推 出 自己 的质 量 流量计,如 原联邦 德国 Eendr es + Ha u s e r公 司的m一卯sn t D Q 6 0 0 / z,Kr o h ne公 司 的 M F 2 2 0 0、美 国 F ishe reo n t r o 一s公 司 的 8 3 0 0 系 列、o Fxboro公 司 的 I / A 质 量 流量 计,还 有 B 十 R公 司,s m i ht M et er 公 司 等 都 生 产 出 了 以 哥氏力来 测量 流量的 质量流量 计。
  质 量流 量计正 向着系 列化、多 品种、互换性、高 度智 能化、低 成本、高 M T B F 方 向发 展。由于 质 量流 量 计大 多带 有计 算 机通 过接 口,如 R s 2 3 2,R s 4 2 2,R s 4 8 5 等,所 以 它可 以 直接与分 散控 制 系统或 主计 算 机通 讯,也 有 的 利用频 移键控 ( F S K )技 术,采 用叠加 在标准 4 ~20mA输出上的高频数字通讯信号,通过改变这些信号的频率,在回路上传送信息、设定和修改参数。如Micro Motion智能系列接口268与远程流量变送器RFT的通讯就是采用这种方法。总之,质量流量计的发展日新月异,应用前景十分光明。
三、直接质t流t计的选型:
   近年来我国常见的进口质量流量计有多种形式,Micro Motion公司的流量计是双U形管结构,Fisher Cotrols公司的是双环管结构,Endrcss -Hauser公司的是双直管结构,Krohne公司的是S形结构。这些流量计各有其特点,价格较贵,一般需上万美元左右。可以根据不同的现场工艺条件和需要择其优势选择。
    1.质量流量计精度高决定了它的应用场合
   质量流量计由于精度高(可达0. 25级)所以特别适合于用在贸易交接、内部结算、亘要过程控制回路的流量测量以及难以用其龙流量计而用质量流量计可以测量的各种为合,具体使用的场合如下:
   ·高粘度介质;  
 ·温度、压力变化剧烈的场合;  
 ·脉动流量;  
 ·单工质液体或气体;
   ·两相流测量(含有少量气体或固体);  
   .多组份介质;  
   ·有磨损介质;
  ·有腐蚀性介质;
  ·双向流测量;
  ·流速滞缓;
  ·浆料;
  ·无固定粘度介质;
  ·从储罐外送至空罐的计量;
  ·向储罐填送至全满的计量;·销售计量。

    2.流量计口径的选择
   在压力损失允许的情况下.应尽量选择口径小一些的质量流量计。它价格低、重星轻、体积小、易于安装,而且在这个范围内仪表可以保证精度。但是,在介质粘度较大且易结晶时,口径可适当放宽些。由于质量流量计有较大的范围度(rangeability ),口径的放大不会降低测量精度,反而还会降低压损。

    3.流量范围与精度的选择
   一般质量流量计的范围度为20 : 1左右***近美国Foxboro公司生产的I/A质量流量计范围度可达I 00 : I。由于范围度较宽.因此在选择流虽范围时,笔者认为应使正常工作时的流量在刻度流量的40%~70%之间.这样压力损失与精度均可兼顾。    质量流量计的精度一般高于读数的士0. 2 5,但是当流量很小时或当常用流量超过生产厂家规定的范围度时,质量流量计的测量误差大大提高,精度明显降低。图1为Endress-j-Hause:公司DN25质量流量计测量误差与流量的关系图。从图中可以明显看出,在2t/h以上该误差曲线基本上是平直的;在2t/h以下,误差明显增大:当流量为0. 3t/h日寸,误差达±%1以上。
图1  DN25流量与浏量误差图
图1  DN25流量与浏量误差图

  4.流量计刚量管结构与材料的选择质量流量计测量管的形式有u形、双环形、直管形、s管形。测量管的材料一般为3l81一不锈钢,还有钦、错、哈氏合金、镍铬纲等耐磨、耐腐蚀的材料.选择时视工艺介质的性质而定。一般u形管流量计体积大,双环管细而薄,直管体积小。当介质是易结晶、易堵塞、易自聚且间歇输送时,直管式的***为方便,因为它便j一清洗和处理堵塞.而u形及双环形则显得银不方便。
 
  5.流量计压力损失的考虑长距离输送物料或工艺要求压力损失不允许超过一定值时,必须考虑流量计的压力降问题,否则会影响物料的正常输送。通常,对于同一种流量计,欲使压力损失小些,则流量计的口径势必要大些。例如,用e十h公司的质量流量计测量某一介质流量为10t/h,当选用流量范围为0.9一18t’/h,口径为dn25的流量计时,压力损夫为0.12map;而当选用流量范围为3.5一70th/,口径为dn50的流量计时,压力损失仅为0.08mpa。由此可见,on25,dn50流量计同样可完成10t/h的流量测量而精度不受影响,但dn50的压力扮飞失却比on25的要小得多,显然dn50比dn25的价格要贵些。但从长远来看采用流量计时泵迭费用减少,还是比较合算附对于不同厂家生产的质量流量计,即使日径相曰,「长力损失亦不相同,这主要由振动七时直径与结构形式决定、例如对于口径为忿沂nm,流量为10t厂h的质量流枯计.e斗一h公司的压力损失为。.12map,exac的压力损失为0.。mpa,mf2200的压力损失为0.02mpa.气声的压力损失为0.1mpa。从表而上看,似乎直管形的压力损失小些,但由于管子直径较小,压力损失并不小,对于u形、双环形、s型,由一于振动管直径较粗,压力损失。
 
  四、直接质量流量计的安装:
 
  直接质量流量计应用的成功与否,尚决定于其安装是否符合要求,因此,还需要注意以下几点。
 
  1.绘制安装图、配线图首先要详细阅读说明书。随质量流量计装箱带来的说明书是通用型的,一般并不特指某一型号,因此在安装前要绘制安装图、配线图等。
 
  2.在开始安装前,必须保证变送器和传感器的序号一致流量计在出厂前,变送器和传感器作为匹配的一组已经经过标定。在安装多个变送器时,二者不能互换。如用一个型号相同,但不匹配的变送器替代原有的变送器时,必须重新检验和组态,这样才能保证测量的精度。3.注意方便性安装流量计时要注意方便性,能方便拆卸、校准、重新配置、读数据和维修。
 
  4.防水与防潮在现场安装流量计时,为防止露天雨淋、潮湿,要求所有盖子要固牢,完全密封。所有电线套管连接处要有密封件,避免电线接头部位有积水。当流量计垂直安装时,要使接线室在下方,避免在套管连接处有湿气积累。5.避开磁场的+扰质量流量计运行时工作在自己的电磁场中,因此,不要把它安装在一个大的,可干扰的电磁场附近。此外,不要将流量计与二次表的连接电缆敷设在诸如电动机等可发射磁场的设备附近。
 
  6.保证本安型流量计的性能对于选用本安型的流量计,为了维持本质安全和性能,只允许低功率信号电缆穿过套管和传感器并排走线。若接线室中的地线接头和地线连接不好,就会导致仪表的本质安全率等于零。
 
  7.配管要求在连接工艺安装配件和工艺管道时,轴向及侧向无应力安装是至关重要的,能否保证质量流量计的精度,成败即在此一举。这就要求流量计上、下游管线的同心度,配管法兰上螺栓的同心度,安装螺钉的扭矩等均要一致。配管法兰的平行度及法兰间的距离,要严格按照流量计尺寸配制。在焊接和装配时要很好地找正,以保证无任何应力施加在流量计的测量管上。否则可能导致零点不稳定。8.支撑支撑的目的一是避免管线的力施加在传感器上;二是避免管网的振动传到传感器上。支撑点应放在距离传感器为10一20d的管线上。当附近有弯头时,还可增加支撑点。若.在振动较严重的场合安装,可实行挠性连接。但要注意,不要让管道支撑物与传感器的法兰连接件相接触。在采用合适的绞链、定位装置、伸缩接头、挂钩或其它机械支撑系统安装进口及出口管时,不要用传感器支撑管道。
 
  9.流量计的安装方向直接质量流量计的结构型式不同,安装方向也不同,但不外乎水平与垂直安装。这里为方便起见,以u形及直管形为例来说明安装方向。
 
  (1)测量管为u形当测量液体流量时,外壳朝下(即u)安装传感器,以避免气体聚集在传感器管内。当测量气体流量时,外壳朝上(即u)安装传感器,以避免冷凝液沉积在测量管内。如果配置的管道是为了用于液体或气体测量的需要,可将传感器安装在垂直管线上(即u)。当测量浆液或者易沉淀液体时,这个方向***好,可避免微粒在传感管内积累,也便于清扫。当传感器垂直安装时,为了防止喷流,应使工艺过程的流体自下而上通过传感器。这种安装方法也同样适用于含有少量气体(5%)以下的两相流以及弹状流动(slugflow)的液体测量。
 
  (2)直管形应尽可能将测量传感器垂直安装,这样将使悬浮的固体下沉而离开测量系统,或使空气和气泡上升离开传感器。另外,测量管道可完全排空,从而防止了沉积作用。当测量介质为不易挥发的液体介质时,也可选择水平安装方式,但必须注意,要保证两根测量管的轴线水平并且总是处于同一平面内,也不能将测量传感器安装在管道系统的***高位置,以免在此聚集空气或气泡。在测量传感器的下游侧必须始终保持一个***小背压。为此,出口侧应装节流阀或节流装置,也可以有一段垂直液柱,以保证测量装置工作时始终充满流体。垂直安装时,流体应自下而上进入传感器。


随机推荐