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环室孔板流量计上下游直管段的正确安装


文章日期:2018-07-20|阅读数:


 
 一、蒸汽的密度补偿一定要科学准确
  
  为了可以正确计量蒸汽的质量流量,一定要考虑蒸汽压力和温度的变化,通过流量积算仪对蒸汽密度进行补偿工作。测量蒸汽温度的铂电阻注意要规范安装:测温铂热电阻插入管道的中心位置、铂热电阻安装在流量计下游处的5倍管径处、安装铂热电阻的管道位置需要采取保温措施等,保证测得的温度数值准确。在蒸汽压力的测量当中一定要注意,假如采用引压管引压,需要进行零点迁移(因为引压管里面的冷凝水的重力作用会让压力变送器测量到的压力和实际压力之间出现一定的差值,进而引起密度补偿的误差),也能够在流量积算仪内进行修正。压力变送器安装在环室孔板流量计下游处的4倍管径处,压力变送器前的阀门和密封垫需要保证完好畅通,这样才能保证蒸汽压力的准确测量。假设采用设定压力、温度进行补偿,那么所设定的数值应力求接近实际,否则误差就会很大,这种方法一般不建议采用。
  
  在流量积算仪当中要正确的设定环室孔板流量计的运行状态,这样对蒸汽费用的正确计算至关重要。对于蒸汽状态不容易明确判断的使用场合,建议使用智能型的流量积算仪,在配合上铂电阻、压力变送器进行温度以及压力的补偿,这样所测量的蒸汽质量流量***为准确。
  
  二、环室孔板流量计上下游直管段的正确安装方式
  
  我们说对于传统的涡街流量计,它前后安装直管段要求分别为20倍管径与5倍管径(这是流量计的前面无阀门等障碍物的一些技术要求;有障碍物同样要增加直管段,具体情况见厂家的说明书)。假如上下游直管段不够,就会让管道内蒸汽流动不能充分发展,在流速分布剖面发生其他变化。用户能够通过在环室孔板流量计前安装流动调整器或者增加直管段来调整管道的流速分布,让环室孔板流量计处的流体为充分发展的状态。对于那些大口径的环室孔板流量计,满足上下游直管段的安装要求就显得重要。

  孔板流量计是一种高压差压流量装置,它将标准孔板与多参数差压变送器(或差压变送器、温度变送器和压力变送器)相结合,以测量气体、蒸汽。、液体和天然气流动。孔板流量计节流装置包括环形腔孔板,喷嘴等。节流装置(孔板流量计)是一种集流量为、,温度为、的压力检测功能于一体,功能强大,结构紧凑,操作简便,使用方便。四川惠科达仪器生产的孔板流量计节流装置与差压变送器一起用于测量液体、蒸汽、气体的流量。孔板流量计广泛应用于石油、化学品、“金、功率、轻工业等行业。
 
  孔板流量计
 
  原理
 
  介质中的流体充满管道,当它们流过管道中的节流装置时,流体将在节流装置的节流阀处形成局部收缩,从而增加流速并且静压力低,因此在节流阀之前和之后产生压力下降,即压力差,介质流量的流量越大,节流阀前后产生的压力差越大,因此可以测量压力差来测量压力差。流量。该测量方法基于流动连续性定律。
 
  孔板流量计
 
  产品成分
 
  节流装置由节流装置、压力接收装置(包括压力抽头、压力管和阀门等)、匹配法兰组成,有时包括符合标准的前部、直管段。标准节流装置有一个标准孔板、标准喷嘴、标准文丘里管。标准孔板通过压力(角室或钻孔)连接,压力为、,法兰压力为、直径;标准喷嘴分为喷嘴、长径喷嘴;标准文丘里管通过形式喷嘴、文丘里管(粗铸或机加工或盘绕)分成文丘里管。非标节流装置有小直径孔板、1/4圆形孔板、圆形孔板、圆形孔板、偏心孔板、双孔板、内置孔板、锥形进口孔板等。其他形式的节流装置包括皮托管、均匀速度管、楔形、锥等。
 
  特征:
 
  ▲节流装置结构易复制,简单、坚固,性能稳定可靠,使用寿命长,价格低廉。
 
  ▲应用范围广,可测量所有单相流量,也可应用一些混合相流量。
 
  ▲标准型节流装置无需实际流量校准即可使用。▲集成孔板安装简单,无需压力管,可直接连接差压变送器和压力变送器。智能功能
 
  ▲采用进口单晶硅智能差压传感器
 
  ▲精度高,完善的自诊断功能
 
  ▲智能孔板流量计可通过自编程进行调整。
 
  ▲可以同时显示累计流量、瞬时流量、压力、温度。
 
  ▲具有在线、动态全补偿功能,还具有自诊断、自整定范围。
 
  ▲配备多种通讯接口
 
  ▲稳定性高
 
  ▲宽范围、大于10:1
 
  技术参数:
 
  ▲公称直径:DN15-DN1600
 
  ▲按标准GB / T2624-93
 
  ▲出厂检验按规定JJG640-94
 
  ▲root柢精度:±0.5%、±1%、±1.5%
 
  ▲流量范围:≥1:15
 
  ▲公称压力:0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.4、10、32(MPa)
 
  ▲测量介质:全蒸汽、过热蒸汽、水、空气、天然气、其他混合介​​质
 
  ▲测量介质温度:-10°C~ + 450°C
 
  ▲电源:智能流量积算仪220VAC,流量变送器24VDC(集成计算器供电),
 
  ▲输出信号:4-20mADC或RS485通讯
 
  ▲防爆功能:本安型ibIICT5
 
  ▲压力接收方式:环室压力、法兰压力、内置法兰压力
 
  ▲开口直径比β:0.1≤β≤0.75
 
  ▲雷诺数范围ReD:0.1≤β≤0.75
 
  ▲107≥ReD≥5000,ReD≥170β2D; D以(mm)表示。
 
  孔板流量计
 
  孔板流量计安装注意事项:
 
  1、管道条件:
 
  (1)节流元件前后的直管段必须是直的,肉眼不能看到。
 
  (2)设备节流阀的直管段应润滑。如果没有润滑,流量系数应乘以粗糙度校正稀疏。
 
  (3)为了确保流体活动在节流阀的1D前方扩散,形成足够的湍流速度,并将其扩展成平均轴对称形状,
 
  1)直管段必须是圆形的,并且对于节流阀的前2D范围,其圆度要求严格并且具有一定的圆度目标。详细的权衡:(A)在节流阀的OD,D / 2,D,2D 4垂直管段上,以相等的角度间隔测量四个管道的内径至多彼此相等,并取均匀值D.测量值与自由内径均匀值之间的差值不得超过±0.3%。
 
  (B)节流后,在OD和2D位置,通过上述方法测量8个内径单次测量,并将单个测量值与D进行比较,并且***大偏差不得超过±2%。
 
  2)在节流阀之前和之后,需要足够长度的直管段。直管段的长度和节流阀前的阻力部分的长度与直径比β有关,见表1(β= d / D,d为孔口开口直径,D为管道内径) 。
 
  (4)节流构件下游侧的阻力构件和第二阻力构件之间的直管段的长度可以是第二阻力构件的形式,并且β= 0.7(与实践β值无关) ,表1中列出的值的1/2
 
  (5)当节流件下游侧为封闭空间或直径≥2D的大型容器时,封闭空间或大容器与节流件之间的封闭管长度不得小于30D(15D)如果节流件和封闭空间或大的则当容器之间存在其他部分阻力构件时,提供封闭空间和节流构件之间的直线,除了表1中附加规则的***小直管长度1在节流构件和部分阻力构件之间设置有节流构件。管段的总长度不得小于30D(15D)。
 
  节流阀上游和下游侧的***小直管长度表1
 
  节流件下游侧的节流部分和***小直段长度L.
 
  注意:上面的1、表仅用于标准节流安装,用于特殊节流安装以供参考
 
  2、列数是管内径D的倍数。
 
  3、括号外的数字是“附加限制误差为零”的值,括号中的数字是“附加限制误差为±0.5%”的值。也就是说,当直管的长度中的括号中存在值时,流量测量的极限误差τQ/ Q.算术应加0.5%,即(τQ/ Q + 0.5)%。
 
  4、如果直管的长度大于括号内的值且小于括号外的值,则应按“附加限值误差0.5%”进行处理。
 
  (1)直流分量装置的前端面应垂直于管道中的管轴,***大允许非垂直度不得超过±1°。
 
  (2)节流装置安装在管道中后,其开口必须与管道同心,允许的***大发散ε不得超过下列公式:ε≤0.015D(1 /β-1)。
 
  (3)所有垫圈不能使用太厚的数据,***好不要超过0.5mm,垫圈不能突出管壁内,否则会造成较大的测量误差。
 
  (4)用于调节流量的阀门应安装在节流阀后***小管段的长度之外(5)管道清洁吹扫后,必须停止安装在过程管道上的节流装置。
 
  (6)用于倾斜或倾斜管装置的节流装置的压力接收方法。

  环室取压标准孔板流量计直管段长度不够时,对流量侧量有何影响,如何处理?
  大多数流量计对前后直管段长度都有较高要求,其中,标准差压流量计要求zui高。
  (1)环室取压孔板流量计
  带有均压环的标准孔板流量计是使用zui广泛的一种差压式流量计,人们对它的研究zui多,时间zui长,获得的成果、积累的数据也zui丰富。图6.3所示是国外几个的公司实验
室提供的上游不同阻流件(无流动调整器)对β=O.5的环室孔板流量系数影响的数据。其横坐标为前直管段长度,用管道内径的倍数来表示,纵坐标是流出系数的增量,用百分数表
示。从图中可见,前直管段L1≥20D时石基本无影响,随着前直管段长度的减小,流出系数逐渐减小,到6D时,流出系数减小约1%。

  流出系数的减小,使相同的流量流过差压装置时,输出的差压值增大。
  直管段长度减小、输出差压增大的原因与管壁取压有关.当直管段长度减小时,流速分布的对称性变差,zui高流速的点偏离轴心渐远,而与均压环中某一点的距离变近,从而导致
三的平均值增大。
(2)法兰取压和径距取压孔板流量计
  从图6.3可见,直管段长度对流出系数的影响同取压口的方位无关,这是因为有均压环的缘故。而法兰取压和径距取压没有均压环,对流出系数的影响无法避免要受到“90°弯—取压口"相互位置的影响。
  具体可分三种情况来讨论。
  ①取压口与90°弯在同一个平面内而且处于外圈位置
  取压口与90°弯头的这种关系如图6.4所示。在流体以很高的流速流过90°弯时,由于离心力的作用,使得圆形流通截面中的速度分布不再与轴线对称,而是流速zui高的点向取压口靠近,导致输出差压偏高。
  ②取压口与90°弯在同一个平面内而且处于内圈位置
  取压口与90°弯的这种关系如图6.5所示.在流体以很高的流速流过90°弯时,由于离心力的作用,使得流速zui高的点远离取压口,导致输出差压偏低。
  ③取压口所在的平面与90°弯所在的平面垂直
  取压口与90°弯的这种关系如图6.6所示.在流休以很高的流速流过90°弯时,由于离心
力的作用,速度分布的对称性也变差,但由于相互位置不同于图6.4和图6.5,流速zui高点
只是轻微地远离取压口,所以对流出系数无明显影响.
  (3)直管长度不够时的处理
  直管段长度不够时的处理,有多种方法。
  ①让步法
  附录A的表A.1中所列是孔板上下游要求的zui小直管段长度。其中A栏的长度是指“零附加不确定度"的要求,B栏的长度是指“0.5%附加不确定度"的要求。
从表中可看出,B栏比A栏长度短得多。
  这个方法适用于对度要求不太高的侧量点,例如过程控制用流量测量。
  ②将取压口选在影响小的位置
  图6.7所示为取压口位置示意.取压口的取向应考虑被侧流体为液体时,防止气体进入导压管;被测流体为气体时,防止液滴或污物进人导压管.当测量管道为垂直时,取压口的位置在取压位置的平面上,方向可任意选择.有的人看了图6.7后就认为图中的α为45°zui合适,其实并没有这个规定。只要符合上面的原则,α大一些或小一些都不要紧,这样一
来,选择的范围就大了。
  例如测量气体流量,安装在水平管上的孔板,上游是一个垂直走向的90°弯,如果取压位置按照常规方法选在水平管的上方,就是一个zui不利的位置‘如果取α=85°。就可使直管段不够长对测量的影响减到很小的程度。
  上面所做的只是定性分析.未查到定量分析的实验数据。
③对影响值进行估算。
  如果仪表是环室取压.而且计量结果也不是用于贸易结算,可利用图6.3中的数据对此影响量可能引起的误差做估算。但也只适用过程控制用流量计,不适用于贸易结算用流量计。
  ④加装流动调整器
  流动调整器可用于减少上游直管段长度。配合性实验表明,它可以用在任何上游管件的下游。
  目前在IS05167正文中只列人两种流动调整器:19根管束式流动整直器(1998)和Zanker流动调整板,它们在标准中列有适用的节流件和阻流件类型以及具体的安装位置等,详见本书附录B。



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