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涡轮流量计在酿造车间的选型应用


文章日期:2018-01-13|阅读数:


    我公司为了节能降耗,去年安装了一台酵母压榨机和一台T54000A型的全自动啤酒瞬时巴氏杀菌机,该杀菌机配置了一台测量酵母压榨机出口啤酒流量的涡轮流量计,准确显示杀菌酒的瞬时流量和计量累计流量;并通过PLC控制杀菌机酒出口的调节阀,使酒流量控制在4m3 /h,有效的保证了杀菌效果。

涡轮流量计在酿造车间的选型应用
1、涡轮流.计的工作原理(略):
2、涡轮流量计的选用:
1) 度
  目前涡轮流量计的度大致为液体:国际市场为士0.3 % R,土0.2 % R,士0.5 % R 和土1 %R,国内定型产品为士0.5 % R 和士1 % R。使用说明书表明的仪表度为基本误差,现场应估算附加误差,现场误差应为两 者的合成。
2)流量范围的选择
   涡轮流量计流量范围的选择对其度及使用期限有较大的影响。一般连续工作是将实际***大流量乘以1.4作为流量范围的上限流量,而间歇工作则乘以1.3。
3)对流体的要求
   应为洁净(或基本洁净)、单相或低粘度的。对于腐蚀性介质不使用。
4)对液体粘度的要求
   通常用水校验传感器,当精度为0. 5级时,5 x 10-bmm2/s以下的液体可不必考虑粘度的影响。
3、涡轮流量计的安装:
   1)电源线采用金属屏蔽线,接地要良好可靠。
   2)传感器应安装在便于维修,管道无振动、无强电磁干扰与热辐射影响的场所。
   3)涡轮流量计对管道内流速分布畸变及旋转流是敏感的,进人传感器应为充分发展管流,因此要根据传感器上游侧阻流件类型配备必要的直管段或流动调整器。一般上游直管段长度不小于10D,下游直管段长度不小于3D(注:D为流量计管道直径)。如安装空间不能满足上述要求,可在阻流件与传感器之间安装流动调整器。
   4)涡轮流量计安装在室外时,应有避直射阳光和防雨淋的措施。
   5)保证流体的流动方向与仪表外壳的箭头方向一致,不得装反。被测介质对涡轮不能有腐蚀,特别是轴承处,否则应采取措施。
   6)注意对磁感应部分不能碰撞。
4、涡轮流量计使用的注意事项:
   1)安装涡轮流量计前,管道要清扫。被测介质不洁净时,要加过滤器。
   2)拆装流量计时,对磁感应部分不能碰撞。
   3)投运前仔细检查,确定仪表接线无误,接地良好,方可送电。
   4)安装涡轮流量计时,前后管道法兰要水平,否则管道应力对流量计影响很大。
   5)管道必须完全充满流体即管内必须无气泡存在。
   6)开始使用时,应先将传感器内缓慢地充满液体,然后再开启出口阀门,严禁流量计处于无液体状态时受到高速流体的冲击。
   7)流量计的维护周期一般为半年,检修清洗时,请注意勿损伤测量腔内的零件,特别是叶轮,装配时看好导向件及叶轮的位置关系。如发现叶轮轴承被污染从而转动不灵活,应拆下清洗轴承和叶轮,轴承有严重磨损时,应及时更换,并重新标定仪表。
5、常见故障及处理:
1)故障现象:涡轮流量计传感器或变送器没有输出信号。
   故障原因:①接线不对;②叶轮卡死不转;③检测线圈断路或短路;④前置放大器没有电源或本身故障;⑤变送器本身有故障。
   排除方法:①检查接线是否正确;②检查管道内是否有杂物;③更换检测线圈;④检修放大器或提高电源电压至规定要求;⑤检修变送器。
2)故障现象:涡轮流量计流量显示为零时仍有输出信号。
   故障原因:①外界强电磁场干扰;②管道震动引起叶轮来回摆动;③管道震动引起磁钢与线圈之间有相对运动。
   排除方法:①检查屏蔽线接地是否良好或排除干扰;②消除管道震动。
3)故障现象:涡轮流量计显示流量与实际流量不符。
   故障原因:①前置放大故障;②出口压力过低;③轴承磨损;④涡轮附着杂物;⑤管道配置不合理;⑥仪表本身有故障;⑦传感器旁有较强的电磁场干扰;⑧仪表系数K设置有误;⑨液体内有气泡存在。    排除方法:①检修放大器;②增加出口压力;③更换轴承;④可用水或其他合适的清洁剂清洗涡轮;⑤按要求重新配管;⑥检修仪表;⑦消除电磁场干扰;⑧重新设置仪表系数K;⑨消除液体内气泡。
4)故障现象:涡轮流量计显示“ERROR”故障。
   故障原因:流量计校正参数丢失。
   排除方法:按ENTER键进人操作菜单,重新输人校正参数;重新校正变送器;如该信息重复出现请将变送器退还给供应商。
涡轮流量计在酿造车间的选型应用
 一、涡轮流量计选择:
 
  1、根据计量目的要求:
 
  要求选择带瞬时流量还是累积流量(累计流量)、流量显示的单位、测量准确度、重复性、线性度、流量范围和范围度、测量温度、压力损失、温压补偿、输出信号特性和响应时间等。不同测量对象有各自测量目的,在仪表性能方面有其不同侧重点。
 
  2、测量介质性质要求:
 
  化学腐蚀和结垢,流体的化学性有时成为选择测量方法和仪表的决定因素。某些流体会引起仪表接触零件腐蚀,表面结垢或析出结晶体金属表面产生电解化学作用。
 
  3、测量介质组相的要求:
 
  根据测量介质是单一相变介质还是测量多相和多组分流动时应谨慎对待。涡轮流量计测量单项洁净的介质,电磁流量计可测量固液两相混合介质等。
 
  4、压缩系统和其他参量要求:
 
  测量气体需要知道压缩系数值,以求取工作状态下的流体密度。成分固定的流体通过压力、温度和压缩系数计算密度;成分变动的流体和工作于接近(或在)超临界区,应考虑在线测量密度。
 
  5、测量精度要求:
 
  需要明确整体的测量准确度要求以及是在某一特定流量下使用,还是在某量范围内因温度和压力变化而有显著的变化,其值一般较低,且各种气体之间差别较小。  


 二、涡轮流量计选择的经济因素
 
  经济方面只考虑仪表的购置费是不全面的,还应调查其他的费用,如附件购置费、安装费、维护和流量校验(或检定)费、运行费和备用件费等。
 
  1、安装费用
 
  在线测量方法需要有长的上游直管和良好流动状态以保证良好的测量性能。正确安装可能还要额外管道布置或配备旁路管作定期维护。
 
  2、运行费用
 
  流量仪表运行费用主要是工作时的能量消耗,以及测量过程中推动流体通过仪表所消耗的能量,即克服仪表因测量产生压力损失的泵送能耗费。泵送费用是一个隐蔽性费用,往往被忽视。
 
  3、校验费用
 
  取决于校验额度和所校验仪表准确度的要求。
 
  4、维护费用
 
  仪表安装投入使用后保持测量系统正常工作所需费用,主要包括维护劳务和备用件费用。
 
  5、备用件费用及其可购置性
 
  备用件费用通常随着仪表性能提高的程度而增加。  

 三、涡轮流量计使用和对安装环境的要求:
 
  理想的测量环境是流量计正常运行的有力保障,但很多时候使用现场的复杂环境也会影响涡轮流量计的准确测量,流量计按照测量原理的不同分为速度式流量计和容积式流量计,不同原理的测量方法对安装要求差异很大。速度是流量计一般都要求有足够长的直管段以达到满管和稳流速的目的。而一般容积式流量计,如椭圆齿轮流量计则对直管段没有过多的要求。仪表使用说明书未详细说明仪表,应考虑安装位置与流动方向、维护空间、安装方向等要求及其影响。
 
  1、安全性
 
  安全性是流量计选择***先要考虑的因素,如防爆性能的要求,应用于爆炸性危险环境,按照气氛适应性、爆炸性混合物分级分组、防护电气设备类型以及其他安全规则或标准选择仪表。
 
  2、耐压强度:
 
  要求涡轮流量计的壳体应该能够承受试验压力为1.5倍***大工作压力下5分钟的耐压强度试验,而不会损坏或漏气。
 
  3、环境温度
 
  涡轮流量计仪表的电子部件和某些仪表流量检测部分会受环境温度变化影响。
 
  4、环境湿度
 
  高湿度会加速大气腐蚀和电解腐蚀并降低电气绝缘,低湿度容易感生静电。涡轮流量计环境温度或介质温度急剧变化导致引起湿度方面的问题。用户应预期可能的变化范围,核实是否会导致所选择的仪表在运行中产生问题。
 
  5、电气干扰
 
  电力电缆、电动机和电气开关都会产生电磁干扰,成为产生误差的来源。因此应该注意预防或合理有效的接地或屏蔽干扰源。
 
  6、管道振动
 
  有些流量仪表(如涡街流量计、科氏质量式流量计)易受振动干扰,应考虑以标签后管道作可靠支撑设计。脉动缓冲器虽可消除泵和压缩机的影响,还是应远离振动或脉动安装为宜。
 
  7、上、下游管段情况和直管段要求:
 
  大部分速度式流量计包括涡轮流量计或多或少受进口流动状况的影响,必须保证有良好的流速分布。管道布置会引入不同类型流动扰动,***普遍的是流速分布剖面畸变和旋涡。旋涡普遍是由两个或两个以上空间弯头所引起的。这些影响能够用适当长度上游直管段或安装整流器予以改善,保证测量管段流速的稳定性和满管状态。 

8、管道布置方向
 
  有些流量计水平安装和垂直安装,在测量性能上会有差别。例如,流体垂直向下流动带给仪表转动元件额外力,会显著影响性能,线性或重复性变坏。而有地流量计垂直安装有利于测量的进行,例如金属管浮子流量计等。大部分仪表的安装方向均由制造厂作出规定,应该遵守。
 
  9、流动方向
 
  按照测量方向,有的流量计可以双向测量,如电磁流量计、超声波流量计等,而有些流量仪表只可以在某动方向工作,错误安装成反向流动会损坏仪表。如涡轮流量计的反装就会影响测量精度和损坏叶轮而影响使用寿命。使用这类仪表还应注意在误操作条件下是否有可能产生反向流动,如有此可能就需要安装止回阀以保护仪表。
 
  10、测量管径和流速要求:
 
  测量大管径低流速或小管径高流速的流量,可选用与管径尺寸不同的仪表口径,并用异径管连接,使运行流速在商品仪表规定的范围内。选择过低流速,仪表受到限制;过高流速,则测量元件可能超速或压力降过大而损坏仪表。
 
  11、脉动流和非定常流
 
  大部分流量仪表来不及跟随记录脉动流动,因此尽可能避免脉动流。常见产生脉动的原因有定排量泵、往复式压缩机、振荡着的阀或调节器等水力学振荡。
 
  12、电气连接和电磁干扰
 
  采用的电源要适合于所选择的仪表。当仪表输出电平低,应适用于环境相适应的前置放大器。所有电气连接应有抗杂散电干扰的能力。
 
  13、阀门位置
 
  涡轮流量计的管线上总是有控制阀和管线隔离阀。控制阀应装在仪表下游,以避免由阀产生任何流速分布扰动和气穴,从而影响仪表测量。并且仪表下游的控制阀还给仪表增加背压,使某些仪表(如液体涡轮流量计)内的压力明显高于被测液体的蒸气压力,以避免气穴。
 
  14、防护性配件
 
  有些仪表可能需要安装保证仪表正常运行的附加防护设施。
 
  15、维护空间
 
  为了日常的维护,维护空间的重要性常被忽视。应能进入到仪表周围,易于维护,并能有掉换整机的位置。


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