流量計的種類很多,但測量蒸汽的流量計的產(chǎn)品就相對較少,所以蒸汽流量計選型就很少了,目前,測量蒸汽流量的儀表主要有渦街流量計、差壓式(孔板、均速管、彎管)流量計、分流旋翼式流量計、阿牛巴流量計、浮子式流量計等。工業(yè)用流量儀表種類多達60余種,之所以這樣,因為史上還沒有一種對任何流體、任何量程、任何流動狀態(tài)以及任何使用條件都使用的流量儀表,每種流量儀表都有它特定的適用性,也有其局限性。
如果流量儀表選擇不當,流量肯定測量不準。而且流量測量是一復雜的技術,而流量儀表種類繁多,即使針對某一確定的應用,選擇一合適的流量儀表也就變成一項技術性很強的工作,需要在作出最終選擇之前仔細而深入地考慮和權衡許多與測量問題有關的因素。選流量計有5個主要因素:被測流體特性、生產(chǎn)工藝情況(溫度、壓力等)、安裝條件、維護需求以及流量儀表的特性。對蒸汽計量而言,同樣需要考慮以上5個因素。市場上測量蒸汽流量最常用是渦街流量計、孔板式差壓流量計(大口徑上常用)、分流旋翼式流量計(主要機械式,目前也有電子數(shù)顯式的生產(chǎn))這三種。
渦街流量計是基于卡門渦街原理而研制成功的一種新型流量計,由于它具有其它流量計不可兼得的優(yōu)點,70年代以來得到了迅速發(fā)展。據(jù)介紹,現(xiàn)在日本、歐美等發(fā)達國家使用渦街流量計的比例大幅度上升,已經(jīng)廣泛用于各個領域,將在未來流量儀表中占主導地位,是孔板流量計的理想替代產(chǎn)品。
它有以下特點:
①結構簡單牢固,無可動部件,長期運行十分可靠;
②維護十分方便,安裝費用低;
③傳感器不直接接觸介質,性能穩(wěn)定,壽命長;
④輸出是與流量成正比的脈沖信號,無零點漂移,精度高,并方便與計算機聯(lián)網(wǎng);
⑤測量范圍寬,量程比可達1:10
⑥壓力損失小,運行費用低,更具節(jié)能意義;
⑦在一定的雷諾數(shù)范圍內,輸出信號頻率不受流體物理性質和組分變化影響,儀表系數(shù)僅與漩渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關,測量流體的體積流量無需補償,調換配件后無需重新標定儀表的系數(shù);
⑧應用范圍廣,氣體、液體的流量均可測量;
⑨檢定周期為2-4年。
同時渦街流量計也存在以下一定的局限性:
①渦街流量計是一種速度式流量計,旋渦分離的穩(wěn)定性受流速影響,故它對直管段有一定的要求,一般是前10D、后5D;
②測量液體時,上限流速受壓損和氣蝕現(xiàn)象限制,一般是0.5-8m/s;
③測量氣體時,上限流速受介質可壓縮性變化的限制,下限流速受雷諾數(shù)和傳感器靈敏度的限制,蒸汽是8-25m/s;
④應力式渦街流量計對振動較為敏感,故在振動較大的管道安裝流量計時,管道要有一定的減震措施;
⑤應力式渦街流量計采用壓電晶體作為檢測傳感器,故其受溫度的限制,一般為-40-+300℃。
孔板流量計又稱為差壓式流量計,是由一次檢測件(節(jié)流件)和二次裝置(差壓變送器和流量顯示儀)組成,廣泛應用于氣體、蒸汽和液體的流量測量。
具有結構簡單,維修方便,性能穩(wěn)定,使用可靠等特點。
▲節(jié)流裝置結構易于復制,簡單、牢固,性能穩(wěn)定可靠,使用期限長,價格低廉。
▲孔板計算采用國際標準與加工
▲應用范圍廣,全部單相流皆可測量,部分混相流亦可應用。
▲標準型節(jié)流裝置無須實流校準,即可投用。
▲一體型孔板安裝更簡單,無須引壓管,可直接接差壓變送器和壓力變送器。
孔板流量計安裝對管道的要求:
1.孔板流量計安裝時應配有一段測量管,至少保持前10DN、后5DN的等徑直管段,以提高測量精度。
2.在孔板流量計前后若需安裝閥門,最好選閘閥且在運行中全開;調節(jié)閥則應在下游5DN之后的管路中。
3.引壓管路的內徑與管路長度和介質臟污程度有關,通常在45米以內用內徑為8-12mm的管子。
4.測量液體流量時引壓管水平段應在同一水平面內。若是在垂直管道上安裝節(jié)流件,引壓短管之間相距一定的距離(垂線方向),這對差壓變送器的零點有影響,應通過“零點遷移”來校正。
5.引壓管路應有牢固的支架托承,兩根取壓管路應盡可能互相靠近并遠離熱源或震動源,測量水蒸汽流量時,應用保溫材料一同包扎,必須時(如氣溫0℃以下)加伴熱管防止結冰。在測量臟污流量時,應附設隔離器或沉降器。
6.引壓管路內必須始終保持單相流體狀態(tài)。被測流體是氣體時,引壓管路(包括差壓計的壓力腔)內全部是氣相;被測流體是液體時,引壓管路內全部是液相,絕對不能有氣泡。為此應在引壓管路的最低點裝排水閥或在最高點裝排氣閥,在新裝或檢修差壓變送器時時應特別注意。
為了蒸汽流量計選型,必須考慮蒸汽壓力和溫度的變化,通過流量積算儀對蒸汽密度進行補償。
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