摘要:節(jié)流式流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、測(cè)試數(shù)據(jù)可靠性高等特點(diǎn)，在石化行業(yè)中被廣泛使用，但是如果.使用不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致計(jì)量誤差偏大，影響測(cè)量精度。分析了流量使用過程中實(shí)際流量與流量設(shè)計(jì)值差別較大時(shí)，計(jì)量誤差大的原因，并分析了流量計(jì)安裝方式對(duì)計(jì)量精度的影響，指出了流量計(jì)使用中應(yīng)注意的問題。
1計(jì)量中出現(xiàn)的問題與解決方法
1.1實(shí)際使用流量值偏離設(shè)計(jì)流量值
多數(shù)情況下各種物流的設(shè)計(jì)流量值是以該.裝置所具有的最大加工能力來確定的，而在實(shí)際生產(chǎn)中,加工量是變化的，這就造成了設(shè)計(jì)流量值提得比較高，實(shí)際運(yùn)行流量值較低，這種結(jié)果會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差偏大。其主要原因一是由于節(jié)流裝置的誤差是按常用流量計(jì)算的，常用流量一般是刻度流量的70%--80%左右,如果偏離常用流量較遠(yuǎn)，必定引起雷諾數(shù)的變化，就會(huì)引起流量系數(shù)a較大的變化，誤差就會(huì)增大。二是常用流量在刻度流量30%以下時(shí)，差壓計(jì)的相對(duì)誤差在土1%~+3%，對(duì)流量的影響+2%，顯然測(cè)量精度0.2級(jí))得不到保證。而且在流量比低于30%時(shí),雷諾數(shù)往往低于臨界雷諾數(shù),流量系數(shù)不再是常數(shù)。
設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)測(cè)量點(diǎn)分析研究，計(jì)算出測(cè)量點(diǎn)流量值的控制范圍,并正確選擇差壓計(jì)的最大刻度值或差壓值,使其為常用流量的1.5倍左右。對(duì)于已投入使用的常用流量低于刻度流量30%的節(jié)流式乳板)流量計(jì),可先計(jì)算出實(shí)際流量下的雷諾數(shù),若該雷諾數(shù)大于臨界雷諾數(shù)，可改變差壓計(jì)的量程或孔板的孔徑;若雷諾數(shù)過低,可在節(jié)流裝置前安裝長(zhǎng)的直管段或整流裝置。
1.2實(shí)際使用介質(zhì)溫度、壓力偏離設(shè)計(jì)值
在節(jié)流裝置設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，蒸汽流量和氣體流量是設(shè)計(jì)工況下的質(zhì)量流量和體積流量,也就是特定溫度壓力下的質(zhì)量流量和體積流量，可是在實(shí)際運(yùn)行時(shí)介質(zhì)溫度壓力往往與設(shè)計(jì)值不符,流量計(jì)算公式為:
式中:M一質(zhì)量流量;Q一體積流量;△P一差壓;y一介質(zhì)密度;a一流量系數(shù);ε一被測(cè)介質(zhì)的膨脹校正系數(shù);d一節(jié)流裝置開孔直徑。
(1)當(dāng)管道工況確定之后，流量系數(shù)α是雷諾數(shù)Re的函數(shù)，雷諾數(shù)與介質(zhì)粘度有關(guān)，粘度又是溫度、壓力的函數(shù),從而可知流量系數(shù)是溫度、壓力的函數(shù),溫度、壓力的變化必然引起流量系數(shù)的變化。只有當(dāng)α為定值時(shí),壓差和流量之間才有恒定關(guān)系。當(dāng)α變化偏離其設(shè)計(jì)值時(shí)，還按α設(shè)計(jì)值計(jì)算,流量計(jì)算不準(zhǔn)確。
2)γ也是溫度、壓力的函數(shù),當(dāng)溫度、壓力變化時(shí)，γ隨之變化，如果還按γ設(shè)計(jì)值計(jì)算，則流量計(jì)算也是不準(zhǔn)確的。
實(shí)際工作中,溫度、壓力波動(dòng)不大時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況計(jì)算一個(gè)修正系數(shù)對(duì)流量值進(jìn)行修正，能提高流量計(jì)量的準(zhǔn)確程度.溫度、壓力波動(dòng)較大時(shí)，在系統(tǒng)中增加溫壓校正環(huán)節(jié)可降低這種影響。南陽石蠟精細(xì)化工廠采用修正系數(shù)和溫壓校正環(huán)節(jié)后，有效減少了由于介質(zhì)溫度、壓力變化對(duì)流量測(cè)量的影響，使流量測(cè)量精度由12%變?yōu)?%。
2安裝中出現(xiàn)的問題與解決方法
石化行業(yè)流體的種類較多，輸送流體的管線差別較大，節(jié)流式軋板)流量計(jì)的正確安裝和符合使用條件顯得尤為重要。
2.1氣體流量測(cè)量
某石蠟精細(xì)化工廠氣體壓縮風(fēng)、干氣)流量測(cè)量導(dǎo)壓管與差壓計(jì)初次安裝采用的是干凈的干燥氣體的安裝方式。實(shí)際工況下,不論是壓縮風(fēng)還是干氣都不是干凈干燥的，都夾帶有水汽,干氣還夾帶有油汽。汽體在導(dǎo)壓管內(nèi)冷凝后形成不等高的液柱，產(chǎn)生附加靜壓差，在由節(jié)流裝置前后壓差變化測(cè)得流量的過程中加入了附加靜壓差的變化,使測(cè)量誤差增加。
通過對(duì)產(chǎn)生誤差的原因分析后提出了導(dǎo)壓管和差壓計(jì)改用干凈的潮濕氣體的安裝方式圖1.圖2),使冷凝液能自動(dòng)流回管線或流入沉降器內(nèi)。改造后的流量計(jì)測(cè)量誤差由35%變?yōu)?%。若能定期排污,測(cè)量數(shù)據(jù)的正確率、可靠性高。
2.2蒸汽流量測(cè)量
測(cè)量蒸汽流量要保持兩導(dǎo)壓管內(nèi)的冷凝液高度相等，當(dāng)所測(cè)蒸汽為飽和或過飽和蒸汽時(shí),還要求在靠近節(jié)流裝置至冷凝器的壓差連接管路內(nèi)，形成的冷凝水能順利的返回管線。多次實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)于飽和或過飽和蒸汽中含水量較高、取壓孔小于6mm時(shí)，水柱表面的漲力將阻礙水下流,冷凝水是很難順利返回管線。因此，當(dāng)測(cè)量飽和或過飽和蒸汽時(shí),取壓孔應(yīng)在6-12mm范圍內(nèi)，連接管路最好采用水平安裝并且要盡量短，保溫效果要好。對(duì)于正在使用中的節(jié)流式乳板)流量計(jì)取壓孔小于6mm者可擴(kuò)充取壓孔徑。
2.3液體流量測(cè)量
主要應(yīng)防止液體中可能有氣體進(jìn)入并積存在引壓管路內(nèi)，以及液體中有沉淀物析出。因此，在測(cè)量液體流量時(shí),將差壓計(jì)裝在節(jié)流裝置的下方，如果差壓計(jì)不得不裝在節(jié)流裝置的上方時(shí)，從節(jié)流裝置開始引出的連接管先向下而后再?gòu)澫蛏厦妫孕纬蒛型液封。在引壓管路的最高點(diǎn)上，要裝設(shè)集氣器。被測(cè)液體有沉淀物析出時(shí)，差壓計(jì)前必須裝設(shè)沉降器。在測(cè)量腐蝕性和粘性液體時(shí),應(yīng)裝設(shè)隔離罐。
3流量計(jì)使用中的注意事項(xiàng)
為了保證節(jié)流式乳板)流量計(jì)正�？煽康剡\(yùn)行，在使用過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(1)裝置前后要有足夠長(zhǎng)的直管段或整流裝置。所需長(zhǎng)度取決于節(jié)流直徑比和上游干擾的類型。最小長(zhǎng)度可參考ISO標(biāo)準(zhǔn)5167或CB/T2624系列文件所推薦的數(shù)據(jù)。
(2)孔板具有方向性，不能裝反，即孔板尖銳的一側(cè)迎著流向。
(3)導(dǎo)壓管應(yīng)不受外界熱源的影響，并應(yīng)防止凍結(jié)的可能。
(4)壓差連接管路上不得有U形狀的彎曲和.縮徑現(xiàn)象。
(5)差壓計(jì)現(xiàn)場(chǎng)安裝的周圍條件與使用條件有明顯差別時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的預(yù)防措施,否則應(yīng)改換安裝地點(diǎn)。
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