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差压式流量计引起测量误差的原因有哪些 差压式流量计如何操作

时间:2020-07-12    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     

在生产过程中需要实时对工质流量要进行测量,以控制生产过程中的工作状况,衡量设备的效率和经济核算的重要指标。所以流量测量是工业企业能源管理的重要手段。差压式流量计便是其中的一种形式。差压式流量计是工业上使用较多的流量计之一,而孔板是差压式流量计选用较多的一种节流元件,它具有结构简单、安装方便、价格低等特点。

一、差压式流量计的组成

它是由节流元件、差压计(一般用差压变送器)、引压导管和流量显示记录仪(多功能流量积算仪)。

1、节流元件

在管道中安装一个固定的阻挡体,它中间开一个小孔,当流体流过这个开孔横截面时,就会发生流束的收缩,这时流体的流动速度加快,压力降低,在阻挡体前后产生一个较大的压力差。这个压力差随流量变化,流量越大,差压越大,因此,通过测量这个压力差就可以推算出流量的大小,这个过程叫节流过程,其中造成流束收缩的元件叫节流元件。

我公司流量计使用的是差压式流量计,使用的节流元件为标准孔板,引压管为φ18×2无缝钢管,差压变送器是3051差压变送器。并配有JH-1151压力变送器和热电阻作为温度压力补偿。

2、节流元件(标准孔板)的取压方式

节流元件的取压方式有多种,如角接取压和法兰取压等,我公司标准孔板取压方式采用的是环室取压,即在孔板两侧安装前后环室,并由法兰将环室、孔板、垫片紧固在一起。

二、差压式流量计的安装

包括四部分:

1、节流元件(标准孔板)的安装

2、差压信号管路(引压管)的安装

3、差压计(3051差压变送器)的安装

4、流量显示记录仪(JHMXTM-9000型多功能流量计算仪)的安装

三、差压式流量计使用中的测量误差分析

    差压式流量计在现场实际应用时,它的测量误差往往会增大,有时可达到10%--20%,特别是在采用差压式流量计作为工艺生产过程的物料(水、蒸汽、煤气及原料)的计量,进行经济核算和物料平衡时,减少测量误差尤为重要。但必须注意的是,不仅需要合理的选型、准确的设计计算和加工制造,更要注意正确安装、维护和符合使用条件等才能保证孔板流量计有足够的实际测量精度。下面分析一下几种造成测量误差的原因:

1、被测流体的工作状态变动

如果在实际应用时被测流体的工作状态(如温度、压力)以及相应的流体密度、粘度和管道粗糙度等参数,与设计时不一致,如果仍按照原有的仪表常数推算流量,将与实际流量有误差,则可根据有关计算公式加以修正或重新设计计算。

2、孔板安装不正确

我公司刚投产试车时,煤气流量计显示过小,经检查为孔板装反,而实际是孔板的尖锐一侧应迎着流体流向为入口端,呈喇叭口形的一侧为出口端,注意方向。除此之外,安装时孔板开孔中心与管道中心线不同心,也会造成测量误差,引压管堵塞及垫片等凸出物的出现也是引起误差的原因。

 

3、孔板入口边缘被磨损

由于孔板使用时间较长,特别是在被测介质夹杂固体颗粒等杂物情况下,或被化学腐蚀,都会造成孔板的几何形状和尺寸的变化,如果孔板的入口边缘的尖锐度由于受到介质冲击或腐蚀而变钝,这样在相等数量的流体经过时所产生的压差ΔP减小,从而引起显示值偏低。严重时需更换孔板。

 

4、孔板表面的结垢和流通截面积的变化

在现场使用中,孔板表面可能会沾结上一层污垢,或者由于在孔板前后角落处日久而沉积杂质,或由于强腐蚀作用都会使管道的流通截面积发生渐变,以及引压导管管路的泄露和堵塞,都会造成测量误差。我公司由于使用的煤气较脏(含焦油),造成孔板前后取压环室被堵,取压口无压差,流量计无流量显示,经拆下后清理两环室并更换导压管,流量计显示正常。

 

5、变送器零点漂移和量程设置不当也会引起测量误差

由于时间较长,变送器的零点会发生漂移,若是负漂移,变送器输出电流则小于标准4MA,流量则显示偏低,若是正漂移,变送器输出电流则大于标准4MA,流量则显示偏高。若量程设置较大,流量则显示偏低,量程设置较小,流量则显示偏高。

 

差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压,已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量的仪表。

差压式流量计由一次装置(检测件)和二次装置(差压转换和流量显示仪表)组成。通常以检测件形式对差压式流量计分类,如孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计等。

二次装置为各种机械、电子、机电一体式差压计,差压变送器及流量显示仪表。它已发展为三化(系列化、通用化及标准化)程度很高的、种类规格庞杂的一大类仪表,它既可测量流量参数,也可测量其它参数(如压力、物位、密度等)

差压式流量计的检测件按其作用原理可分为:节流装置、水力阻力式、离心式、动压头式、动压头增益式及射流式几大类。

检测件又可按其标准化程度分为二大类:标准的和非标准的。

所谓标准检测件是只要按照标准文件设计、制造、安装和使用,无须经实流标定即可确定其流量值和估算测量误差。

非标准检测件是成熟程度较差的,尚未列入国际标准中的检测件。

差压式流量计是一类应用zui广泛的流量计,在各类流量仪表中其使用量占居首位。近年来,由于各种新型流量计的问世,它的使用量百分数逐渐下降,但目前仍是zui重要的一类流量计。

 

优点:

(1)应用zui多的孔板式流量, 计结构牢固,性能稳定可靠,使用寿命长;

(2)应用范围广泛,至今尚无任何一类流量计可与之相比拟;

(3)检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产,便于规模经济生产。

 

缺点:

(1)测量精度普遍偏低;

(2)范围度窄,一般仅31~41

(3)现场安装条件要求高;

(4)压损大(指孔板、喷嘴等)

 

应用概况:

差压式流量计应用范围特别广泛,在封闭管道的流量测量中各种对象都有应用,如流体方面:单相、混相、洁净、脏污、粘性流等;工作状态方面:常压、高压、真空、常温、高温、低温等;管径方面:从几mm到几m;流动条件方面:亚音速、音速、脉动流等。它在各工业部门的用量约占流量计全部用量的1/4~1/3

 

差压式流量计的应用概况

  差压式流量计应用范围特别广泛。在封闭管道的流量测量中各种对象都有应用。如流体方面:单相、混相、洁净、脏污、粘性流等;工作状态方面:常压、高压、真空、常温、高温、低温等;管径方面:从几mm到几m;流动条件方面:亚音速、音速、脉动流等。它在各工业部门的用量约占流量计全部用量的1/4~1/3。  1、常用标准节流装置(孔板)、(喷嘴)、(文丘利管)。  2、常用非标准节流装置有(双重孔板)、(圆缺孔板)、(1/4圆喷嘴)和(文丘利喷嘴)。  3、孔板常用取压方法有(角接取压)、(法兰取压),其它方法有(理论取压)、(径距取压)和(管接取压)。  4、标准孔板法兰取压法,上下游取压孔中心距孔板前后端面的间距均为(25.4±0.8)mm,也叫1英寸法兰取压。  5、1151变送器的工作电源范围(12)vdc到(45)vdc,负载从(0)欧姆到(1650)欧姆。  6、1151dp4e变送器的测量范围是(0~6.2)到(0~37.4)kpa。  7、1151差压变送器的zui大正迁移量为(500%),zui大负迁移量为(600%)。  8、管道内的流体速度,一般情况下,在(管道中心线)处的流速zui大,在(管壁)处的流速等于零。  9、若(雷诺数)相同,流体的运动就是相似的。  10、当充满管道的流体流经节流装置时,流束将在(缩口)处发生(局部收缩),从而使(流速)增加,而(静压力)降低。  11、1151差压变送器采用可变电容作为敏感元件,当差压增加时,测量膜片发生位移,于是低压侧的电容量(增加),高压侧的电容量(减少)  12、1151差压变送器的zui小调校量程使用时,则zui大负荷迁移为量程的(600%),zui大正迁移为(500%),如果在1151的zui大调校量程使用时,则zui大负迁移为(100%),正迁移为(0%)。  13、1151差压变送器的精度为(±0.2%)和(±0.25%)。 注:大差压变送器为±0.25%  14、常用的流量单位、体积流量为(m3/h)、(t/h),质量流量为(kg/h)、(t/h),标准状态下气体体积流量为(nm3/h)。  15、用孔板流量计测量蒸汽流量,设计时,蒸汽的密度为4.0kg/m3,而实际工作时的密度为3kg/m3,则实际指示流量是设计流量的(0.866)倍。  16、用孔板流量计测量气氨流量,设计压力为0.2mpa(表压),温度为20℃,而实际压力为0.15mpa(表压),温度为30℃,则实际指示流量是设计流量的(0.897)倍。  17、节流孔板前的直管段一般要求(10)d,孔板后的直管段一般要求(5)d,为了正确测量,孔板前的直管段zui好为(30~50)d,特别是孔板前有泵或调节阀时更是如此。  18、为了使孔板流量计的流量系数α趋向定值,流体的雷诺数应大于(界限雷诺数)。  19、在孔板加工的技术要求中,上游平面应和孔板中心线(垂直),不应有(可见伤痕),上游面和下游面应(平行),上游入口边缘应(锐利无毛刺和伤痕)。

标签: 差压式流量计
差压式流量计 差压式流量计的应用概况_差压式流量计

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