流量計(jì)及更換與安裝...ppt

流量計(jì)及更換與安裝 流量計(jì) 渤海石油職業(yè)學(xué)院張建國(guó) 流量計(jì) 流量計(jì)的概念流量計(jì) Flwmeter 用以測(cè)量瞬時(shí)流量或累計(jì)流量的器具統(tǒng)稱為流量計(jì)瞬時(shí)流量 單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)某一有效截面積的流體數(shù)量叫瞬時(shí)流量 計(jì)算公式 q V S式中q 體積流量m sv 截面A上的平均流速S 有效截面積累積流量 某一段時(shí)間內(nèi) 一天 一周 一月 一年 流過(guò)某截面的流體數(shù)量的總量計(jì)算公式 V 流量計(jì)的分類根據(jù)測(cè)量原理分如下三類1 速度式流量計(jì) 以流動(dòng)速度為測(cè)量依據(jù) 包括 差壓式流量計(jì) 轉(zhuǎn)子式流量計(jì) 靶式流量計(jì) 電磁流量計(jì) 渦輪流量計(jì)等2 容積式流量計(jì) 依據(jù)流體在流量計(jì)內(nèi)連續(xù)通過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)體積v的數(shù)目N作為測(cè)量依據(jù) 包括 橢圓齒輪流量計(jì) 腰輪 羅茨 流量計(jì)刮板流量計(jì) 旋進(jìn)活塞流量計(jì)等 3 質(zhì)量式流量計(jì) 利用測(cè)量流過(guò)流體的質(zhì)量質(zhì)qm為測(cè)量依據(jù) 如熱式質(zhì)量流量計(jì) 補(bǔ)償式質(zhì)量流量計(jì) 振動(dòng)式流量計(jì)等 雖然流量計(jì)的種類很多 但沒有一種流量計(jì)盡善盡美 原因就是流體的物性不盡相同 常見流量計(jì)介紹1 容積式流量計(jì)容積式流量計(jì) 又稱定排量流量計(jì) 簡(jiǎn)稱PD流量計(jì) 在流量?jī)x表中是精度最高的一類 該流量計(jì)的測(cè)量是采用固定的小容積來(lái)反復(fù)計(jì)量通過(guò)流量計(jì)的流體體積 所以 在容積式流量計(jì)內(nèi)部必須具有構(gòu)成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體積的空間 通常稱之為 計(jì)量空間 或 計(jì)量室 這個(gè)空間的大小是由儀表殼的內(nèi)壁和流量計(jì)的轉(zhuǎn)動(dòng)原件一起構(gòu)成 容積式流量計(jì)的工作原理 流體通過(guò)流量計(jì) 就會(huì)在流量計(jì)進(jìn) 出口之間產(chǎn)生壓差 流量計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)原件 簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)子 在這個(gè)壓差的作用下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn) 并將流體由入口排向出口 在此過(guò)程中 流體一次次地充滿 計(jì)量空間 然后 又一次次地被送往出口 在給定流量計(jì)條件下 該流量計(jì)空間的體積是缺定的 故此 只要測(cè)得轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù) 就可以得到通過(guò)流量計(jì)的流體體積累計(jì)值 容積式流量計(jì)按其測(cè)量元件分 橢圓齒輪流量計(jì) 刮板流量計(jì) 雙轉(zhuǎn)子流量計(jì) 旋轉(zhuǎn)活塞流量計(jì) 往復(fù)活塞流量計(jì) 圓盤流量計(jì) 液封轉(zhuǎn)筒流量計(jì)等 容積式流量計(jì)性能的選擇1 流量范圍 量程 為了儀表的壽命 使用時(shí)通過(guò)的流量最好選在最大流量的70 80 2 被測(cè)介質(zhì)的物性 主要指流體的粘性和腐蝕性 測(cè)石油產(chǎn)品選鑄鋼 鑄鐵制造的流量計(jì) 介質(zhì)如具腐蝕性 可選銅合金制造的流量計(jì) 3 測(cè)量準(zhǔn)確度影響容積式流量計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確度的因素有1 粘度2 溫度 粘度越大 準(zhǔn)確度越大 溫度越高 粘度越小 準(zhǔn)確度越小 4 耐壓性 工作壓力 和壓力損失流量計(jì)的工作壓力要由流量計(jì)的殼體來(lái)承受 承壓不同 殼體材料不同 鑄鐵 1 0 1 6MPa鑄鋼 2 5MPa4 0MPa6 4Mpa不銹鋼 1 0 1 6MPa腰輪流量計(jì)腰輪流量計(jì)是用于對(duì)管道中液體流量進(jìn)行連續(xù)或間接測(cè)量的高精度計(jì)量?jī)x表 具精度高 可靠性好 重量較輕 壽命長(zhǎng)等特點(diǎn) 是容積式流量計(jì)典型產(chǎn)品之一 1 結(jié)構(gòu)腰輪流量計(jì)主要是由計(jì)量室 密封聯(lián)軸器 和計(jì)數(shù)器三部分組成 可現(xiàn)場(chǎng)顯示累積流量和瞬時(shí)流量 配以發(fā)信器和智能控制儀 可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測(cè)量和控制 2 工作原理殼體內(nèi)有一對(duì)截面呈 S 型的柱狀轉(zhuǎn)子 腰輪 腰輪上 下蓋有隔板 這樣的設(shè)計(jì)就使腰輪和殼體及兩側(cè)隔板間形成的封閉空間就是計(jì)量室 當(dāng)液體流經(jīng)流量計(jì)時(shí) 在流量計(jì)進(jìn)出口形成壓差 由于合力矩的作用 使得B腰輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 由于 A B兩腰輪通過(guò)各自的驅(qū)動(dòng)軸所帶的驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合而帶動(dòng)A腰輪作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 同時(shí) B腰輪和殼體間形成的計(jì)量室內(nèi)的液體開始被排出由A到C B腰輪結(jié)束排液 并且在A腰輪又一側(cè)又吸入一個(gè)完整的計(jì)量室的液體 由A到C B腰輪排出的液體是式中N 腰輪轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)量室容積Q累計(jì)流量3 顯示部分有就地和遠(yuǎn)傳兩種顯示就地顯示 是將腰輪的轉(zhuǎn)子通過(guò)磁性密封聯(lián)軸器和一套傳動(dòng)減速機(jī)構(gòu)傳遞給機(jī)械計(jì)數(shù)器 直接顯示出流量計(jì)的總量 遠(yuǎn)傳顯示 是附加裝置后 再配以顯示儀表 就可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳 指示瞬時(shí)流量或累計(jì)流量 技術(shù)參數(shù)1 環(huán)境溫度LL A系列 10 60 LL EL系列 41 60 2 使用介質(zhì)溫度 20 80 3 準(zhǔn)確等級(jí)0 50 24 主要構(gòu)件材料及工稱壓力LL A系列外殼 鑄鐵腰輪轉(zhuǎn)子 鋁合金工稱壓力 0 61 01 6工稱通徑505 流量范圍 工稱通徑502 5 25m h工稱通徑806 0 60m h4 安裝及應(yīng)用要輪流量計(jì)由于兩個(gè)腰輪并不直接接觸 故可允許測(cè)量含有微小顆粒的液體 并可用于氣體的測(cè)量 測(cè)量范圍為0 1 2500m h口徑為16 50mm使用時(shí) 要保證足夠的精度 必須正確安裝和使用1 流量計(jì)前應(yīng)安裝消氣器和過(guò)濾器 并定期清洗 不能測(cè)含有固體顆粒的液體 腰輪與殼體之間隙很小 0 2mm 箭頭指向于流向一致 2 保證安裝精度 以減少腰輪與殼體和蓋板的磨損 降低軸承受力 保證測(cè)量精度和壽命 3 為便于維修和校驗(yàn) 流量計(jì)必須加旁通 如不允許停滯計(jì)量 則應(yīng)裝兩臺(tái)并聯(lián)流量計(jì) 4 被測(cè)流體溫度不能超過(guò)流量計(jì)額定溫度 否則易產(chǎn)生卡死 斷流等現(xiàn)象 5 當(dāng)被測(cè)流體流量偏小時(shí) 粘度變小 腰輪與殼體間的泄漏變得更突出 降低測(cè)量精度 6 不論管路是垂直還是水平 要輪軸必須成水平位置 表盤垂直地面 7 新流量計(jì)在安裝前應(yīng)先用竹棍從出口處推幾下腰輪 如不動(dòng) 可用汽油浸泡 8 節(jié)流閥應(yīng)安裝在流量計(jì)進(jìn)口處 開閉閥安裝在出口處 使用開閉閥時(shí)要緩慢啟動(dòng) 不要突然開啟 否則會(huì)發(fā)生水擊 轉(zhuǎn)子流量計(jì) 浮子流量計(jì) 工業(yè)生產(chǎn)中 經(jīng)常遇到小管徑 低流速的小流量測(cè)量 轉(zhuǎn)子流量計(jì)就特別適合測(cè)量管徑50mm以下管道的流量 最小口徑可以做到1 5 4mm 一 結(jié)構(gòu)與工作原理轉(zhuǎn)子流量計(jì)基本上有兩部分組成 一個(gè)是自下而上逐漸擴(kuò)大的垂直錐形管 通常為玻璃管 令一個(gè)是放在管內(nèi)并隨流體流量大小可以上下移動(dòng)的轉(zhuǎn)子所組成 當(dāng)轉(zhuǎn)子所受到的浮力與流體向上的沖擊力之和恰好等于轉(zhuǎn)子重力時(shí) 轉(zhuǎn)子受力平衡就會(huì)移動(dòng)在某一位置高度上不動(dòng) 如果被測(cè)流體的流量增大 流速也增加 作用在轉(zhuǎn)子上的作用力也會(huì)增大 則轉(zhuǎn)子受力失去平衡 轉(zhuǎn)子就會(huì)向上升高 隨著轉(zhuǎn)子位置的升高 轉(zhuǎn)子與錐形管的環(huán)形流通面積也會(huì)增大 流體環(huán)隙流速隨之減小 轉(zhuǎn)子所受沖擊力減小 當(dāng)轉(zhuǎn)子升高到某一位置時(shí) 作用在轉(zhuǎn)子上的作用力再次平衡 轉(zhuǎn)子就會(huì)重新穩(wěn)定下來(lái) 流量減少時(shí)情況相反 轉(zhuǎn)子位置降低 這樣 流體的流量大小與轉(zhuǎn)子在錐形管中平衡位置的高度相對(duì)應(yīng) 即 轉(zhuǎn)子的一個(gè)位置高度就對(duì)應(yīng)著一定的流體流量 如果在錐形管外表沿齊高渡刻上對(duì)應(yīng)的流量值 那么就可以根據(jù)轉(zhuǎn)子平衡位置的高度直接度流量值了 出廠時(shí) 廠家把這個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系都標(biāo)定好了 二 安裝 1 必須垂直安裝 流體自下而上流過(guò)儀表 2 保持轉(zhuǎn)子和錐形管清潔 必要時(shí)加過(guò)濾器 3 為便于維修 安裝時(shí)加旁通 4 金屬轉(zhuǎn)子 如被測(cè)介質(zhì)含有磁性物質(zhì) 應(yīng)加磁性過(guò)濾器 三 使用注意事項(xiàng)1 正常流量值選在儀表上限刻度的2 3范圍內(nèi) 2 搬動(dòng)儀表時(shí) 應(yīng)頂住浮子 以免打碎玻璃管 3 開啟時(shí) 應(yīng)緩慢打開前后閥門 以防水擊 損壞玻璃管 電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)是根據(jù)電磁感應(yīng)定律工作的 主要用于導(dǎo)電液體 如工業(yè)水 污水 地層水 各種酸 鹽堿等腐蝕性介質(zhì) 的流量的測(cè)量 1 測(cè)量原理根據(jù)電磁感應(yīng)定律 當(dāng)一導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí) 就會(huì)在導(dǎo)體兩端產(chǎn)生一感生電動(dòng)勢(shì) 其方向由右手定則確定 磁力線垂直穿過(guò)手心 大拇指方向就是感生電流方向 與此相仿 在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中 垂直于磁場(chǎng)方向放一個(gè)內(nèi)經(jīng)為D的不導(dǎo)磁絕緣管道 并在垂直與磁場(chǎng)的管道兩邊安裝一對(duì)電極 如圖所示 當(dāng)導(dǎo)電液體在管道中以流速V流動(dòng)時(shí) 導(dǎo)電流體切割磁力線 并產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E 并在經(jīng)過(guò)兩極時(shí)傳出 大小被檢測(cè)到 因?yàn)锽 D V三者互相垂直 所以感生電動(dòng)勢(shì)為E BDV體積流量為 式中為儀表常數(shù)由上式可見 體積流量q與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E 管道內(nèi)徑D 磁感應(yīng)強(qiáng)度B有關(guān) 當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度B與兩極間距離D 管徑 一定時(shí) 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與體積流量q的大小成正比關(guān)系 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)經(jīng)信號(hào)電纜傳到轉(zhuǎn)換器 經(jīng)信號(hào)放大 處理轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)4 20A的電流信號(hào) 或0 2K頻率信號(hào)輸出 最終經(jīng)顯示儀表顯示為流體的瞬時(shí)流量m h或經(jīng)積分后顯示累計(jì)流量m 2 安裝與使用1 安裝時(shí)對(duì)直管段要求不高 傳感器的上游直管段長(zhǎng)度不小于5D 下游直管段長(zhǎng)度不小于3D D管徑 2 傳感器測(cè)量管內(nèi)必須始終充滿液體 否則不能正常工作 水平安裝時(shí)要使兩電 極平行于水平面 否則處于底部的電極易結(jié)垢沉積 頂部電極被氣泡隔離 使輸出信號(hào)波動(dòng) 垂直安裝時(shí)液體應(yīng)自下而上流動(dòng) 保證工作時(shí)充滿液體 管內(nèi)不易存氣 3 遠(yuǎn)離大的電磁設(shè)備 如電機(jī) 變壓器等 4 傳感器的測(cè)量管 外殼 屏蔽線等要有可靠的接地保護(hù) 5 電磁流量計(jì)只能用來(lái)測(cè)量導(dǎo)電液體的流量 要求被測(cè)液體導(dǎo)電率不小于20 s cm 因而不能測(cè)量氣體 石油制品等非導(dǎo)電性流體 較高溫度 大于120度 也不適合 渦輪流量計(jì)結(jié)構(gòu)原理渦輪流量計(jì)的渦輪由高導(dǎo)磁的不銹鋼材料制成 置于軸承上 渦輪芯上裝有螺旋形葉片 流體作用于葉片上使之轉(zhuǎn)動(dòng) 葉片外邊安裝一導(dǎo)流器 起到支撐渦輪軸和穩(wěn)定流體流向的作用 使流體到達(dá)渦輪前先導(dǎo)直流向 以免回流體的自旋而改 渦輪流量計(jì) 改變對(duì)渦輪葉片的作用角度 渦輪流量計(jì) 渦輪流量計(jì)工作原理 當(dāng)流體沿軸線方向沖擊葉片時(shí) 螺旋形葉片上產(chǎn)生的作用力的切向分力 推動(dòng)葉片使渦輪旋轉(zhuǎn) 渦輪的轉(zhuǎn)速與流體的體積流量和密度成正比 渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 高導(dǎo)磁葉片依次地掃過(guò)磁鋼 磁電轉(zhuǎn)換器 所形成的磁場(chǎng) 使磁路的磁阻發(fā)生周期性的變化 葉片在永久磁鋼正下方時(shí)磁阻最小 兩葉片之間在磁鋼下方磁阻最大 磁阻的這種周期性變化 使感應(yīng)線圈中的磁通量也隨之變化 而感生電動(dòng)勢(shì)液隨之變化 這種周期性的變化經(jīng)放大轉(zhuǎn)換器放大 變成電脈沖信號(hào) 使電脈沖信號(hào)的變化頻率與渦輪的轉(zhuǎn)速成正比 與流量成反比 再經(jīng)顯示儀表測(cè)量和計(jì)算 即可得到被測(cè)流體的流量和總流量 f式中瞬時(shí)流量V體積總量 儀表系數(shù)f脈沖信號(hào)頻率N流量計(jì)輸出脈沖數(shù) 定義為單位體積流量 1m 流體流過(guò)流量計(jì)時(shí) 輸出的脈沖數(shù) 單位為 脈沖數(shù) m 與儀表結(jié)構(gòu) 流動(dòng)狀態(tài) 粘度有關(guān) 出廠前用水標(biāo)定好的 渦輪流量計(jì)的特點(diǎn)及應(yīng)用 1 反應(yīng)快 精度高 通常有0 5 02兩級(jí)2 輸出信號(hào)為單脈沖頻率信號(hào) 抗干擾能力強(qiáng) 便于遠(yuǎn)傳和信號(hào)處理 3 結(jié)構(gòu)緊湊 體積小 按裝維修方便4 渦輪軸承易損 介質(zhì)密度 粘度的變化對(duì)流量計(jì)指示有影響5 適于清潔介質(zhì)的測(cè)量 6 安裝前必須保證前后有一定長(zhǎng)度的直管段 前15D后5D以上 7 變送器型號(hào)為L(zhǎng)W型 側(cè)氣體為L(zhǎng)WQ型 更換安裝流量計(jì) 準(zhǔn)備工作1 穿戴好勞保用品2 準(zhǔn)備工具 用具 材料流量計(jì)一塊 300mm活動(dòng)扳手2把 F 扳手一把 200mm螺絲刀一把 鋼絲刷一把 劃規(guī)一把 三角刮刀一把 300mm鋼直尺一把 剪刀一把 1mm左右石棉板一張 黃油一袋 毛氈兩張 放空筒一個(gè) 筆紙一張 操作步驟 一 到流程 放空1 打開流量計(jì)的旁通閥門2 關(guān)閉流量計(jì)的進(jìn) 出口閥門 順序一定要對(duì) 如先關(guān)出口 會(huì)造成蹩壓 使流量計(jì)損壞 3 打開放空閥和排污閥 放管線殘夜泄壓 看壓力表回零二 計(jì)流量計(jì)底數(shù)于紙上三 拆卸流量計(jì)1 正確使用扳手拆卸螺栓 先上后下 待全部螺栓卸松后用手卸掉除上部?jī)啥烁髯砸粭l螺栓外的全部螺栓 檢查保養(yǎng)并擺放整齊 拆下流量計(jì)并放在毛氈上 四 安裝流量計(jì)1 情理法蘭端面 水線 量尺寸 制作墊片 墊子兩面涂抹好黃油后放在干凈處待用 2 按要求將流量計(jì)放入管路中 對(duì)好法蘭 穿好螺栓 右下角留一螺栓位置塞入墊片用 在法蘭連接處用撬杠敲開間隙 塞入墊片 并調(diào)整到位后對(duì)角緊固 安裝好流量計(jì) 五 到流程試壓關(guān)放空閥 開出口閥 開進(jìn)口閥 關(guān)旁通閥 試壓六 清理現(xiàn)場(chǎng) 收拾工具注意事項(xiàng)1 制作墊片時(shí) 用鋼尺丈量法蘭的內(nèi)外徑時(shí)一定要通過(guò)圓心 對(duì)稱的兩個(gè)螺栓孔鋼尺通過(guò)一