蒸汽流量計(jì)的選型與分類 流量計(jì)技術(shù)指標(biāo)

第第頁蒸汽流量計(jì)的選型與分類流量計(jì)技術(shù)指標(biāo)蒸汽流量計(jì)的選型與分類1、差壓式流量計(jì)在蒸汽流量的測(cè)量中，差壓式流量計(jì)仍居首位，其由于有權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，并具有檢測(cè)件易于復(fù)制；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固，性能牢靠，使用期長(zhǎng)；可使用的溫度壓力范圍廣；價(jià)格低，不用實(shí)流校準(zhǔn)等優(yōu)點(diǎn)。差壓式流量計(jì)整套儀表由不同的廠家的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置、差壓變送器和流量積算儀組合，故使用快捷便利。差壓式流量計(jì)尤其適合測(cè)量高溫、高壓的飽和蒸汽蒸汽和過熱蒸汽。但也有不足之處，如：安裝較多而雜，易泄漏，維護(hù)和修理拆卸的勞動(dòng)強(qiáng)度大；量程比僅為3：1，壓力損失大；使用中由于測(cè)量條件的變化，使工藝參數(shù)偏離了設(shè)計(jì)值，都會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差。2、渦街流量計(jì)渦街流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不用導(dǎo)壓管；測(cè)量范圍大，量程比可達(dá)10：1；壓力損失小等優(yōu)點(diǎn)，在飽和蒸汽流量測(cè)量中占的比重在加添。其安裝難易程度與孔板相像，對(duì)直管段有確定的要求。但也有不足之處，如：定期檢定一般用戶做不了，需要拆下送檢；其穩(wěn)定性受流速的影響，應(yīng)力式渦街流量計(jì)對(duì)振動(dòng)較敏感，易受管道或設(shè)備振動(dòng)的影響而顯現(xiàn)測(cè)量誤差，其還受溫度的限制，通常不能超過300℃（渦街流量計(jì)適合飽和蒸汽流量測(cè)量，不能用于過熱蒸汽流量測(cè)量）。還充分不了測(cè)量多相流，如濕度較大的飽和蒸汽。3、旋翼式蒸汽流量計(jì)旋翼式蒸汽流量計(jì)在中小企業(yè)飽和蒸汽測(cè)量中有廣泛的應(yīng)用，它是一種純機(jī)械原理的測(cè)量?jī)x表。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固、維護(hù)量??；調(diào)整量程只需更換內(nèi)孔板，并有人工調(diào)整的壓力補(bǔ)償功能，不用電源等優(yōu)點(diǎn)。但也有不足之處，如：直管段有確定的要求：管徑的適應(yīng)范圍有限，只能水平位置安裝；精度不高，只能就地人工抄表不便于計(jì)量管理。4、線性孔板差壓式流量計(jì)線性孔板差壓式流量計(jì)在企業(yè)中已有應(yīng)用。它又稱為彈性加載可變面積可變壓頭孔板，其流量與差壓成線性關(guān)系。其量程比可達(dá)100：1，很適合流量變化大的測(cè)量場(chǎng)合；測(cè)量精準(zhǔn)度高，對(duì)直管段要求較低抗振動(dòng)性能好等。但也有不足之處，如：需要對(duì)每臺(tái)儀表用水進(jìn)行標(biāo)定流體溫度的變化，會(huì)導(dǎo)致流體密度的變化，也會(huì)導(dǎo)致管道內(nèi)徑、孔板直徑及活塞幾何尺寸的變化，而產(chǎn)生測(cè)量誤差。由于有可動(dòng)部件，維護(hù)和修理較多而雜，孔板與活塞之間的縫隙很小，在儀表上游要安裝過濾器，來避開管道中的雜質(zhì)卡死活塞。5、V錐流量計(jì)V錐流量計(jì)測(cè)量原理與差壓式流量計(jì)相同，也是一種節(jié)流式差壓流量計(jì)。它接受邊壁漸漸收縮節(jié)流方式，即“變流體在管道中心收縮為邊壁收縮”。其對(duì)安裝直管段要求極低，幾乎不要求直管段；量程比可達(dá)10：1；壓力損失只有孔板的1/3、不怕振動(dòng)，耐高溫高壓，可以進(jìn)行飽和蒸汽和過熱蒸汽測(cè)量，節(jié)流件幾何尺寸可保持長(zhǎng)期不變，能長(zhǎng)期穩(wěn)定工作而無須標(biāo)定等。測(cè)量蒸汽流量時(shí)，變送器與流量計(jì)之間接專用三閥組，就不需再用導(dǎo)壓管。但也有不足之處，如仍舊存在壓力損失問題，對(duì)高溫過熱蒸汽測(cè)量時(shí)，仍需要安裝冷凝器，或者把導(dǎo)管引長(zhǎng)來保護(hù)儀表，測(cè)量蒸汽流量時(shí)，仍舊需要進(jìn)行溫度、壓力的補(bǔ)償。6、彎管流量計(jì)彎管流量計(jì)就是一個(gè)具有固定幾何尺寸、固定形狀的彎頭。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒有任何附加件和節(jié)流件，因此基本沒有壓力損失。量程比可達(dá)10：1，精度高，測(cè)量裝置免維護(hù)，壽命長(zhǎng)，耐高溫、耐高壓、耐振動(dòng)等。但也有不足之處，如由于測(cè)量產(chǎn)生的差壓較低，一般在3000Pa左右，所以對(duì)差壓變送器的選擇要求較高，測(cè)量蒸汽流量時(shí)，仍舊需要進(jìn)行溫度、壓力的補(bǔ)償。7、笛形均速管流量計(jì)笛形均速管流量計(jì)是基于皮托管測(cè)速原理，它輸出為差壓信號(hào)，與測(cè)量差壓的微差壓變送器配套使用，可測(cè)量蒸汽、液體、氣體的流量，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壓力損失較小、對(duì)上下游直管段的長(zhǎng)度要求較短，安裝便利，量程比可達(dá)10：1，耐高溫高壓，不受磨損影響、無泄漏等。但也有不足之處，如現(xiàn)場(chǎng)安裝條件要求高，其產(chǎn)生的差壓較小，有的只有20—30Pa，必需配用高精度的微差壓變送器，由于結(jié)構(gòu)的原因各取壓口的流速不同，各取壓孔之間存在確定的壓差，取壓孔之間就有介質(zhì)的流動(dòng)，有介質(zhì)就有可能產(chǎn)生堵塞而產(chǎn)生測(cè)量誤差，被測(cè)流體在圓管中流動(dòng)，因流體分別點(diǎn)不同，導(dǎo)致圓管在迎流流體時(shí)引起的壓力分布不同，而造成流量系數(shù)不穩(wěn)定，而造成流量不穩(wěn)定。電磁流量計(jì)選型的考慮要點(diǎn)。依據(jù)不同的流量計(jì)的使用環(huán)境，流量計(jì)的類型也在不斷的更改中，大家在選型的時(shí)候也有很多的流量計(jì)廠家，但是怎樣去正確的選擇流量計(jì)電磁流量計(jì)選型的考慮要點(diǎn)。依據(jù)不同的流量計(jì)的使用環(huán)境，流量計(jì)的類型也在不斷的更改中，大家在選型的時(shí)候也有很多的流量計(jì)廠家，但是怎樣去正確的選擇流量計(jì)呢？如下是關(guān)于介紹（電）磁流量計(jì)的學(xué)問。側(cè)緊要大家認(rèn)得的是如何選型方面的緊要學(xué)問。大口徑儀表較多應(yīng)用于給排水工程。中小口徑常用于固液雙相等難測(cè)流體或高要求場(chǎng)所，如測(cè)量造紙工業(yè)紙漿液和黑液、有色冶金業(yè)的礦漿、選煤廠的煤漿、化學(xué)工業(yè)的強(qiáng)腐蝕液以及鋼鐵工業(yè)高爐風(fēng)口冷卻水掌控和監(jiān)漏，長(zhǎng)距離管道煤的水力輸送的流量測(cè)量和掌控。小口徑、微小口徑常用于醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、生物工程等有衛(wèi)生要求的場(chǎng)所。精度等級(jí)和功能市場(chǎng)上通用型EMF的性能有較大差別，有些精度高、功能多，有些精度低、功能簡(jiǎn)單。精度高的儀表基本誤差為（±0.5%～±1%）R，精度低的儀表則為（±1.5%～±2.5%）FS，兩者價(jià)格相差1～2倍。因此測(cè)量精度要求不很高的場(chǎng)所（例如非貿(mào)易核算僅以掌控為目的，只要求高牢靠性和優(yōu)良重復(fù)性的場(chǎng)所）選用高精度儀表在經(jīng)濟(jì)上是不合算的。有些型號(hào)儀表聲稱有更高的精準(zhǔn)明確度，基本誤差僅（±0.2%～±0.3%）R，但有嚴(yán)格的安裝要求和參比條件，例如環(huán)境溫度20～22℃，前后置直管段長(zhǎng)度要求分別大于10D,3D（通常為5D,2D）甚至提出流量傳感器要與前后置直管構(gòu)成一體在流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上作實(shí)流校準(zhǔn)，以削減夾裝不善的影響。因此在多種型號(hào)選擇比較時(shí)不要單純只看高指標(biāo)，要認(rèn)真閱讀制造廠樣本或說明書做綜合分析。市場(chǎng)上EMF的功能差別也很大，簡(jiǎn)單的就只是測(cè)量單向流量，只輸出模擬信號(hào)帶動(dòng)后位儀表；多功能儀表有測(cè)雙向流、量程切換、上下限流量報(bào)警、空管和電源切斷報(bào)警、小信號(hào)切除、流量顯示和總量計(jì)算、自動(dòng)核對(duì)和故障自診斷、與上位機(jī)通信和運(yùn)動(dòng)組態(tài)等。有些型號(hào)儀表的串行數(shù)字通信功能可選多種通信接口和專用芯片（ASIC），以連接HART協(xié)議系統(tǒng)、PROFTBUS、Modbus、CONFIG、FF現(xiàn)場(chǎng)總線等。流速、滿度流量、范圍度和口徑選定儀表口徑不愿定與管徑相同，應(yīng)視流量而定。流程工業(yè)輸送水等粘度不同的液體，管道流速一般是經(jīng)濟(jì)流速1.5～3m/s。EMF用在這樣的管道上，傳感器口徑與管徑相同即可。EMF滿度流量時(shí)液體流速可在1～10m/s范圍內(nèi)選用，范圍是比較寬的。上限流速在原理上是不受限制的，然而通常建議不超過5m/s，除非襯里材料能承受液流沖刷，實(shí)際應(yīng)用很少超過7m/s，超過10m/s則更為罕見。滿度流量的流速下限一般為1m/s，有些型號(hào)儀表則為0.5m/s。有些新建工程運(yùn)行初期流量偏低或在流速偏低的管系，從測(cè)量精度角度考慮，儀表口徑應(yīng)改用小于管徑，以異徑管連接之。用于有易粘附、沉積、結(jié)垢等物質(zhì)的流體，選用流速不低于2m/s，提高到3～4m/s或以上，起到自清掃、防止粘附沉積等作用。用于礦漿等磨耗性強(qiáng)的流體，常用流速應(yīng)低于2～3m/s，以降低對(duì)襯里和電極的磨損。在測(cè)量接近閾值的低電導(dǎo)液體，盡可能選定較低流速（小于0.5～1m/s），因流速提高流動(dòng)噪聲會(huì)加添，而顯現(xiàn)輸出晃動(dòng)現(xiàn)象。EMF的范圍度是比較大的，通常不低于20，帶有量程自動(dòng)切換功能的儀表，可超過50～100、國(guó)內(nèi)可以供應(yīng)的定型產(chǎn)品的口徑從10mm到3000mm，隨然實(shí)際應(yīng)用還是以中小口徑居多，但與大部分其他原理流量?jī)x表（如容積式、渦輪式、渦街式或科里奧利質(zhì)量式等）相比，大口徑儀表占有較大比重。液體電導(dǎo)率使用EMF的前提是被測(cè)液體必需是導(dǎo)電的，不能低于閾值（即下限值）。電導(dǎo)率低于閾值會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差直至不能使用，超過閾值即使變化也可以測(cè)量，示值誤差變化不大，通用型EMF的閾值在10—4～（510—6）S/cm之間，視型號(hào)而異。使用時(shí)還取決于傳感器和轉(zhuǎn)換器間流量信號(hào)線長(zhǎng)度及其分布電容，制造廠使用說明書中通常規(guī)定電導(dǎo)率相對(duì)應(yīng)的信號(hào)線長(zhǎng)度。非接觸電容耦合大面積電極的儀表則可測(cè)電導(dǎo)率低至5×10—8S/cm的液體。工業(yè)用水及其水溶液的電導(dǎo)率大于10—4S/cm，酸、堿、鹽液的電導(dǎo)率在10—4～10—1S/cm之間，使用不存在問題，低度蒸餾水為10—5S/cm也不存在問題。石油制品和有機(jī)溶劑電導(dǎo)率過低就不能使用。表1列出若干液體的電導(dǎo)率。從資料上查到有些純液或水溶液電導(dǎo)率較低，認(rèn)為不能使用，然而實(shí)際工作中會(huì)碰到因含有雜質(zhì)而能使用的實(shí)例，這類雜質(zhì)對(duì)加添電導(dǎo)率有利。對(duì)于水溶液，資料中的電導(dǎo)率是用純水配比在試驗(yàn)室測(cè)得的，實(shí)際使用的水溶液可能用工業(yè)用水配比，電導(dǎo)率將比查得的要高，也有利于流量測(cè)量。依據(jù)使用閱歷，實(shí)際應(yīng)用的液體電導(dǎo)率要比儀表制造廠規(guī)定的閾值至少大一個(gè)數(shù)量級(jí)。由于制造廠儀表規(guī)范規(guī)定的下限值是在各種使用條件較好狀態(tài)下可測(cè)量的最低值。是受到一些使用條件限制，如電導(dǎo)率均勻性、連接信號(hào)線、外界噪聲等，否則會(huì)顯現(xiàn)輸出晃動(dòng)現(xiàn)象等。我們就多次碰到測(cè)量低度蒸餾水或去離子水，其電導(dǎo)率接近閾值5×10—6S/cm，使用時(shí)顯現(xiàn)輸出晃動(dòng)。液體中含有混入物混入成泡狀流的微小氣泡仍可正常工作，但測(cè)得的是含氣泡體積的混合體積流量；如氣體含量加添到形成彈（塊）狀流，因電極可能被氣體蓋住使電路瞬時(shí)斷開，顯現(xiàn)輸出晃動(dòng)甚至不能正常工作。含有非鐵磁性顆?；蚶w維的固液雙相流體同樣可測(cè)得二相的體積流量。固體含量較高的流體，如鉆井泥漿、鉆探固井水泥漿、紙漿等實(shí)際上已屬非牛頓流體。由于固體在載體液中一起流動(dòng)，兩者之間有滑動(dòng)，速度上有差別，單相液體校驗(yàn)的儀表用于固液雙相流體會(huì)產(chǎn)生附加誤差。雖然還未見到EMF應(yīng)用于固液雙相流體中固形物影響的系統(tǒng)試驗(yàn)報(bào)告，但國(guó)外有報(bào)告稱固形物含量有14%時(shí)誤差在3%范圍以內(nèi)；我國(guó)黃河水利委員會(huì)水利科學(xué)討論所的試驗(yàn)報(bào)告稱，測(cè)量高沙含量水的流量，含沙量體積比17%～40%（沙中值粒徑0.35mm），儀表測(cè)量誤差小于3%。在漿液內(nèi)有較大顆粒擦過電極表面，在頻率較低的矩形激磁的EMF中會(huì)產(chǎn)生尖峰狀漿液噪聲，使流量信號(hào)不穩(wěn)，就要選用較高頻率的儀表或有較強(qiáng)抑制漿液噪聲本領(lǐng)的儀表，也可選用市電交流激磁的儀表或雙頻激磁的儀表。含有鐵磁性物質(zhì)的流體對(duì)通常的EMF，因測(cè)量管內(nèi)磁導(dǎo)率受鐵磁體的不同含量而變化，會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。但在磁路中置有磁通檢測(cè)線圈補(bǔ)償?shù)腅MF，可減小混入鐵磁體的影響。對(duì)含有礦石顆粒的礦漿應(yīng)用，應(yīng)注意對(duì)傳感器襯里的磨損程度，測(cè)量管內(nèi)徑擴(kuò)大會(huì)產(chǎn)生附加誤差。這種場(chǎng)合應(yīng)選用耐磨性較好的陶瓷襯里或聚氨酯橡膠襯里，同時(shí)建議傳感器安裝在垂直管道上，使管道磨損均勻，除去水平安裝下半部局部磨損嚴(yán)重的缺點(diǎn)。也可以在傳感器進(jìn)口端加裝噴嘴形護(hù)套，相對(duì)延長(zhǎng)使用期。附著和沉淀測(cè)量易在管壁附著和沉淀物質(zhì)的流體時(shí)，若附著的是比液體電導(dǎo)率高的導(dǎo)電物質(zhì)，信號(hào)電勢(shì)將被短路而不能工作，若是非導(dǎo)電層則首先應(yīng)注意電極的污染，譬如選用不易附著尖形或半球形突出電極、可更換式電極、清垢電極等。電極可在傳感器外定期手動(dòng)刮出沉垢。國(guó)外產(chǎn)品曾有電極上裝超聲波換能器，以清除表面垢層，但現(xiàn)已少見。也有短時(shí)間斷開測(cè)量電路，在電極簡(jiǎn)短時(shí)間內(nèi)流過低壓大電流，焚燒清除附著油脂類附著層。易產(chǎn)生附著的場(chǎng)所可提高流速以達(dá)到自清掃的目的，還可以實(shí)行較便利的易清洗的管道連接，可不拆卸清洗傳感器。非接觸型電極EMF附著非導(dǎo)電膜層，儀表仍能工作，但若為高導(dǎo)電層則同樣不能工作。與流體接觸零部件材料的選擇與流體接觸的傳感器零部件有襯里（或絕緣材料制成的測(cè)量管）、電極、接地環(huán)和密封墊片，其材料的耐腐蝕性、耐磨耗性和使用溫度上限等影響儀表對(duì)流體的適應(yīng)性。由于零部件少，形狀簡(jiǎn)單，材料選擇快捷，電磁流量傳感器對(duì)流體的適應(yīng)性強(qiáng)。（1）襯里材料（或直接與介質(zhì)接觸的測(cè)量管）常用襯里材料有氟塑料、聚氨酯橡膠、氯丁橡膠和陶瓷等。近年有接受高純氧化鋁999.7%AI2O3）陶瓷制成襯里的，但只限中小口徑傳感器。氯丁橡膠和玻璃鋼用于非腐蝕性或弱腐蝕性液體，如工業(yè)用水、廢污水及弱酸堿，價(jià)格較為低廉。氟塑料具有優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性，但耐磨性差，不能用于測(cè)量礦漿液。氟塑料中比較早應(yīng)用的是聚四氟乙烯，因與測(cè)量管間僅靠壓貼，無粘結(jié)力，不能用于負(fù)壓管道，后開發(fā)各種改性品種，實(shí)現(xiàn)注塑成形，與測(cè)量管有較強(qiáng)結(jié)合力，可用于負(fù)壓，聚氨酯橡膠有極好的耐磨耗性，但耐酸堿的腐蝕性較差。它的耐磨性相當(dāng)于天然橡膠的10倍，適用于煤漿、礦漿等；介質(zhì)溫度要低于40～60/70℃。氧化鋁陶瓷有極好的耐磨耗性和對(duì)強(qiáng)酸堿的耐磨腐蝕性，耐磨性約為聚氨酯橡膠的10倍，適用于具有腐蝕性的礦漿；但性脆，安裝夾緊時(shí)疏忽易碎，可用于較高溫度（120～140/180℃）但要防止溫度劇變，如通蒸汽滅菌，一般溫度突變不能大于100℃，升溫150℃要有10min時(shí)間。（2）電極和接地環(huán)材料電極對(duì)測(cè)量介質(zhì)的耐腐是選擇材料首先考慮的因素，其次考慮是否會(huì)產(chǎn)生鈍化等表面效應(yīng)和所形成的噪聲。選擇耐腐蝕材料EMF電極的耐腐蝕性要求很高，常用金屬材料有含鉬耐酸鋼Icr18Ni12Mo2Ti，哈氏合金（耐蝕鎳基合金）B、C、鈦、鉭、鉑銥合金，幾乎可覆蓋全部化學(xué)液。此外還有適用于漿液等的低噪聲電極，它們是導(dǎo)電橡膠電極、導(dǎo)電氟塑料電極和多孔性陶瓷電極，或包覆這些材料的金屬電極。在原則上電極材料的選擇應(yīng)從使用者借鑒該介質(zhì)在其他設(shè)備的應(yīng)用實(shí)際和以往的閱歷來確定。有時(shí)后要做必要的試驗(yàn)，如現(xiàn)場(chǎng)取液體樣品在試驗(yàn)室做待用材料的腐蝕性試驗(yàn)。試驗(yàn)是現(xiàn)場(chǎng)掛片，這是最接近實(shí)際應(yīng)用條件的腐蝕性試驗(yàn)，可以得出比較牢靠能否適用的結(jié)論。避開電極表面效應(yīng)電極的耐腐蝕性是選擇材料的緊要因素，但有時(shí)候電極材料對(duì)被測(cè)介質(zhì)有很好的耐腐蝕性，卻不愿定就是適用的材料，還要避開產(chǎn)生電極表面效應(yīng)。電極表面效應(yīng)分為表面化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)和極化現(xiàn)象以及電極的觸媒作用三個(gè)方面?；瘜W(xué)反應(yīng)效應(yīng)如電極表面與被測(cè)介質(zhì)接觸后，形成鈍化膜或氧化層。他們對(duì)耐腐蝕性能可能起到積極保護(hù)作用，但也有可能加添表面接觸電阻。例如鉭與水接觸就會(huì)被氧化，生成絕緣層。對(duì)于避開或減輕電極表面效應(yīng)的介質(zhì)——————電極材料匹配，還沒有像腐蝕性那樣有充分的資料可查，只有一些有限閱歷，尚待在實(shí)踐中積累。接地環(huán)連接在塑料管道或襯絕緣襯里金屬管道的流量傳感器兩端，他們的耐腐蝕要求比電極低，充分有確定腐蝕，定期更換。通常選用耐酸鋼或哈氏合金。因體積大從經(jīng)濟(jì)上考慮較少接受鉭鉑等寶貴金屬。如金屬工藝管道直接與流體接觸就不需要接地環(huán)。

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