測管道流量計有哪些種類(lèi)
環(huán)保工業(yè)對管道流量的計量和操控的精確度、牢靠性需求已越來(lái)越高,文章介紹了電磁式、渦街式、節流式等幾種流量計的選型描繪,結合水處置工藝,從理論和實(shí)習兩方面論述各自的特色。
國外一位流量專(zhuān)家F.C.Kinghoro曾說(shuō)過(guò),測管道流量計是少量幾種運用比制作困難的粘性摩擦作用,還會(huì )發(fā)作不穩定的旋渦和二次流等雜亂活動(dòng)現象。計量外表本身受到很多要素,如:管道、口徑大小、形狀(圓形、矩形)、邊界條件、介質(zhì)的物性(溫度、壓力、密度、粘度、臟污性、腐蝕性等)、流體的活動(dòng)狀況(紊流狀況、速度分布等)以及設備條件與水平的影響。面臨國內外十幾類(lèi)、上百個(gè)品種的流量外表(先后開(kāi)展起來(lái)的容積式、差壓式、渦輪式、面積式、電磁式、超聲波式和熱式流量計等類(lèi)型),如何依據流量、流態(tài)、設備需求與環(huán)境條件、經(jīng)濟性等要素合理選型,是運用好流量外表的前提和基礎。除了外表本身質(zhì)量要得到確保,工藝數據的供給和外表的設備、運用、保護是否合理也相當重要。本文介紹電磁式、渦街式、節流式等幾種流量計的選型描繪。
1、電磁流量計選型描繪
電磁流量計自20世紀50年代末國內*次工業(yè)運用以來(lái),七八十年代在流量計量中運用和開(kāi)展很快。電磁流量計的作業(yè)原理是基于法拉*電磁感應定律,即被測介質(zhì)筆直于磁力線(xiàn)方向活動(dòng),因而在與介質(zhì)活動(dòng)和磁力線(xiàn)都筆直的方向上發(fā)作一感應電動(dòng)勢EX感應電動(dòng)勢EX與被測介質(zhì)流量(流速)成正比,電磁流量計不受溫度、壓力、粘度、重度等外界要素的影響,計量管內部無(wú)收縮或凸出部分的壓力丟失,別的,流量元件檢測出的開(kāi)始信號,是一個(gè)與流體均勻流速成精確線(xiàn)性改變的電壓,它與流體的其他性質(zhì)無(wú)關(guān),具有很大的優(yōu)越性。
依據污水具有流量改變大、含雜質(zhì)、腐蝕性小、有必定的導電才干等特性,計量污水的流量,電磁流量計是一個(gè)很好的挑選。它結構緊湊、體積小,設備、操作、保護便利,如計量體系采用智能化描繪,全體密封加強,能在較惡劣的環(huán)境下正常作業(yè)??蛇x用氯丁橡膠面料,含鉬不銹鋼電*的電磁流量計,即可滿(mǎn)足污水流量計量的需求。
某冶煉廠(chǎng)在生產(chǎn)中,因為生產(chǎn)工藝的需求,會(huì )發(fā)作很多的工業(yè)污水,污水處置分廠(chǎng)有必要對污水的流量進(jìn)行監控。在以往的描繪中,流量外表不少都選用旋渦流量計和孔板流量計。而實(shí)踐運用中發(fā)現計量的流量顯現值與實(shí)踐流量偏差較大,而改用電磁流量計偏差大大減小。
2、渦街流量計選型描繪
渦街流量計作為一種新式流量計,80年代中期以來(lái)開(kāi)展較快,它在流量計量方面有著(zhù)許多的利益和利益,在現代流量計量中運用越來(lái)越廣泛。在國內運用渦街流量計進(jìn)行流量計量也愈來(lái)愈得到注重,目前我國已有功能優(yōu)良并有自主知識產(chǎn)權的商品系列。渦街流量計是基于流體振蕩開(kāi)展起來(lái)的,依據旋渦的不一樣,檢測方法從熱絲式、熱敏式逐漸開(kāi)展了應力式、磁敏式及差動(dòng)開(kāi)關(guān)電容式、超聲波式等。渦街流量計幾乎可用于一切可構成旋渦列的場(chǎng)合,不只可用于關(guān)閉的管道,還可用于開(kāi)放的溝槽。與渦輪流量計對比,渦街流量計沒(méi)有可動(dòng)的機械部件,保護作業(yè)量小,外表常數穩定;與孔板式流量計對比,渦街流量計計量規模大,壓力丟失小,準確度高,設備與保護簡(jiǎn)略。但渦街流量計的環(huán)境相關(guān)參數較多,簡(jiǎn)單在運用現場(chǎng)被忽略而影響流量計功能的正確發(fā)揚。
渦街流量計的原理是在流量計管道中,設置一滯流件,當流體流經(jīng)滯流件時(shí),因為滯流件外表的滯流作用等原因,在其下游會(huì )發(fā)作兩列不對稱(chēng)的旋渦,這些旋渦在滯流件的側后方分隔,構成所謂的卡門(mén)(Karman)旋渦列,兩列旋渦的旋轉方向是相反的,卡門(mén)從理論上證明了當h/L=0.281(h為兩旋渦列之間的寬度,L為兩個(gè)相鄰旋渦間的間隔)時(shí),旋渦列是穩定的雷諾數Re是表征粘性流體活動(dòng)特性的一個(gè)無(wú)量綱數,其物理意義是流體活動(dòng)的慣性力與粘滯力的比值。因而,流體的活動(dòng)狀況對渦街流量計的運用也有必定的影響。若是環(huán)境參數對流體活動(dòng)狀況有影響也會(huì )影響到渦街流量計的運用功能。
通過(guò)實(shí)習,如下幾個(gè)方面臨渦街流量計的運用都有影響,應對這些疑問(wèn)進(jìn)行分析。
(1)渦街流量計的計量規模較大,通常10:1,但計量下限受許多要素約束:Re>10000是渦街流量計作業(yè)的*基本條件,除此以外,它還受旋渦能量的約束,介質(zhì)流速較低,則旋渦的強度、旋轉速度也低,難以導致傳感元件發(fā)作響應信號,旋渦頻率f也小,還會(huì )使信號處置發(fā)作困難。計量上限則受傳感器的頻率響應(如磁敏式通常不超越400Hz)和電路的頻率約束,因而描繪時(shí)必定要對流速規模進(jìn)行核算、核算,依據流體的流速進(jìn)行挑選。運用現場(chǎng)環(huán)境條件雜亂,選型時(shí)除注意環(huán)境溫度、濕度、氣氛等條件外,還要思考電磁攪擾。在強攪擾如高壓輸電電站、大型整流所等場(chǎng)合,磁敏式、壓電應力式等外表不能正常作業(yè)或不能準確計量。
(2)振蕩也是該類(lèi)外表的一大勁敵。因而在運用時(shí)注意防止機械振蕩,尤其是管道的橫向振蕩(筆直于管道軸線(xiàn)又筆直旋渦發(fā)作體軸線(xiàn)的振蕩),這種影響在流量計結構描繪上是無(wú)法按捺和消除的。因為渦街信號對流場(chǎng)影響相同敏感,故直管段長(cháng)度不能確保穩定渦街所必要的活動(dòng)條件時(shí),是不宜選用的。即使是抗振性較強的電容式、超聲波式,確保流體為充分隔展的單向流,也是不可忽略的。
(3)介質(zhì)溫度對渦街流量計的運用功能也有很大的影響。如壓力應力式渦街流量計不能長(cháng)期運用在300℃狀況下,因其絕緣阻抗會(huì )由常溫下的10MΩ~100MΩ急降至1MΩ~10KΩ,輸出信號也變小,導致計量特性惡化,對此宜選用磁敏式或電容式結構。在計量體系中,傳感器與轉換器宜采用分離設備方法,避免長(cháng)期高溫影響外表牢靠性和運用壽命。 渦街流量計是一種對比新式的流量計,處于開(kāi)展階段,還不很老練,若是挑選不當,功能也不能很好發(fā)揚。只要通過(guò)合理選型、正確設備后,還需求在運用過(guò)程中仔細定期保護,不斷積累經(jīng)歷,提高對體系故障的預見(jiàn)性以及判別、處置疑問(wèn)的才干,然后到達令人滿(mǎn)意的作用。
3、節流式流量計選型描繪
節流式流量計是前期很多運用的一種計量流量的計量設備,其前史*長(cháng),用量*多?,F在常見(jiàn)的為圓孔板型和錐形入口板型,其作業(yè)原理是在流體管道中參加一孔板節省件,通過(guò)導壓管引入壓差變送器測出節省件上、下游的壓差,依據所測的壓差通過(guò)核算即得出流量的瞬時(shí)值。因為導壓管內水的不活動(dòng)性,在較寒冷區域,冬天室外設備的孔板取壓管簡(jiǎn)單凍裂(凍?。?,使差壓儀器無(wú)法正常作業(yè)。計量較臟的污水時(shí),孔板需常常清潔。如清潔不及時(shí),計量精度降低,取壓管常常被污物堵死,外表無(wú)法運用。用孔板的方法測流量時(shí)還有壓力丟失大、保護量大等缺點(diǎn)。因而改變取壓方法,例如用徑距取壓法,就可以削減孔板污物的影響。
4、靶式流量計選型描繪
靶式流量計的計量規模寬,流速低。計量原理是在相同管道內,流速越高對阻流件的作用力也就越大,多大作用力就對應著(zhù)多少流量。靶式流量計關(guān)于計量無(wú)腐蝕性的污水是有很大的適應性。因為靶式流量計耐臟污、靈敏度高、抗阻塞等利益。但是在很多酸堿性污水很難得到推行。
5、超聲波明渠流量計
超聲波明渠流量計*要運用在明渠上,對計量污水也有必定的優(yōu)越性。適用于水庫、河流、水利工程、城市供水、污水處置、農田灌溉、水政水資源等矩形、梯形明渠及涵洞的流量計量。明渠流量計品種很多,常見(jiàn)的有堰式明渠流量計和槽式明渠流量計兩大類(lèi)。
以上幾種測管道流量計中,電磁流量計功能較好,節省流量計運用規模廣,而渦街流量計對比新式,并正在不斷開(kāi)展。只要了解這幾種流量計各自的功能,才干對流量計選型描繪好,使管道流量的計量和操控到達精確度和牢靠性需求。
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