產(chǎn)品目錄
蒸汽流量計(jì)
渦街流量計(jì)
孔板流量計(jì)
壓縮空氣流量計(jì)
氣體流量計(jì)
熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)
旋進(jìn)旋渦流量計(jì)
金屬管浮子流量計(jì)
靶式流量計(jì)
電磁流量計(jì)
渦輪流量計(jì)
橢圓齒輪流量計(jì)
水流量計(jì)
液體流量計(jì)
超聲波流量計(jì)
磁翻板液位計(jì)
浮子液位計(jì)
浮球液位計(jì)
玻璃管液位計(jì)
雷達(dá)液位計(jì)
超聲波液位計(jì)
投入式液位計(jì)
壓力變送器
差壓變送器
液位變送器
溫度變送器
熱電偶
熱電阻
雙金屬溫度計(jì)
相關(guān)產(chǎn)品
聯(lián)系我們
聯(lián)系電話:15195518515
服務(wù)熱線:0517-86801009
公司傳真:0517-86801007
公司郵箱:1464856260@qq.com
公司地址:江蘇省金湖縣理士大道61號
影響壓縮空氣流量表在計(jì)量中準(zhǔn)確度因素的分析
壓縮空氣流量表的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn)1、壓縮空氣流量表的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件是全用的,并得到了國際標(biāo)準(zhǔn)組織的認(rèn)可,無需實(shí)流校準(zhǔn),即可投用,在流量傳感器中也是**的;2、結(jié)構(gòu)易于復(fù)制,簡單、牢固、性能穩(wěn)定可靠、價(jià)格低廉;3、應(yīng)用范圍廣,包括全部單相流體(液、氣、蒸汽)、部分混相流,一般生產(chǎn)過程的管徑、工作狀態(tài)(溫度、壓力)皆可以測量;4、檢測件和差壓顯示儀表可分開不同廠家生產(chǎn),便與專業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。
缺點(diǎn)1、測量的重復(fù)性、精確度在流量傳感器中屬于中等水平,由于眾多因素的影響錯(cuò)綜復(fù)雜,精確度難于提高;2、范圍度窄,由于流量系數(shù)與雷諾數(shù)有關(guān),一般范圍度僅3∶1~4∶1;3、有較長的直管段長度要求,一般難于滿足。尤其對較大管徑,問題更加突出;4、壓力損失大;5、孔板以內(nèi)孔銳角線來保證精度,因此傳感器對腐蝕、磨損、結(jié)垢、臟污敏感,長期使用精度難以保證,需每年拆下強(qiáng)檢一次;6、采用法蘭連接,易產(chǎn)生跑、冒、滴、漏問題,大大增加了維護(hù)工作量。在燃料乙醇生產(chǎn)工藝過程中,蒸汽計(jì)量大多使用壓縮空氣流量表。本文對影響壓縮空氣流量表準(zhǔn)確度的因素進(jìn)行了分析論證,并提出了相應(yīng)的措施。
一、標(biāo)準(zhǔn)壓縮空氣流量表工作原理及要求工況條件
1.1工作原理
1.1.1基本原理
充滿管道的流體,當(dāng)它流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流件時(shí),流速將在節(jié)流件處形成局部收縮,因而流速增加,靜壓力降低,于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了壓差。流體流量愈大,產(chǎn)生的壓差愈大,這樣可依據(jù)壓差來衡量流量的大小。
1.1.2流量方程
qv=qm/ρ
qm——質(zhì)量流量,kg/s;
qv——體積流量,m3/s;
C——流出系數(shù);
ε——可膨脹性系數(shù);
β——直徑比,β=d/D;
d——工作條件下節(jié)流件的孔徑,m
D——工作條件下上游管道內(nèi)徑,m;
△p——差壓,Pa;
ρ1——上游流體密度,kg/m3。
由上式可見,壓縮空氣流量表運(yùn)行過程中對計(jì)量精度影響*大的兩個(gè)測量量是差壓和密度,密度隨蒸汽溫度壓力的變化而變化。
1.2工況條件
使用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置時(shí),GB/T2624.2-2006流體的性質(zhì)和狀態(tài)必須滿足下列條件;
(1)流體必須充滿管道和節(jié)流裝置,并連續(xù)地流經(jīng)管道。
(2)流體必須是牛頓流體,即在物理上和熱力學(xué)上是均勻的、單相的。
(3)流體流經(jīng)節(jié)流件時(shí)不發(fā)生相變。
(4)流體流量不**間變化或變化非常緩慢。
(5)流體在流經(jīng)節(jié)流件以前,流速平行于管道軸線的無旋流。
二、影響差壓信號的因素
2.1直管段對差壓信號的影響
2.1.1直管段長度對差壓信號的影響
直管段的作用就是對管道內(nèi)流動(dòng)介質(zhì)進(jìn)行整流,使流體在流經(jīng)節(jié)流件以前,流速平行于管道軸線的無旋流。當(dāng)管道有閥門、彎頭等阻力件時(shí)流動(dòng)狀態(tài)會發(fā)生改變,如產(chǎn)生旋渦等,此時(shí)流體流經(jīng)節(jié)流件時(shí)產(chǎn)生的差壓信號不能準(zhǔn)確反映流量大小。當(dāng)直管段長度不夠時(shí)很難起到整流作用。一般來說,差壓流量計(jì)的設(shè)計(jì)、安裝均參照**規(guī)范和具體的安裝規(guī)定進(jìn)行的,但在許多情況下,現(xiàn)場條件及工藝情況往往不能滿足安裝要求,儀表安裝位置往往遷就工藝管線走向而縮短上、下游直管段,加上施工時(shí)采用工藝管道拼湊直管段,其結(jié)果使上、下游直管段與儀表要求的條件相差甚遠(yuǎn),測量不確定度增大,測量精度大大降低。
2.1.2前直管段內(nèi)徑、園度、平滑度、
與孔板垂直度和安裝條件對差壓信號的影響
直管段整流不僅與直管段長度有關(guān),還與直管段園度、平滑度、與孔板垂直度有關(guān),如果直管段園度、平滑度、與孔板垂直度達(dá)不到要求,不僅起不到整流作用,還會引起流態(tài)發(fā)生變化從而引起差壓信號不能準(zhǔn)確測量。因直管段都是借用現(xiàn)場的管道,對前后直管段的內(nèi)徑D、園度、平滑度都沒有實(shí)測,至于直管段是否腐蝕、變形、結(jié)垢一概不知。另外,壓縮空氣流量表對安裝要求嚴(yán)格,需要專業(yè)的安裝隊(duì)伍,但現(xiàn)在的安裝隊(duì)伍經(jīng)過層層轉(zhuǎn)包,大檢修時(shí)間很緊,加上施工人員素質(zhì)、疏忽等原因,很難保證安裝質(zhì)量。例如為了不讓焊滴在管道內(nèi)突起引起流態(tài)發(fā)生變化,夾持件與管道焊接要求先用氬弧焊打底,再電焊焊接。據(jù)了解,施工中很少有施工隊(duì)這樣做。更不會有時(shí)間去考慮節(jié)流元件的前端面與管道軸線垂直度不超過±1º,從而保證節(jié)流元件的中心管線與管道軸線重合的技術(shù)要求。以上這些情況都會對介質(zhì)流動(dòng)狀態(tài)產(chǎn)生影響,從而影響差壓信號
的準(zhǔn)確測量。
2.2孔板反裝對差壓信號的影響
孔板方向裝反是很容易犯的錯(cuò)誤,并且不易發(fā)現(xiàn)??装逖b反雖然也有差壓信號,但此時(shí)差壓信號不能準(zhǔn)確反映實(shí)際流量。例如我們安裝現(xiàn)場一臺測汽表,運(yùn)行一年計(jì)量值一直與工藝估算量相差達(dá)15%左右,原因很難查清,在一次檢修中才發(fā)現(xiàn)孔板方向裝反。造成孔板方向裝反主要原因是施工人員對介質(zhì)流向不十分清楚或安裝疏忽等。使用過程中很難想到計(jì)量不準(zhǔn)是因?yàn)榭装宸较蜓b反造成的。
三、溫度壓力變化對蒸汽密度的影響
在實(shí)際生產(chǎn)中,隨著生產(chǎn)工藝調(diào)整和蒸汽長距離輸送,蒸汽溫度、壓力波動(dòng)較大,蒸汽密度隨著變化。理論公式中差壓和密度都是動(dòng)態(tài)值,但儀表中流量計(jì)算公式中的密度值都是設(shè)計(jì)固定值,公式中密度值并不是蒸汽實(shí)際密度值,不隨蒸汽溫度壓力的變化而變化。所以,需要對蒸汽流量進(jìn)行溫度壓力補(bǔ)償。
四、措施
4.1加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn),提高質(zhì)量意識
流量儀表不同于其它一般管道設(shè)備,特別是壓縮空氣流量表對安裝條件有著更為特殊的要求,在生產(chǎn)中往往由于對計(jì)量表原理、性能、影響因素認(rèn)識不足,對安裝要求、使用要求重視不夠,造成使用過程中出現(xiàn)這樣那樣問題。因此必須加強(qiáng)對安裝、維護(hù)、使用人員的流量儀表知識方面的培訓(xùn),提高誤差意識,盡量避免或減少因施工安裝原因給孔板計(jì)量準(zhǔn)確度帶來影響。
4.2孔板前加裝整流器
由于前直管段對計(jì)量準(zhǔn)確度影響很大,而且不容易滿足要求,因此加裝整流器不僅是一個(gè)很好的辦法,既解決了整套購買計(jì)量設(shè)備成本較高的問題,又解決差壓信號不準(zhǔn)問題。
4.3借用現(xiàn)有設(shè)備引入溫壓補(bǔ)償
直接對蒸汽密度進(jìn)行測量目前還沒有這樣高準(zhǔn)確的計(jì)量設(shè)備,在利用壓縮空氣流量表對蒸汽進(jìn)行計(jì)量雖然不能對密度進(jìn)行直接測量,但可通過溫壓補(bǔ)償?shù)霓k法對蒸汽密度進(jìn)行修正,使其接近實(shí)際密度,從而提高蒸汽計(jì)量準(zhǔn)確度。生產(chǎn)中除了裝置外圍壓縮空氣流量表附近沒有壓力和溫度表外,裝置內(nèi)壓縮空氣流量表附近基本上都有壓力表和溫度表,把現(xiàn)有的溫度壓力信號借用過來組態(tài)到壓縮空氣流量表計(jì)算公式中對密度進(jìn)行補(bǔ)償修正,既節(jié)約了資金又提高了壓縮空氣流量表計(jì)量精度。
五、結(jié)論
壓縮空氣流量表使用條件要求較高,在實(shí)際中很難達(dá)到,其計(jì)量精度就會受到一定影響。因此,在設(shè)計(jì)、安裝、使用過程中要充分考慮各種影響因素,盡量避免這些影響因素的發(fā)生,提高壓縮空氣流量表在蒸汽計(jì)量中的準(zhǔn)確度。
優(yōu)點(diǎn)1、壓縮空氣流量表的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件是全用的,并得到了國際標(biāo)準(zhǔn)組織的認(rèn)可,無需實(shí)流校準(zhǔn),即可投用,在流量傳感器中也是**的;2、結(jié)構(gòu)易于復(fù)制,簡單、牢固、性能穩(wěn)定可靠、價(jià)格低廉;3、應(yīng)用范圍廣,包括全部單相流體(液、氣、蒸汽)、部分混相流,一般生產(chǎn)過程的管徑、工作狀態(tài)(溫度、壓力)皆可以測量;4、檢測件和差壓顯示儀表可分開不同廠家生產(chǎn),便與專業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。
缺點(diǎn)1、測量的重復(fù)性、精確度在流量傳感器中屬于中等水平,由于眾多因素的影響錯(cuò)綜復(fù)雜,精確度難于提高;2、范圍度窄,由于流量系數(shù)與雷諾數(shù)有關(guān),一般范圍度僅3∶1~4∶1;3、有較長的直管段長度要求,一般難于滿足。尤其對較大管徑,問題更加突出;4、壓力損失大;5、孔板以內(nèi)孔銳角線來保證精度,因此傳感器對腐蝕、磨損、結(jié)垢、臟污敏感,長期使用精度難以保證,需每年拆下強(qiáng)檢一次;6、采用法蘭連接,易產(chǎn)生跑、冒、滴、漏問題,大大增加了維護(hù)工作量。在燃料乙醇生產(chǎn)工藝過程中,蒸汽計(jì)量大多使用壓縮空氣流量表。本文對影響壓縮空氣流量表準(zhǔn)確度的因素進(jìn)行了分析論證,并提出了相應(yīng)的措施。
一、標(biāo)準(zhǔn)壓縮空氣流量表工作原理及要求工況條件
1.1工作原理
1.1.1基本原理
充滿管道的流體,當(dāng)它流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流件時(shí),流速將在節(jié)流件處形成局部收縮,因而流速增加,靜壓力降低,于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了壓差。流體流量愈大,產(chǎn)生的壓差愈大,這樣可依據(jù)壓差來衡量流量的大小。
1.1.2流量方程
qv=qm/ρ
qm——質(zhì)量流量,kg/s;
qv——體積流量,m3/s;
C——流出系數(shù);
ε——可膨脹性系數(shù);
β——直徑比,β=d/D;
d——工作條件下節(jié)流件的孔徑,m
D——工作條件下上游管道內(nèi)徑,m;
△p——差壓,Pa;
ρ1——上游流體密度,kg/m3。
由上式可見,壓縮空氣流量表運(yùn)行過程中對計(jì)量精度影響*大的兩個(gè)測量量是差壓和密度,密度隨蒸汽溫度壓力的變化而變化。
1.2工況條件
使用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置時(shí),GB/T2624.2-2006流體的性質(zhì)和狀態(tài)必須滿足下列條件;
(1)流體必須充滿管道和節(jié)流裝置,并連續(xù)地流經(jīng)管道。
(2)流體必須是牛頓流體,即在物理上和熱力學(xué)上是均勻的、單相的。
(3)流體流經(jīng)節(jié)流件時(shí)不發(fā)生相變。
(4)流體流量不**間變化或變化非常緩慢。
(5)流體在流經(jīng)節(jié)流件以前,流速平行于管道軸線的無旋流。
二、影響差壓信號的因素
2.1直管段對差壓信號的影響
2.1.1直管段長度對差壓信號的影響
直管段的作用就是對管道內(nèi)流動(dòng)介質(zhì)進(jìn)行整流,使流體在流經(jīng)節(jié)流件以前,流速平行于管道軸線的無旋流。當(dāng)管道有閥門、彎頭等阻力件時(shí)流動(dòng)狀態(tài)會發(fā)生改變,如產(chǎn)生旋渦等,此時(shí)流體流經(jīng)節(jié)流件時(shí)產(chǎn)生的差壓信號不能準(zhǔn)確反映流量大小。當(dāng)直管段長度不夠時(shí)很難起到整流作用。一般來說,差壓流量計(jì)的設(shè)計(jì)、安裝均參照**規(guī)范和具體的安裝規(guī)定進(jìn)行的,但在許多情況下,現(xiàn)場條件及工藝情況往往不能滿足安裝要求,儀表安裝位置往往遷就工藝管線走向而縮短上、下游直管段,加上施工時(shí)采用工藝管道拼湊直管段,其結(jié)果使上、下游直管段與儀表要求的條件相差甚遠(yuǎn),測量不確定度增大,測量精度大大降低。
2.1.2前直管段內(nèi)徑、園度、平滑度、
與孔板垂直度和安裝條件對差壓信號的影響
直管段整流不僅與直管段長度有關(guān),還與直管段園度、平滑度、與孔板垂直度有關(guān),如果直管段園度、平滑度、與孔板垂直度達(dá)不到要求,不僅起不到整流作用,還會引起流態(tài)發(fā)生變化從而引起差壓信號不能準(zhǔn)確測量。因直管段都是借用現(xiàn)場的管道,對前后直管段的內(nèi)徑D、園度、平滑度都沒有實(shí)測,至于直管段是否腐蝕、變形、結(jié)垢一概不知。另外,壓縮空氣流量表對安裝要求嚴(yán)格,需要專業(yè)的安裝隊(duì)伍,但現(xiàn)在的安裝隊(duì)伍經(jīng)過層層轉(zhuǎn)包,大檢修時(shí)間很緊,加上施工人員素質(zhì)、疏忽等原因,很難保證安裝質(zhì)量。例如為了不讓焊滴在管道內(nèi)突起引起流態(tài)發(fā)生變化,夾持件與管道焊接要求先用氬弧焊打底,再電焊焊接。據(jù)了解,施工中很少有施工隊(duì)這樣做。更不會有時(shí)間去考慮節(jié)流元件的前端面與管道軸線垂直度不超過±1º,從而保證節(jié)流元件的中心管線與管道軸線重合的技術(shù)要求。以上這些情況都會對介質(zhì)流動(dòng)狀態(tài)產(chǎn)生影響,從而影響差壓信號
的準(zhǔn)確測量。
2.2孔板反裝對差壓信號的影響
孔板方向裝反是很容易犯的錯(cuò)誤,并且不易發(fā)現(xiàn)??装逖b反雖然也有差壓信號,但此時(shí)差壓信號不能準(zhǔn)確反映實(shí)際流量。例如我們安裝現(xiàn)場一臺測汽表,運(yùn)行一年計(jì)量值一直與工藝估算量相差達(dá)15%左右,原因很難查清,在一次檢修中才發(fā)現(xiàn)孔板方向裝反。造成孔板方向裝反主要原因是施工人員對介質(zhì)流向不十分清楚或安裝疏忽等。使用過程中很難想到計(jì)量不準(zhǔn)是因?yàn)榭装宸较蜓b反造成的。
三、溫度壓力變化對蒸汽密度的影響
在實(shí)際生產(chǎn)中,隨著生產(chǎn)工藝調(diào)整和蒸汽長距離輸送,蒸汽溫度、壓力波動(dòng)較大,蒸汽密度隨著變化。理論公式中差壓和密度都是動(dòng)態(tài)值,但儀表中流量計(jì)算公式中的密度值都是設(shè)計(jì)固定值,公式中密度值并不是蒸汽實(shí)際密度值,不隨蒸汽溫度壓力的變化而變化。所以,需要對蒸汽流量進(jìn)行溫度壓力補(bǔ)償。
四、措施
4.1加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn),提高質(zhì)量意識
流量儀表不同于其它一般管道設(shè)備,特別是壓縮空氣流量表對安裝條件有著更為特殊的要求,在生產(chǎn)中往往由于對計(jì)量表原理、性能、影響因素認(rèn)識不足,對安裝要求、使用要求重視不夠,造成使用過程中出現(xiàn)這樣那樣問題。因此必須加強(qiáng)對安裝、維護(hù)、使用人員的流量儀表知識方面的培訓(xùn),提高誤差意識,盡量避免或減少因施工安裝原因給孔板計(jì)量準(zhǔn)確度帶來影響。
4.2孔板前加裝整流器
由于前直管段對計(jì)量準(zhǔn)確度影響很大,而且不容易滿足要求,因此加裝整流器不僅是一個(gè)很好的辦法,既解決了整套購買計(jì)量設(shè)備成本較高的問題,又解決差壓信號不準(zhǔn)問題。
4.3借用現(xiàn)有設(shè)備引入溫壓補(bǔ)償
直接對蒸汽密度進(jìn)行測量目前還沒有這樣高準(zhǔn)確的計(jì)量設(shè)備,在利用壓縮空氣流量表對蒸汽進(jìn)行計(jì)量雖然不能對密度進(jìn)行直接測量,但可通過溫壓補(bǔ)償?shù)霓k法對蒸汽密度進(jìn)行修正,使其接近實(shí)際密度,從而提高蒸汽計(jì)量準(zhǔn)確度。生產(chǎn)中除了裝置外圍壓縮空氣流量表附近沒有壓力和溫度表外,裝置內(nèi)壓縮空氣流量表附近基本上都有壓力表和溫度表,把現(xiàn)有的溫度壓力信號借用過來組態(tài)到壓縮空氣流量表計(jì)算公式中對密度進(jìn)行補(bǔ)償修正,既節(jié)約了資金又提高了壓縮空氣流量表計(jì)量精度。
五、結(jié)論
壓縮空氣流量表使用條件要求較高,在實(shí)際中很難達(dá)到,其計(jì)量精度就會受到一定影響。因此,在設(shè)計(jì)、安裝、使用過程中要充分考慮各種影響因素,盡量避免這些影響因素的發(fā)生,提高壓縮空氣流量表在蒸汽計(jì)量中的準(zhǔn)確度。