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基于威力巴流量计的气体流量测量系统应用

发布日期:2018-11-16 10:42:58  来源:  作者:  浏?#26469;问?/DIV>
【导读】: 摘要:主要描述威力巴流量计的工作原理,气体流量测量系统的组成,威力巴流量计及其配套测量设备的安装方法、维护使用。另外通过实际使用实例,分析使用过程中存在的问......

     摘要:主要描述威力巴流量计的工作原理,气体流量测量系统的组成,威力巴流量计及其配套测量设备的安装方法维护使用另外通过实际使用实例,分析使用过程中存在的问题并对其进行改进

    威力巴是一种差压式流量传感器,能输出一个非常稳定无脉动的差压信?#29275;?#20854;精度达到±1.0%,重复?#28304;?/span>±0.1%,具有应用范围广测量精度高量程比大信号稳定压损低日常维护量少等特点,可适用于气体液体和蒸汽的高精度流量测量,在淮安三畅仪表有限公司(以?#24405;?#31216;我公司)主要用于气体流量测量,包括压缩空气氮气蒸汽和煤气等

1 威力巴流量计的工作原理及特点

    威力巴流量计的工作原理:当流体流过探头时,在其?#23433;?#20135;生一个高压分?#35760;?#39640;压分?#35760;?#21387;力略高于管道的静压根据伯努利方程原理,流体流过探头时速度加快,在探头后部产生一个低压分?#35760;?#20302;压分?#35760;?#21387;力略低于管道静压威力巴探头在高低压区有按一定准则排列的多对取压孔,能准确测量平均流速,精确检测到流体的平均速度产生的差压威力巴流量测量关系式如式(1)所示:

 20181116104304.jpg

    式中:K 为流体系数;C 为流体常数;ΔP 为率度如果流体系数随雷诺数变化,流体常数随温度和压力变化时,需要进行补偿

2 气体流量测量系统的组成

    以我公司蒸汽流量测量系统为例(见图1),它的主要组成部分包括节流装置(威力巴流量计)差压变?#25512;?/span>压力变?#25512;?/a>热电阻和流量积算仪等,且流量积算仪的数据通过RS- 485 通讯传输到公司能源管理系统

蒸汽流量测量系统

1 蒸汽流量测量系统

 

3 气体流量测量系统的安装及调试

3.1 安装前准备工作

流量计安装前需要仪表人员现场调?#26657;?#20102;解被测介?#20351;?#36947;分?#35760;?#20917;管道管径和壁厚管道振动或其他干扰情况,了解被测介质的非常小流量常用流量非常大流量温度压力等工况?#38382;?#26681;据工况和测量精度要求选择安装位置,并结合厂家的选型手册选择适用的设备型号流量计选型主要考虑其法兰型号引压管接头类型安装点的管道方向(确定流量计是水平安装还是垂直安装)传感器的探头尺寸以及流量计探头型?#35834;炔问?/span>变?#25512;?#36873;型过程中主要考虑变?#25512;?#31867;型(差压微差压压力流量等)测量量程出信号、通讯协议安装方式电气连接等?#38382;?/span>流量积算仪大多可以通用,其量程可以根据需要自行设定,仪表输入信号也可以由用户自己组态修改,但是有的厂家的设备测量介质不同时需要选择不同的型号[1]另外,流量计及其配套设备变?#25512;?/span>智能流量积算仪热电阻等安装前必须调校,经校准合格后才能安装使用

3.2 设备安装

根据现场管道分?#35760;?#20917;选择合适的位置安装威力巴流量计,水平管道上进行安装时,如果测量介质为气体时,威力巴应安装在管道上方160°的任何位置,防止气体中含的液体进入引压管,变?#25512;?#23613;量安装在高于威力巴的位置,开表时要进行排液操作如果测量介质为液体时,威力巴则应安装在管道下方160°的任何位置,这样可以使液体中混含的气泡排入管道中,变?#25512;?#21017;应尽量安装在低于威力巴的位置在垂直管道上安装时,可以围绕垂直管道360°任何位置安装,安?#24052;?#25104;后要校正探头方向,使探头上的流体方向与管道中介质流向保持在3°以内安装位置直管段要求前7D 3DD为管道直径),且管道四周要有足够的空间便于安装和日后使用维护测量系统安装过程及注意事项如下:

1)在安装点管道上方正中心画出开孔尺寸和形状,开孔尺寸根据威力巴的探头型号来确定,例如威力巴V150- 05 型探头的开孔尺寸为13 mm,并在画好的位置用气割开孔,清理掉管道开孔边沿的毛刺有利于焊接

2)将整套设备组装?#29028;?#25554;入管道,使流量计上的方向标志与被测介质的流向保持一致,然后对底座进行点焊,点焊?#29028;?#21462;下底座以外的部分,将底座牢固的焊接在管道上,并清理干净焊缝处的焊渣待焊缝冷却后,需要用?#35797;?#27700;进行试漏,确保焊缝密封?#24049;煤螅?#23558;流量计锁紧在底座上,并将流量计各个连接处锁紧,保证整套流量计密封?#24049;?/span>

3)用2 个截止阀作为?#28142;?#38400;,在截止阀两端螺纹上缠绕生料带(10 圈左右),然后将其锁紧在威力巴的接口处

4)将变?#25512;?#23433;装在合适的位置(如果被测介质为气体时,变?#25512;?#23433;装时应尽量安装在?#28142;?#33410;流元件威力巴的上方,如果被测介质为液体或蒸汽时,变?#25512;?#23433;装时应尽量安装在?#28142;?#33410;流元件威力巴的下方),且变?#25512;?#24212;尽可能的靠近?#28142;?#20803;件

5)用无缝钢管作为引压管,将其两端各焊接一个内螺纹活接头,一端锁紧在?#28142;?#38400;上,另一端锁紧在变?#25512;?#19978;注意变?#25512;?#30340;高压侧要连接威力巴的高压侧,变?#25512;?#30340;低压侧要连接威力巴的低压侧,必须一一对应

6)蒸汽测量系统中还需要在?#28142;?#20803;件与变?#25512;?#20013;间部分的引压管上安装冷凝器,且高压侧和低压侧的冷凝器必须在同一水平线上,否则会产生误差

7)变?#25512;?#21069;端需要向下引出一段安装1 个排污阀如果被测介质为蒸汽时,变?#25512;?#21069;端水平引压管部分还需要增加1 对截止阀,防止高温损坏变?#25512;?/span>

8)将流量积算仪安装在仪表柜上

9)将传感器变?#25512;?/span>热电阻和流量积算仪等组成的测量系统中所有信号线和电源线应做好标记,并正确连接?#19994;?#32518;应沿?#35834;繢虑偶?#38138;设,并与动力电源线隔离,避免干扰

10)流量计?#23545;?#20043;前必须认真检查底座是否焊接牢固,安装方向是否正确,各部分连接处是否泄漏,探头插入深度是否合适,所有接线是否正确整套测量系统安?#24052;?#25104;后还需要?#22278;?#21387;变?#25512;?#21644;压力变?#25512;?#36827;行现场对零,确认无误后?#24230;?#20351;用

 

4 应用实例分析

1套流量计如图2 所示,安装在管道低凹处被测介质为压缩空气,使用单位前期是连续性使用,经常流量异常,现场检查发现变?#25512;?#38646;点漂移,引压管内积水,需要通过排污阀排水,周期大致为一个月,且变?#25512;?#20351;用寿命不到1 后使用单位自己安装了空压机,对空压气的使用变成了间歇性的,停用时空压滞留管内,导致管道低凹处积水,通气使用时水在压力作用下会顺着引压管流入变?#25512;鰨?#21464;?#25512;?#27844;压口松开后能排出大量的水,排污阀排水需要半小时左右,测量数据异常,失去计量意义综合上述情况,导致流量测量异常的主要因素是?#28142;?#20803;件威力巴安装位置不合理针对该问题,制定了将威力巴移位的改进方案,将原流量计拆下,移?#26009;?#26377;安装位?#20204;?#31471;的管道顶端,改进后变?#25512;?#27491;常工作,测量数据正常,不必经常排水,大大降低了仪表人员的维护量,并延长了变?#25512;?#30340;使用寿命,节约了成本其次,用户停用时应当打开三阀组的平衡阀,关闭高压阀和低压阀,让变?#25512;?#22788;于无差压输入状态重新启用时再重新将高压阀和低压阀打开,平衡阀关闭,差压变?#25512;?/a>恢复测量状态

威力巴安装位置图

2 威力巴安装位置图

5 日常维护

威力巴流量计的日常维护很少,主要在于探头防堵防堵注意事项如下:

1)防止引压管泄露当引压管泄露时探头高压区平衡遭到破坏,较小颗粒杂质可能进入取压孔

2)当管道处于停产时,由于分子布?#35797;?#21160;,颗粒小的杂质有可能进入取压孔因此,停产时,尽量关闭威力巴仪表接头处的?#28142;?#38400;,避免杂质进入取压孔造成堵塞

3)避免系统频繁开关机系统频繁开停机,在高压区形成的?#24067;洌?#39063;粒小的杂质有可能进入取压孔,日积月累就有可能造成探?#33539;?#22622;

4)被测介质含杂?#24335;?#22810;时也有可能造成探?#33539;?#22622;,如煤气因此用威力巴测量煤气流量时,一定要设计反吹系统对含尘量多的介质应定期吹洗,吹洗方法使用压缩空气引入传感器反吹,把高压孔和低压孔?#25104;?#30340;尘粒吹掉,防止堵塞吹洗前应关闭引压管路,吹洗完成后重新开启若不?#24066;澩等?#21387;缩空气的场合可利用氮气或蒸汽进行吹洗

6 结语

威力巴是一款日常维护量少测量精度高的流量计,在我公司长期能源结算中发挥着至关重要的作用在使用过程中应认真仔细点检,勤于保养维护,保证测量数据真实有效准确可靠

 

 

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