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流量計(jì)選型是指按照生產(chǎn)要求,從儀表產(chǎn)品供應(yīng)的實(shí)際情況出發(fā),綜合地考慮測量的安全、準(zhǔn)確和經(jīng)濟(jì)性,并根據(jù)被測流體的性質(zhì)及流動(dòng)情況確定流量取樣裝置的方式和測量儀表的型式和規(guī)格。
一、流量計(jì)選型的原則
選擇流量計(jì)的原則首先是要深刻地了解各種流量計(jì)的結(jié)構(gòu)原理和流體特性等方面的知識,同時(shí)還要根據(jù)現(xiàn)場的具體情況及考察周邊的環(huán)境條件進(jìn)行選擇。也要考慮到經(jīng)濟(jì)方面的因素。一般情況下,主要應(yīng)從下面五個(gè)方面進(jìn)行選擇:
① 流量計(jì)的性能要求; ② 流體特性; ③ 安裝要求; ④ 環(huán)境條件; ⑤ 流量計(jì)的價(jià)格。 1、流量計(jì)的性能要求
流量計(jì)的性能方面主要包括:測量流量(瞬時(shí)流量)還是總量(累積流量);準(zhǔn)確度要求;重復(fù)性;線性度;流量范圍和范圍度;壓力損失;輸出信號特性和流量計(jì)的響應(yīng)時(shí)間等。
(1)測流量還是總量
流量測量包括兩種,即瞬時(shí)流量和累積流量,比如對分輸站管道的原油屬于貿(mào)易交接或石油化工管道進(jìn)行連續(xù)配比生產(chǎn)或生產(chǎn)流程的過程控制等需要計(jì)量總量,間或輔以瞬時(shí)流量的觀察。在有的工作場所對流量進(jìn)行控制則需配備瞬時(shí)流量測量。因此,要根據(jù)現(xiàn)場計(jì)量的需要進(jìn)行選擇。有些流量計(jì)比如容積式流量計(jì),渦輪流量計(jì)等,其測量原理是以機(jī)械計(jì)數(shù)或脈沖頻率輸出直接得到總量,其準(zhǔn)確度較高,適用于計(jì)量總量,如配有相應(yīng)的發(fā)訊裝置也可輸出流量。電磁流量計(jì)、超聲流量計(jì)等是以測量流體流速推導(dǎo)出流量,響應(yīng)快,適用于過程控制,如果配以積算功能后也可以獲得總量。
(2)準(zhǔn)確度
流量計(jì)準(zhǔn)確度等級的規(guī)定是在一定的流量范圍內(nèi),如果使用在某一特定的條件下或比較窄的流量范圍內(nèi),比如,僅在很小的范圍內(nèi)變化,此時(shí)其測量準(zhǔn)確度會(huì)比所規(guī)定的準(zhǔn)確度等級高。如用渦輪流量計(jì)計(jì)量油品裝桶分發(fā),在閥門全開的情況下使用,流量基本恒定,其準(zhǔn)確度可能會(huì)從0.5級提高到0.25級。
用于貿(mào)易核算、
儲運(yùn)交接和物料平衡如果要求測量準(zhǔn)確度較高時(shí),
應(yīng)考慮準(zhǔn)4)線性度
流量計(jì)的輸出主要有線性和非線性平方根兩種。一般的來說流量計(jì)的非
線性誤差是不單獨(dú)列出的,而是包含在流量計(jì)的誤差內(nèi)。4)線性度
流量計(jì)的輸出主要有線性和非線性平方根兩種。一般的來說流量計(jì)的非
線性誤差是不單獨(dú)列出的,而是包含在流量計(jì)的誤差內(nèi)。
確度測量的持久性,一般用于上述情況下的流量計(jì),準(zhǔn)確度等級要求為
0.2
級。
在這樣的工作場所一般是現(xiàn)場配備計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備(比如體積管)
,對所使用的流
量計(jì)進(jìn)行在線檢測。近幾年由于原油的日趨緊張和各單位對原油計(jì)量的高要求,
對原油計(jì)量提出實(shí)行系數(shù)交接,
即除了每半年對流量計(jì)進(jìn)行一次周期檢測后,
貿(mào)
易交接雙方協(xié)商每
1
個(gè)月或
2
個(gè)月對流量計(jì)進(jìn)行檢定確定流量系數(shù),
每天根據(jù)流量
計(jì)計(jì)量的數(shù)據(jù)與流量計(jì)流量系數(shù)計(jì)算出數(shù)據(jù)進(jìn)行交接,以提高流量計(jì)的準(zhǔn)確度,
也稱為*交接。
準(zhǔn)確度等級一般是根據(jù)流量計(jì)的zui大允許誤差確定的。
各制造廠提供的流量
計(jì)說明書中會(huì)給出。
一定要注意其誤差的百分率是指相對誤差還是引用誤差。
相
對誤差為測量值的百分率,
常用“%
R
"表示。
引用誤差則是指測量上限值或量
程的百分率,常用“%
FS
"。許多制造廠說明書中并未注明。比如,浮子流量
計(jì)一般都是采用引用誤差,電磁流量計(jì)有的型號也有采用引用誤差的。
流量計(jì)如果不是單純計(jì)量總量,
而是應(yīng)用在流量控制系統(tǒng)中,
則檢測流量計(jì)
的準(zhǔn)確度要在整個(gè)系統(tǒng)控制準(zhǔn)確度要求下確定。
因?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)不僅有流量檢測的
誤差,還包含有信號傳輸、控制調(diào)節(jié)、操作執(zhí)行等環(huán)節(jié)的誤差和各種影響因素。
比如,
操作系統(tǒng)中存在有
2%
左右的回差,
對所采用的測量儀表確定過高的準(zhǔn)確度
(
0.5
級以上)就是不經(jīng)濟(jì)和不合理的。就儀表本身來說,傳感器與二次儀表之
間的準(zhǔn)確度也應(yīng)該適當(dāng)相配,比如說設(shè)計(jì)出來未經(jīng)實(shí)際標(biāo)定的均速管誤差如在
±
2.5%
~±
4%
之間,配上
0.2%
~
0.5%
高準(zhǔn)確度的差壓計(jì)就意義不大了。
還有一個(gè)問題就是對于檢定規(guī)程或制造廠說明書中對流量計(jì)所規(guī)定的準(zhǔn)
確度等級指的是其流量計(jì)的zui大允許誤差。
但是由于流量計(jì)在現(xiàn)場使用時(shí)受環(huán)境
條件、流體流動(dòng)條件和動(dòng)力條件等變化的影響,將會(huì)產(chǎn)生一些附加誤差。因此,
現(xiàn)場使用的流量計(jì)應(yīng)是儀表本身的zui大允許誤差和附加誤差的合成,
一定要充分
考慮到這個(gè)問題,
有時(shí)候可能現(xiàn)場的使用環(huán)境范圍內(nèi)的誤差會(huì)超過流量計(jì)的zui大
允許誤差。
(
3
)重復(fù)性
重復(fù)性是由流量計(jì)原理本身與制造質(zhì)量決定的,
是流量計(jì)使用過程中的一個(gè)
重要的技術(shù)指標(biāo),
與流量計(jì)的準(zhǔn)確度息息相關(guān)。
一般在檢定規(guī)程中的計(jì)量性能要
求中對流量計(jì)不僅有準(zhǔn)確度等級規(guī)定外,還對重復(fù)性進(jìn)行了規(guī)定,一般規(guī)定為:
4)線性度
流量計(jì)的輸出主要有線性和非線性平方根兩種。一般的來說流量計(jì)的非
線性誤差是不單獨(dú)列出的,而是包含在流量計(jì)的誤差內(nèi)。
(5)上限流量和流量范圍
上限流量也稱為流量計(jì)的滿度流量或zui大流量。當(dāng)我們選擇流量計(jì)的口
徑時(shí)應(yīng)按被測管道使用的流量范圍和被選流量計(jì)的上限流量和下限流量來進(jìn)行配置,不能簡單的按管道通徑進(jìn)行配用。
(6)范圍度
范圍度為流量計(jì)的上限流量和下限流量的比值,其值越大則流量范圍越寬。
線性儀表有較寬的范圍度,一般為
1:10。非線性流量計(jì)的范圍度較小僅為
1
:
3
。
一般用于過程控制或貿(mào)易交接核算的流量計(jì),
如果要求流量范圍比較寬就不要選
擇范圍度小的流量計(jì)。
流量測量的安全可靠,首先是測量方式可靠,即取樣裝置在運(yùn)行中不會(huì)發(fā)生機(jī)械強(qiáng)度或電氣回路故障而引起事故;二是測量儀表無論在正常生產(chǎn)或故障情況下都不致影響生產(chǎn)系統(tǒng)的安全。例如,對發(fā)電廠高溫高壓主蒸汽流量的測量,其安裝于管道中的一次測量元件必須牢固,以確保在高速汽流沖刷下不發(fā)生機(jī)構(gòu)損壞。因此,一般都優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置,而不選用懸臂梁式雙重喇叭管或插入式流量計(jì)等非標(biāo)準(zhǔn)測速裝置,以及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低的靶式、渦輪流量計(jì)等。燃油電廠和有可燃性氣體的場合,應(yīng)選用防爆型儀表。 在保證儀表安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上,力求提高儀表的準(zhǔn)確性和節(jié)能性。為此,不僅要選用滿足準(zhǔn)確度要求的顯示儀表,而且要根據(jù)被測介質(zhì)的特點(diǎn)選擇合理的測量方式。發(fā)電廠主蒸汽流量測量,由于其對電廠安全和經(jīng)濟(jì)性至關(guān)重要,一般都采用成熟的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝量配差壓流量計(jì),化學(xué)水處理的污水和燃油分別屬臟污流和低雷諾數(shù)粘性流,都不適用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件。對臟污流一般選用圓缺孔板等非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件配差壓計(jì)或超聲多普勒式流量計(jì),而粘性流可分別采用容積式、靶式或楔形流量計(jì)等。水輪機(jī)人口水量、凝汽器循環(huán)水量及回?zé)釞C(jī)組的回?zé)嵴羝榷际谴蠊軓?
400mm以上)的流量測量參數(shù),由于加工創(chuàng)造困難和壓損大,一
般都不選用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置。根據(jù)被測介質(zhì)特件及測量準(zhǔn)確度要求,分別采用插入式流量計(jì)、測速元件配差壓計(jì)、超聲波流量計(jì),或采用標(biāo)記法、模擬法等無能損方式測流量.
為保證流量計(jì)使用壽命及準(zhǔn)確性,選型時(shí)還要注意儀表的防振要求。在濕熱地區(qū)要選擇濕熱式儀表。 正確地選擇儀表的規(guī)格,也是保證儀表使用壽命和準(zhǔn)確度的重要一環(huán)。應(yīng)特別注意靜壓及耐溫的選擇。儀表的靜壓即耐壓程度,它應(yīng)稍大于被測介質(zhì)的工作壓力,一般取1.25倍,以保證不發(fā)生泄漏或意外。量程范圍的選擇,主要是儀表刻度上限的選擇。選小了,易過載,損壞儀表;選大了,有礙于測量的準(zhǔn)確性。一般選為實(shí)際運(yùn)行中zui大流量值的1.2一1.3倍。
安裝在生產(chǎn)管道上長期運(yùn)行的接觸式儀表,還應(yīng)考慮流量測量元件所造成的能量損失。一般情況下,在同一生產(chǎn)管道中不應(yīng)選用多個(gè)壓損較大的測量元件,如節(jié)流元件等。
總之,沒有一種測量方式或流量計(jì)對各種流體及流動(dòng)情況都能適應(yīng)的.不同的測量方式和結(jié)構(gòu),要求不同的測量操作、使用方法和使用條件.每種型式都有它*的優(yōu)缺點(diǎn)。因此,應(yīng)在對各種測量方式和儀表特性作全面比較的基礎(chǔ)上選擇適于生產(chǎn)要求的,既安生可靠又經(jīng)濟(jì)耐用的*型式.
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