一、引言
在生產(chǎn)過(guò)程中需要實(shí)時(shí)對工質(zhì)流量要進(jìn)行測量,以控制生產(chǎn)過(guò)程中的工作狀況,衡量設備的效率和經(jīng)濟核算的重要指標。所以流量測量是工業(yè)企業(yè)能源管理的重要手段。差壓式流量計便是其中的一種形式。差壓式流量計是工業(yè)上使用#多的流量計之一,而孔板是差壓式流量計選用#多的一種節流元件,它具有結構簡(jiǎn)單、安裝方便、價(jià)格低等特點(diǎn)。
二、差壓式流量計的組成
它是由節流元件、差壓計(一般用差壓變送器)、引壓導管和流量顯示記錄儀(我公司采用多參量變送器)。
1、 節流元件
在管道中安裝一個(gè)固定的阻擋體,它中間開(kāi)一個(gè)小孔,當流體流過(guò)這個(gè)開(kāi)孔橫截面時(shí),就會(huì )發(fā)生流束的收縮,這時(shí)流體的流動(dòng)速度加快,壓力降低,在阻擋體前后產(chǎn)生一個(gè)較大的壓力差。這個(gè)壓力差隨流量變化,流量越大,差壓越大,因此,通過(guò)測量這個(gè)壓力差就可以推算出流量的大小,這個(gè)過(guò)程叫節流過(guò)程,其中造成流束收縮的元件叫節流元件。
我公司煤氣流量計使用的是差壓式流量計,使用的節流元件為標準孔板,引壓管為φ18×2無(wú)縫鋼管,差壓變送器是羅斯蒙特的3051差壓變送器。并配有1151壓力變送器和熱電阻作為溫度壓力補償。
2、節流元件(標準孔板)的取壓方式:
節流元件的取壓方式有多種,如角接取壓和法蘭取壓等,我公司標準孔板取壓方式采用的是環(huán)室取壓,即在孔板兩側安裝前后環(huán)室,并由法蘭將環(huán)室、孔板、墊片緊固在一起。
三、差壓式流量計的安裝
包括四部分:
1、 節流元件(標準孔板)的安裝
2、 差壓信號管路(引壓管)的安裝
3、 差壓計(3051差壓變送器)的安裝
4、 流量顯示記錄儀(DMP9051多參數變送器)的安裝
四、差壓式流量計使用中的測量誤差分析
差壓式流量計在現場(chǎng)實(shí)際應用時(shí),它的測量誤差往往會(huì )增大,有時(shí)可達到10%--20%,特別是在采用差壓式流量計作為工藝生產(chǎn)過(guò)程的物料(水、蒸汽、煤氣及原料)的計量,進(jìn)行經(jīng)濟核算和物料平衡時(shí),減少測量誤差尤為重要。但必須注意的是,不僅需要合理的選型、準確的設計計算和加工制造,更要注意正確安裝、維護和符合使用條件等才能保證孔板流量計有足夠的實(shí)際測量精度。下面分析一下幾種造成測量誤差的原因:
1、被測流體的工作狀態(tài)變動(dòng)
如果在實(shí)際應用時(shí)被測流體的工作狀態(tài)(如溫度、壓力)以及相應的流體密度、粘度和管道粗糙度等參數,與設計時(shí)不一致,如果仍按照原有的儀表常數推算流量,將與實(shí)際流量有誤差,則可根據有關(guān)計算公式加以修正或重新設計計算。
2、孔板安裝不正確
我公司剛投產(chǎn)試車(chē)時(shí),煤氣流量計顯示過(guò)小,經(jīng)檢查為孔板裝反,而實(shí)際是孔板的尖銳一側應迎著(zhù)流體流向為入口端,呈喇叭口形的一側為出口端,注意方向。除此之外,安裝時(shí)孔板開(kāi)孔中心與管道中心線(xiàn)不同心,也會(huì )造成測量誤差,引壓管堵塞及墊片等凸出物的出現也是引起誤差的原因。
3、孔板入口邊緣被磨損
由于孔板使用時(shí)間較長(cháng),特別是在被測介質(zhì)夾雜固體顆粒等雜物情況下,或被化學(xué)腐蝕,都會(huì )造成孔板的幾何形狀和尺寸的變化,如果孔板的入口邊緣的尖銳度由于受到介質(zhì)沖擊或腐蝕而變鈍,這樣在相等數量的流體經(jīng)過(guò)時(shí)所產(chǎn)生的壓差ΔP減小,從而引起顯示值偏低。嚴重時(shí)需更換孔板。
4、孔板表面的結垢和流通截面積的變化
在現場(chǎng)使用中,孔板表面可能會(huì )沾結上一層污垢,或者由于在孔板前后角落處日久而沉積雜質(zhì),或由于強腐蝕作用都會(huì )使管道的流通截面積發(fā)生漸變,以及引壓導管管路的泄露和堵塞,都會(huì )造成測量誤差。我公司由于使用的煤氣較臟(含焦油),造成孔板前后取壓環(huán)室被堵,取壓口無(wú)壓差,流量計無(wú)流量顯示,經(jīng)拆下后清理兩環(huán)室并更換導壓管,流量計顯示正常。
5、變送器零點(diǎn)漂移和量程設置不當也會(huì )引起測量誤差
由于時(shí)間較長(cháng),變送器的零點(diǎn)會(huì )發(fā)生漂移,若是負漂移,變送器輸出電流則小于標準4MA,流量則顯示偏低,若是正漂移,變送器輸出電流則大于標準4MA,流量則顯示偏高。若量程設置較大,流量則顯示偏低,量程設置較小,流量則顯示偏高。
五、結束語(yǔ)
無(wú)論使用何種形式的流量計,都必須正確安裝和使用,再加上不定期進(jìn)行全面維護和檢查,保證流量計的測量精度。為公司生產(chǎn)提供有力的參考數據。