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孔板流量计、属于恒截面,变压差型流量计。
孔板流量计,就是在管道内部加装一个中间开孔的圆板,然后测量蒸汽在孔板前后的压力差,经过计算换算出蒸汽的流量。因为蒸汽的流速在节流件处(孔板)形成局部收缩,静压力降低,流速增加,于是在节流件前后便产生了压差。根据流动连续性方程(质量守恒定律)和伯努利方程(能量守恒定律),流量的大小与差压的大小存在一定的比例关系:M2∝ΔP。式中,M 为流量;ΔP 为差压。通过引压管将差压信号引入差压变送器,差压变送器将差压信号送入流量积算仪,积算仪将差压信号换算成流量信号。同时通过温度和压力传感器测出蒸汽的温度和压力,积算仪根据当时的温度和压力计算出补偿后的流量。
孔板流量计的优点:
▲节流装置结构易于复制,简单、牢固,性能稳定可靠,使用期限长;
▲适用于较大口径管道的计量(目前口径大于DN 600 mm 的流量计一般只能选用孔板);
▲经久耐用;
▲标定全面;
▲价格便宜。
孔板流量计的缺点:
▲对节流装置、引压管、冷凝罐安装要求很高,安装较为复杂。
▲孔板流量计整体校验比较困难,目前只能对差压传感器、压力传感器、温度传感器单独进行校验,整体的精度难于确保。
▲孔板的结构决定了流体流经孔板时流体的静压明显减小,流速显着加大,造成流体冲刷孔板严重,侵蚀孔板中心的锐口金属边缘,致使孔板精度不断下降。液化气、丙烯等易气化的液体流量测量中,流体物理形态的改变造成孔板侵蚀更加严重。
▲孔板的结构形式造成了流体流过孔板后有较大的静压损失,从整体上看孔板流量计是一个耗能较大的仪表,使机泵机械功率的损失加大,不利于装置的能效提高,对于越来越严格的节能要求是一个不利因素。
安装注意事项
孔板流量计安装前的十条注意事项
1.仪表安装前,工艺管道应进行吹扫,防止管道中滞留的铁磁性物质附着在仪表里,影响仪表的性能,甚至会损坏仪表。如果不可避免,应在仪表的入口安装磁过滤器。仪表本身不参加投产前的气扫,以免损坏仪表。
2.仪表在安装到工艺管道之前,应检查其有无损坏。
3.仪表的安装形式分为垂直安装和水平安装,如果是垂直安装形式,应保证仪表的中心垂线与铅垂线夹角小于2°;如果是水平安装,应保证仪表的水平中心线与水平线夹角小于2°。
4.仪表的上下游管道应与仪表的口径相同,连接法兰或螺纹应与仪表的法兰和螺纹匹配,仪表上游直管段长度应保证至少是仪表公称口径的5倍,下游直管段长度大于等于250mm。
5.由于仪表是通过磁耦合传递信号的,所以为了保证仪表的性能,安装周围至少250px处,不允许有铁磁性物质存在。
6.测量气体的仪表,是在特定压力下校准的,如果气体在仪表的出口直接排放到大气,将会在 ?浮子处产生气压降,并引起数据失真。如果是这样的工况条件,应在仪表的出口安装一个阀门。
7.安装在管道中的仪表不应受到应力的作用,仪表的出入口应有合适的管道支撑,可以使仪表处于最小应力状态。
8.安装PTFE(聚四氟乙烯)衬里的仪表时,要特别小心。由于在压力的作用下,PTFE会变形,所以法兰螺母不要随意拧得过紧。
9.带有液晶显示的仪表,安装时要尽量避免阳光直射显示器,降低液晶使用寿命。
10.低温介质测量时,需选夹套型。
孔板流量计安装过程中的二十八条注意事项
1.仪表开孔应避免在成型管道上开孔。
2.注意流量计前后直管段长度。
3.如有接地要求的电磁、质量等流量计,应按说明进行接地。
4.工艺管道焊接时,接地线应避开仪表本体,防止接地电流流经仪表本体入地,损坏仪表。
5.工艺焊接时,避免接地电流流经单、双法兰仪表的毛细导压管。
6.中、高压引压管能采用氩弧焊或承插焊的,应采用氩弧焊或承插焊。风速>2m/s,应有防风措施,否则应采用药皮焊丝,风速>8m/s,必须有防风措施,否则应停止施焊。
7.注意流量计节流装置取压口的安装方向。
8.不锈钢引压管严禁热煨;严禁将引压管煨扁。
9.仪表引压管、风管、穿线管的安装位置,应避免将来妨碍工艺生产操作,应避开高温腐蚀场所,应固定牢固;从上引下的穿线管,其最低引线端应低于所接仪表的接线进口端;穿线管最低端应增加滴水三通;靠近仪表侧宜增加Y型或锥形防爆密封接头;仪表主风线最低处应加排凝(污)阀。
10.仪表使用的铜垫片,如无退火处理,使用前应退火,并注意各种材质垫片的许用温度、介质和压力等条件。
11.现场仪表接线箱内,不同接地系统的接地不能混接,所有仪表的屏蔽线应单独连接上下屏蔽层,严禁拧在一起连接上下屏蔽。
12.仪表处于不易观察、检修位置时,改变位置或加装平台。
13.仪表线中间严禁接头,并做好隐蔽记录,补偿导线接头应采用焊接或压接。
14.不锈钢焊口应进行酸洗、钝化、中和处理。
15.需要进行脱脂的仪表、管件,应严格按照规范进行脱脂处理,并做好仪表、管件脱脂后的密封、保管工作,严防保管和安装过程中被二次污染。
16.不锈钢管线严禁与碳钢直接接触。
17.镀锌、铝合金电缆桥架严禁用电、气焊切割和开孔,应采用无齿锯及专用开孔器等类似机械切割和开孔。
18.不锈钢管严禁用电、气焊切割和开孔,应采用等离子或机械切割、开孔。
19.大于36V的仪表穿线管、柜、盘等应接地,接地仪表穿线管丝扣用导电膏处理;小于等于36V的仪表穿线管丝扣至少应有防锈处理;外露丝扣不宜大于一个丝扣。
20.爆炸危险区域的仪表穿线管,应保持电气的连续性。
21.100伏以下绝缘仪表线路应用250V摇表测量线路绝缘电阻,且≥5兆欧。
22.铝合金桥架应跨接短接线,镀锌桥架应不少于两个防松螺丝拧紧,长度30米以内应两端可靠接地,超过30米的应每隔30米增加一个接地点。
23.不同接地系统的仪表线或仪表线与电源线共用一个槽架时,应用金属隔板隔开。
24.仪表盘、柜、箱、台的安装及加工中严禁使用气焊方法,安装固定不应采用焊接方式,开孔宜采用机械开孔方法。
25.仪表伴热、回水的盲端不应大于100mm。
26.变送器排污阀下口宜增加防阀泄漏的管帽(特别在防爆区)。
27.仪表及其穿线管、引压管一端固定于热膨胀区(如塔、随塔热膨胀移动的附件),一端固定于非热膨胀区(如劳动保护间),连接仪表时应根据现场实际情况,其柔性管、穿线管、引压管必须留出一定热膨胀裕度。
28.附塔桥架、穿线管应根据现场实际情况留有热膨胀伸缩节或柔性连接。
应用范围
孔板流量计可广泛应用于石油、化工、天然气、冶金、电力、制药、食品、农药、环境保护等行业中,各种液体、气体、天燃气以及蒸汽的体积流量或质量流量的连续测量。
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