摘要:介(jie)紹了孔(kong)闆流量(liang)計
的用(yong)途、概念(nian)、原理、優(you)點和缺(que)點;從測(ce)量誤差(cha)偏大和(he)偏小兩(liang)個方面(mian)進行了(le)誤差分(fen)析并提(ti)出了解(jie)決辦法(fa)。
1孔闆流(liu)量計的(de)用途
孔(kong)闆流量(liang)計被廣(guang)泛應用(yong)于化工(gong)、食品、煤(mei)炭、建築(zhu)、交通、輕(qing)紡、農業(ye)、醫藥、環(huan)境保護(hu)等領域(yu),是改進(jin)産品質(zhi)量、節約(yue)能源、提(ti)高管😍理(li)水🔞平和(he)經濟效(xiao)益的重(zhong)要工具(ju)。在過程(cheng)自動化(hua)儀表與(yu)裝置中(zhong),孔闆流(liu)量計有(you)兩大功(gong)用:作爲(wei)過程自(zi)動化控(kong)制系統(tong)的檢測(ce)儀表和(he)👌測量物(wu)料數✉️量(liang)的總量(liang)表。
2孔闆(pan)流量計(ji)的概念(nian)及原理(li)
所謂孔(kong)闆流量(liang)計,就是(shi)在管道(dao)内部加(jia)裝一個(ge)中間開(kai)孔的☁️圓(yuan)闆,然後(hou)測量蒸(zheng)汽在孔(kong)闆前後(hou)的壓力(li)差,經過(guo)計算換(huan)算出蒸(zheng)汽的流(liu)量。因爲(wei)蒸汽的(de)流速在(zai)節流件(jian)處(孔闆(pan))形成局(ju)部收縮(suo),靜壓力(li)降低,流(liu)速增🌈加(jia),于是在(zai)節流件(jian)前後便(bian)産生🏒了(le)壓差。
根(gen)據流動(dong)連續性(xing)方程(質(zhi)量守恒(heng)定律)和(he)伯努利(li)方🌈程☂️(能(neng)量守恒(heng)定律),流(liu)量的大(da)小與差(cha)壓的大(da)小存在(zai)一定的(de)比👈例關(guan)🤞系:M2∝ΔP。式中(zhong),M爲流量(liang);ΔP爲差壓(ya)。
通過引(yin)壓管将(jiang)差壓信(xin)号引入(ru)
差壓變(bian)送器
,差(cha)壓變送(song)器将差(cha)壓信号(hao)送入
流(liu)量積算(suan)儀
,積算(suan)儀将差(cha)壓信号(hao)換算成(cheng)流量信(xin)号。同時(shi)通過溫(wen)🤟度和壓(ya)力傳🔱感(gan)器測出(chu)蒸汽的(de)溫度和(he)壓力,積(ji)算儀根(gen)據當時(shi)的溫度(du)和壓力(li)計算出(chu)補償後(hou)的流量(liang)。
制造一(yi)個孔闆(pan)流量計(ji)需要以(yi)下參數(shu):管道的(de)口徑(管(guan)徑×壁🌈厚(hou));孔闆流(liu)量計測(ce)量的介(jie)質;被測(ce)介質的(de)工作溫(wen)度;被🤩測(ce)介質的(de)💰工作壓(ya)力(最大(da)壓力、最(zui)小壓力(li)、正常壓(ya)㊙️力);被測(ce)介質的(de)工作流(liu)量(最大(da)✉️流量、最(zui)小流量(liang)、正常流(liu)量);被測(ce)介質的(de)黏度。
3孔(kong)闆流量(liang)計的優(you)點和缺(que)點
孔闆(pan)流量計(ji)的優點(dian):第一,适(shi)用于較(jiao)大口徑(jing)管道的(de)計量(目(mu)前口🈲徑(jing)大于DN600mm的(de)流量計(ji)一般隻(zhi)能選用(yong)孔闆);第(di)二💁,經久(jiu)耐用;第(di)三,标定(ding)全面;第(di)四,價格(ge)便宜。
孔(kong)闆流量(liang)計的缺(que)點:第一(yi),對節流(liu)裝置、引(yin)壓管、冷(leng)凝🍉罐🏃安(an)裝⛱️要求(qiu)很高,安(an)裝較爲(wei)複雜。第(di)二,孔闆(pan)流量計(ji)整體校(xiao)驗比較(jiao)🔞困難,目(mu)前🌏隻能(neng)對差壓(ya)傳感器(qi)、壓力傳(chuan)感器、溫(wen)度傳感(gan)器單獨(du)進行校(xiao)驗,整體(ti)的精度(du)難于确(que)保。
4實際(ji)使用情(qing)況
現在(zai)熱電聯(lian)産的供(gong)熱形式(shi)已廣泛(fan)應用于(yu)大中供(gong)熱公❌司(si),主☀️要的(de)優點是(shi)有熱源(yuan)有保證(zheng),而且價(jia)格低廉(lian)。我公司(si)采用這(zhe)種形式(shi)供熱已(yi)多年,從(cong)電廠到(dao)換熱站(zhan)的蒸汽(qi)管道,在(zai)電廠出(chu)口處安(an)裝🌂了一(yi)個
DN600mm孔闆(pan)流量計(ji)
,用于測(ce)量蒸汽(qi)的流量(liang)和用量(liang)。該流量(liang)計從開(kai)始使用(yong)到現在(zai)已将近(jin)20年,在這(zhe)期間,由(you)于各種(zhong)方面的(de)原因,曾(ceng)經出現(xian)過各種(zhong)各樣偏(pian)大或偏(pian)小的誤(wu)差,我們(men)采取了(le)各種對(dui)應的措(cuo)施。根據(ju)筆者的(de)🥰記錄,總(zong)結了一(yi)些經驗(yan),僅供大(da)家參考(kao)。
5負誤差(cha)的分析(xi)及解決(jue)辦法
5.1孔(kong)闆安裝(zhuang)不正确(que)
孔闆的(de)尖銳一(yi)側應該(gai)迎着流(liu)體流向(xiang)爲入口(kou)端,呈✨喇(la)叭口🐆形(xing)的⚽一側(ce)爲出口(kou)端。如果(guo)裝反,顯(xian)示将會(hui)偏📐小許(xu)多。
解決(jue)辦法:檢(jian)查孔闆(pan)安裝方(fang)向,正确(que)安裝孔(kong)闆。
5.2孔闆(pan)入口邊(bian)緣磨損(sun)
如果孔(kong)闆使用(yong)時間較(jiao)長,特别(bie)是在被(bei)測介質(zhi)夾雜💜固(gu)☁️體🚩顆粒(li)等雜物(wu)情況下(xia),都會造(zao)成孔闆(pan)的幾何(he)形👈狀和(he)💞尺寸的(de)變化,如(ru)果造成(cheng)開孔變(bian)大或開(kai)孔邊緣(yuan)變鈍,測(ce)👅量壓差(cha)㊙️就會變(bian)小,流量(liang)顯示就(jiu)會偏低(di)。
解決辦(ban)法:對孔(kong)闆進行(hang)重新加(jia)工,使開(kai)口達到(dao)要求;嚴(yan)重時進(jin)行更換(huan)。
5.3變送器(qi)零點漂(piao)移
如果(guo)使用時(shi)間較長(zhang),變送器(qi)的零點(dian)可能會(hui)發生漂(piao)🙇🏻移,如果(guo)是負漂(piao)移,顯示(shi)的差壓(ya)将會減(jian)小,顯示(shi)的流量(liang)也會減(jian)小。解決(jue)辦法:對(dui)🈲變送器(qi)的零點(dian)進行校(xiao)正。
5.4上下(xia)遊直管(guan)段長度(du)不夠
上(shang)下遊直(zhi)管段長(zhang)度如果(guo)不夠,氣(qi)體将得(de)不到充(chong)分發展(zhan),會🏃♂️使計(ji)🤟量結果(guo)造成較(jiao)大誤差(cha),如果上(shang)遊在規(gui)🏃🏻♂️定直🔞管(guan)段内存(cun)在多個(ge)彎頭,将(jiang)使計量(liang)結果偏(pian)低。
解決(jue)辦法:改(gai)造蒸汽(qi)管道,使(shi)上下遊(you)直管段(duan)長度達(da)到規定(ding)要求。在(zai)節流裝(zhuang)置之前(qian)加裝整(zheng)流器。
5.5差(cha)壓變送(song)器的三(san)閥組漏(lou)氣
如果(guo)
三閥組(zu)
中的高(gao)壓閥或(huo)平衡閥(fa)漏氣,将(jiang)會導緻(zhi)測量差(cha)壓減小(xiao)🈲,測量結(jie)果☎️就會(hui)偏低。
解(jie)決辦法(fa):如果三(san)閥組中(zhong)的高壓(ya)閥門漏(lou)氣,将該(gai)閥門進(jin)行緊固(gu),必要時(shi)進行更(geng)換。如果(guo)三閥組(zu)中的平(ping)衡閥内(nei)漏🌈,将該(gai)閥門進(jin)行💋緊固(gu),必要時(shi)進行更(geng)換。
5.6隔離(li)液液位(wei)高度不(bu)等
引壓(ya)管中從(cong)冷凝罐(guan)到差壓(ya)變送器(qi)中的液(ye)位是爲(wei)㊙️了将高(gao)溫介🈚質(zhi)與差壓(ya)變送器(qi)隔開,保(bao)護差壓(ya)變送♋器(qi)。如果低(di)🈲壓側液(ye)位高度(du)低于高(gao)壓側液(ye)位高度(du),将👉導緻(zhi)測量差(cha)壓減小(xiao),測☔量流(liu)量♻️就會(hui)減⛹🏻♀️小。
解(jie)決辦法(fa):檢查高(gao)低側冷(leng)凝罐的(de)高度是(shi)否一緻(zhi),如果不(bu)一緻,進(jin)行校正(zheng)。檢查冷(leng)凝罐的(de)高度是(shi)否高于(yu)🌏蒸汽管(guan)道,如果(guo)低于管(guan)道,将冷(leng)凝罐的(de)高度擡(tai)高。
6正誤(wu)差的分(fen)析及解(jie)決辦法(fa)
6.1流通截(jie)面積的(de)變化
在(zai)現場使(shi)用中,孔(kong)闆表面(mian)可能會(hui)黏結上(shang)一層污(wu)垢或🏃🏻雜(za)質,導💃緻(zhi)🤞流通截(jie)面積變(bian)小,測量(liang)差壓就(jiu)會增大(da),從而測(ce)量流量(liang)💋增大⚽。
解(jie)決辦法(fa):檢查孔(kong)闆周圍(wei)是否幹(gan)淨,對其(qi)進行清(qing)洗。
6.2變送(song)器零點(dian)漂移
如(ru)果使用(yong)時間較(jiao)長,變送(song)器的零(ling)點可能(neng)會發生(sheng)漂移,如(ru)果是正(zheng)漂移,顯(xian)示的差(cha)壓将會(hui)增大,顯(xian)示的流(liu)量也會(hui)增大。
解(jie)決辦法(fa):對變送(song)器的零(ling)點進行(hang)校正。
6.3上(shang)下遊直(zhi)管段長(zhang)度不夠(gou)
上下遊(you)直管段(duan)長度如(ru)果不夠(gou),氣體将(jiang)得不到(dao)充分發(fa)⁉️展,會🧑🏾🤝🧑🏼使(shi)計🏃♂️量結(jie)果造成(cheng)較大誤(wu)差,如果(guo)上遊在(zai)規定直(zhi)管段内(nei)存在單(dan)個彎頭(tou)或平面(mian)雙彎頭(tou),将使計(ji)量結果(guo)偏高。
解(jie)決辦法(fa):改造蒸(zheng)汽管道(dao),使上下(xia)遊直管(guan)段長度(du)達到規(gui)定要🔴求(qiu)。在節流(liu)裝置之(zhi)前加裝(zhuang)整流器(qi)。
6.4孔闆厚(hou)度不符(fu)合規定(ding)
标準中(zhong)規定孔(kong)闆厚度(du)應介于(yu)孔闆開(kai)孔厚度(du)e與0.05D之間(jian)。如果💃🏻超(chao)😍出這個(ge)範圍,将(jiang)使氣體(ti)流過孔(kong)闆的阻(zu)力損失(shi)增大,使(shi)計🌈量值(zhi)比實際(ji)值偏高(gao)。
解決辦(ban)法:檢查(cha)孔闆厚(hou)度,如果(guo)超出這(zhe)個範圍(wei),進行更(geng)換。
6.5差壓(ya)變送器(qi)的三閥(fa)組漏氣(qi)
如果三(san)閥組中(zhong)的低壓(ya)閥漏氣(qi),将會導(dao)緻測量(liang)差壓增(zeng)大,測量(liang)結果就(jiu)會增大(da)。
解決辦(ban)法:如果(guo)三閥組(zu)中的低(di)壓閥門(men)漏氣,将(jiang)該閥門(men)進行緊(jin)固,必要(yao)時進行(hang)更換。
6.6隔(ge)離液液(ye)位高度(du)不等
引(yin)壓管中(zhong)從冷凝(ning)罐到差(cha)壓變送(song)器中的(de)液位是(shi)爲了将(jiang)高溫🔞介(jie)㊙️質與差(cha)壓變送(song)器隔開(kai),保護差(cha)壓變送(song)器。如🏃🏻果(guo)低壓側(ce)液位高(gao)度高于(yu)高壓側(ce)液位高(gao)度,将導(dao)緻測量(liang)差壓增(zeng)大,測量(liang)流量就(jiu)會增大(da)。
解決辦(ban)法:檢查(cha)高低側(ce)冷凝罐(guan)的高度(du)是否一(yi)緻,如果(guo)不✔️一☎️緻(zhi)🧑🏽🤝🧑🏻,進行校(xiao)正。檢查(cha)冷凝罐(guan)的高度(du)是否高(gao)于蒸汽(qi)管道,如(ru)果👈低于(yu)管道,将(jiang)冷凝罐(guan)的高度(du)擡高。
7結(jie)論
總的(de)來說,孔(kong)闆流量(liang)計的測(ce)量誤差(cha)主要是(shi)由以下(xia)3方面的(de)原因引(yin)起的:安(an)裝不規(gui)範、維護(hu)不及時(shi)或誤操(cao)作、工藝(yi)系統或(huo)工況改(gai)變。在孔(kong)闆流量(liang)計的使(shi)用過程(cheng)中,如果(guo)發生誤(wu)差,可以(yi)從這3方(fang)面進行(hang)分析,然(ran)⭕後尋找(zhao)解決的(de)辦法。
(1)針(zhen)對安裝(zhuang)不規範(fan)的問題(ti),在安裝(zhuang)孔闆流(liu)量計前(qian),一定要(yao)把👨❤️👨蒸汽(qi)的情況(kuang)(設計溫(wen)度、設計(ji)壓力等(deng))、管道的(de)情況、引(yin)壓元件(jian)🚩的情況(kuang)、傳感器(qi)的情況(kuang)了解清(qing)楚,根據(ju)孔闆㊙️流(liu)量計❤️安(an)裝規⛷️範(fan),制定準(zhun)确的👉安(an)裝方案(an)。在🏒安裝(zhuang)孔闆流(liu)量計時(shi),要嚴格(ge)按🔞照安(an)裝方案(an)進行施(shi)工。在安(an)裝孔闆(pan)流量計(ji)後,要經(jing)常對各(ge)個安裝(zhuang)部件進(jin)行檢查(cha),确保測(ce)量的精(jing)度。
(2)針對(dui)維護不(bu)及時或(huo)誤操作(zuo)的問題(ti),對孔闆(pan)流量計(ji)的部件(jian),尤其是(shi)取源部(bu)件,要經(jing)常進行(hang)位置精(jing)度檢🧑🏾🤝🧑🏼查(cha),保證差(cha)壓傳感(gan)器所顯(xian)♉示的差(cha)壓是孔(kong)闆測得(de)的🐇真實(shi)差✏️壓。在(zai)平🐆時對(dui)流⛷️量計(ji)進🏃♀️行操(cao)作時,要(yao)嚴格按(an)照操作(zuo)規程來(lai)做,避免(mian)誤操作(zuo),給表計(ji)帶來損(sun)壞。
(3)針對(dui)工藝系(xi)統或工(gong)況改變(bian)的情況(kuang),在使用(yong)過程中(zhong),要及⭕時(shi)🈚對二次(ci)儀表的(de)參數進(jin)行修改(gai),避免因(yin)換算錯(cuo)誤給測(ce)量帶來(lai)誤差。
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