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一體化孔板智能流量計的使用與安裝
发布时间:2021-3-29 08:35:28

0引言
  目前工業生産過程中應用最廣泛的流量測量裝置之一是標准孔板作爲節流件的流量測量器具,標准孔板節流裝置是標准節流件可不需標定直接依照國家標准生産,它具有結構簡單耐高溫、使用壽命長穩定可靠等優點,但標准孔板節流裝置不足之處是流量測量範圍小、安裝複雜以及堵、漏凍等問題。
  一體化孔板智能流量計是將標准孔板與多參數差壓變送器(差壓變送器及壓力變送器)配套组成的高量程比差压流量装置,差壓變送器直接输出流量模拟信号(4~20mA),并在模拟信号输出上叠加数字通讯信号(HART协议),构成一体化的流量检测系统,可测量气体、蒸汽、液体及天然气的流量,广泛应用于工业过程测量和控制。
1一體化孔板智能流量計的工作原理和特點
1.1一體化孔板智能流l計的結構和工作原理
  一體化孔板智能流量計由整体孔板(孔板与取压孔整体加工)、根部阀、导压管、三閥組智能差壓變送器及溫/壓傳感器等主要部分組成。
  充滿流體的管道內安裝標准孔板節流裝置,流體通過標准孔板節流元件時,流束將在節流元件處形成局部收縮,使流速增大,靜壓力降低,于是在孔板節流元件前後産生壓力差,根據流動連續性原理和伯努利方程可推導出流量與差壓之間的關系爲:

  式中:qm爲質量流量;C爲流出系數;d爲工作條件下孔板開孔直徑;D爲工作條件下上遊管道內徑;β爲直徑比d/D;p爲流體密度;ε爲壓縮系數;△p爲差壓。
  节流元件前后产生的差压通过导压管传递给差壓變送器,智能差壓變送器将差压信号及流体温压信号进行自动补偿后输出4~20mA模拟信号或脉冲信号,实现对流体的质量测量。
1.2-體化孔板智能流量計的特點
  一體化孔板智能流量計的节流件采用锻制不锈钢--体加工,确保了节流件的强度,并使可能的泄漏点为最少;当脏污或易结晶介质堵塞取压孔时,30°~45°取压阀便于清理取压孔,也便于系统的在线维护;采用HART协议作为信号传输,充分发挥了智能变送器的优良性能,使量程得到实质性的扩展;节流装置和差壓變送器甚至压力、温度变送器做成一体,节约安装、维护工作量及费用,一体化孔板智能流量计的应用见图1。智能流量积算仪接收流量变送器的输出信号并累积流量,通过RS485与计算机联接,构成流量计量系统;流量计输出也可以送到DCS,构成流量检测或控制系统。
用一体化孔板智能流量计构成的计量或控制系统图示
2一體化孔板智能流計的安裝
  一體化孔板智能流量計安装前要对现场管道连接前后直管段进行吹扫、清洁,并保证各部件的清洁、无损伤。如果先安装流量计,后对管线进行吹扫、清洁,因脏污杂质等因素容易使流量计产生故障甚至损坏。流量计不要安装在设有两位式开关阀的管路中,因阀的开与关所产生的冲击力,有时会损坏流量计测量管段内的密封垫片,密封垫片夹紧后不得凸人管道内,否则会使流速紊乱,影响测量精度。在安装流量计的管道中,不要产生过大水锤冲击力,以免造成流量计的损坏。
  孔板可根據需要水平、垂直安裝,在圓周方向可360°任意位置安裝,流量計可以安裝在水平或垂直管道上,安裝時必須注意流體流向與流量計箭頭標示方向一致。安裝時還應注意取壓口的位置。安裝在垂直管道上時,取壓口的位置可在取壓裝置的平面上任意選擇。安裝在水平管道上時,如被測流體爲液體和水蒸汽時,變送器安裝在管道下方;如被測流體爲氣體時,變送器安裝在管道上方,變送器與管道垂直度偏差須小于3°。
  使用一體化孔板智能流量計測量流量時,流體必須充滿並連續地流經測量段管道,流體應是均勻的、單相的或可以認爲是單相的,流體流經孔板時,不發生相變,流體流經孔板以前,其流速必須與管道軸線平行,不得有旋轉流或脈動流。
3-體化孔板智能流計的使用及維護
3.1一體化孔板智能流計的使用
一体化孔板智能流量计在现场安装,配线完成后应确保阀组所有阀门均已关闭。使用时,首先打开管道阀门,再打开三或五阀组上平衡阀;然后打开三或五阀组上的高压截止阀,让高压介质引入高压部,关闭高压截止阀;打开三或五阀组上的低.压截止阀,让低压介质引人低压部,关闭低压截止阀;打开高压截止阀,确认其它部件无泄漏;对变送器高低压侧排液、排气;对变送器调零;最后关闭平衡阀,再打开低压截止阀,使三或五阀组处于工作状态。如操作次序不正确,则可能使差壓變送器单向受压而影响其使用寿命。
  打開一體化孔板智能流量計電源,此時若管道內沒有流量,則指示流量應爲0;若管道內有流體流過時,如測量系統正常,則將正確地指示流量。否則,系統可能不正常,設備應逐項檢查。
3.2一體化孔板智能流計節流裝置的維護
  一體化孔板智能流量計在使用过程中,随着使用时间的增加,无论节流装置本身或管道内壁都可能因与流体长期接触而改变初始状况,应对节流装置定期进行清洗检查和更换,使节流装置处于原设计的工作状态,保证测量的准确性。维护工作一般有以下几项:
1)清洗孔板,並清除各表面上的沈積物,嚴禁用金屬器具清除孔板上的沈積物,清洗取壓法蘭(或環室)及各部件上的汙物,清洗疏通導壓管。
2)檢查孔板是否因流體沖刷、腐蝕等造成變形、損壞,以確定是否應更換以保證測量的准確度。
3)节流装置的工作比较可靠,常见的故障是取压口堵塞,引压管堵塞或泄漏,可以经常清洗或吹洗引压管、取压口,紧固各密封连接处。测量高温介质时应加冷凝器或隔离器,防止高温介质进人差壓變送器的测压容器。当环境温度低于0C时,应将取压管包扎保温层或敷设伴热管。
4結束語
  采用标准孔板测量流量是一种传统测量方式,存在安装较复杂、量程比窄、实际运行工况偏离设计工况会产生较大误差等问题,因而限制了其应用范围。一体化孔板智能流量计与孔板流量计是不相同的,它把标准的孔板与多参数的差壓變送器连接在一起了,能够进行气体、液体以及天然气的测量,流量测量范围可达15:1或更宽,准确度可达1.0级。一体标准化孔板智能流量计保留了节流式流量计介质适应性好、无运动部件、不需实流标定等优点,同时流量计结构更为合理,便于安装,大大减少了维护量,可测量气体、蒸汽、液体及天然气的流量,广泛应用于石油、化工、冶金、电力、供热、供水、污水处理等领域过程控制和测量。

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