Zasada doboru przepływomierza:
Zasadą wyboru przepływomierza jest najpierw dogłębne zrozumienie zasad konstrukcyjnych i charakterystyk płynów różnych przepływomierzy, a jednocześnie dokonanie wyboru zgodnie ze specyficznymi warunkami lokalizacji i otaczającymi warunkami środowiskowymi. Należy również wziąć pod uwagę czynniki ekonomiczne. Ogólnie rzecz biorąc, powinieneś wybrać spośród następujących pięciu aspektów:
① Wymagania eksploatacyjne przepływomierza;
② charakterystyka płynu;
③ Wymagania instalacyjne;
④ Warunki środowiskowe;
⑤ Cena przepływomierza.
1. Wymagania eksploatacyjne przepływomierza
Aspekty eksploatacyjne przepływomierza obejmują głównie: przepływ zmierzony (przepływ chwilowy) lub wielkość całkowitą (przepływ skumulowany); wymagania dotyczące dokładności; powtarzalność; liniowość; zakres i zasięg przepływu; spadek ciśnienia; charakterystyka sygnału wyjściowego i czas odpowiedzi przepływomierza Czekaj.
(1) Zmierz przepływ lub całkowitą ilość
Istnieją dwa rodzaje pomiaru przepływu, a mianowicie przepływ chwilowy i przepływ skumulowany. Na przykład ropa naftowa w rurociągu stacji podtransportowej należy do przesyłu rozliczeniowego lub rurociągu petrochemicznego do ciągłej produkcji proporcjonalnej lub kontroli procesu procesu produkcyjnego itp. Całkowita ilość musi być zmierzona, czasami uzupełniona o natychmiastowa obserwacja przepływu. W niektórych miejscach pracy kontrola przepływu wymaga natychmiastowego pomiaru przepływu. Dlatego wybór powinien być dokonany zgodnie z potrzebami pomiarów na miejscu. Niektóre przepływomierze, takie jak przepływomierze wyporowe,przepływomierze turbinowe, itp., zasadą pomiaru jest bezpośrednie uzyskanie całkowitej ilości przez zliczanie mechaniczne lub wyjście częstotliwości impulsów, które ma wysoką dokładność i jest odpowiednie do pomiaru całkowitej ilości, jeśli jest wyposażone w odpowiednie urządzenie sygnalizacyjne, można również wyprowadzić przepływ. Przepływomierze elektromagnetyczne, przepływomierze ultradźwiękowe itp. określają natężenie przepływu, mierząc natężenie przepływu płynu, z szybką reakcją, odpowiednią do sterowania procesem, a całkowitą ilość można również uzyskać za pomocą funkcji akumulacji.
(2) Dokładność
Poziom dokładności przepływomierza jest określony w określonym zakresie przepływu. Jeśli jest używany w określonych warunkach lub na przykład w stosunkowo wąskim zakresie przepływu, zmienia się tylko w niewielkim zakresie, to jego dokładność pomiaru zostanie zmniejszona. wyższa niż określona klasa dokładności. Jeśli do pomiaru oleju w beczkach i dystrybucji używa się przepływomierza turbinowego, przy pełnym otwarciu zaworu natężenie przepływu jest w zasadzie stałe, a jego dokładność można poprawić z {{0}}0,5 do 0,25.
Służy do rozliczeń handlowych, odbiorów magazynowo-transportowych oraz bilansu materiałowego. Jeżeli wymagana jest wysoka dokładność pomiaru, należy wziąć pod uwagę trwałość pomiaru dokładności. Generalnie w powyższych przypadkach używany jest przepływomierz, a poziom dokładności musi wynosić 0.2. W takich miejscach pracy standardowe wyposażenie pomiarowe (takie jak rurki pomiarowe) jest zazwyczaj wyposażone na miejscu w celu prowadzenia wykrywania online używanych przepływomierzy. W ostatnich latach, w związku z rosnącym napięciem ropy naftowej i wysokimi wymaganiami różnych jednostek pomiarowych ropy naftowej, proponuje się wprowadzenie współczynnika przekazania do pomiaru ropy naftowej, czyli oprócz okresowego przeglądu przepływomierza co sześć miesięcy obie strony przekazania do obrotu negocjują co 1 miesiąc lub 2. Przepływomierz jest weryfikowany co miesiąc w celu określenia współczynnika przepływu, a dane są obliczane na podstawie danych zmierzonych przez przepływomierz i współczynnika przepływu przepływomierza do przekazania do poprawić dokładność przepływomierza, znane również jako przekazywanie bezbłędne.
Poziom dokładności określa się na ogół zgodnie z dopuszczalnym błędem przepływomierza. Jest on podany w instrukcjach przepływomierza dostarczonych przez każdego producenta. Ważne jest, aby zwrócić uwagę, czy procent błędu odnosi się do błędu względnego, czy błędu cytowania. Błąd względny to procent wartości mierzonej, zwykle wyrażany jako „procent R”. Błąd odniesienia odnosi się do górnej granicy pomiaru lub procentu zakresu, powszechnie używanego jako „procent FS”. Wiele instrukcji producenta tego nie wskazuje. Na przykład przepływomierze pływakowe generalnie wykorzystują błędy odniesienia, a niektóre modele przepływomierzy elektromagnetycznych również wykorzystują błędy odniesienia.
Jeśliprzepływomierznie jest po prostu pomiarem całkowitej ilości, ale jest używany w systemie kontroli przepływu, dokładność przepływomierza detekcyjnego powinna być określona zgodnie z wymaganiami dotyczącymi dokładności kontroli całego systemu. Ponieważ cały system ma nie tylko błąd wykrywania przepływu, ale także błąd i różne czynniki wpływające na transmisję sygnału, regulację sterowania, wykonanie operacji i tak dalej. Na przykład, jeśli w systemie operacyjnym występuje różnica histerezy wynosząca około 2 procent, określenie zbyt wysokiej dokładności (powyżej 0.5) używanego przyrządu pomiarowego jest nieekonomiczne i nierozsądne. Jeśli chodzi o sam przyrząd, dokładność między czujnikiem a instrumentem wtórnym również powinna być odpowiednio dobrana. Na przykład błąd projektowy rury średniej prędkości bez faktycznej kalibracji wynosi od ±2,5 procent do ±4 procent, przy 0.2 procentach manometru różnicowego o wysokiej dokładności ~0.5 procent ma niewielkie znaczenie.
Innym problemem jest to, że poziom dokładności określony dla przepływomierza w procedurach weryfikacyjnych lub instrukcji producenta odnosi się do dopuszczalnego błędu przepływomierza. Jednak ze względu na wpływ zmian warunków środowiskowych, warunków przepływu płynu i warunków dynamicznych, gdy przepływomierz jest używany w terenie, wystąpią pewne dodatkowe błędy. Dlatego przepływomierz używany w terenie powinien być kombinacją błędu dopuszczalnego i błędu dodatkowego samego przyrządu. Ten problem musi być w pełni rozważony. Czasami błąd w zakresie środowiska użytkowania na miejscu może przekroczyć dopuszczalny błąd przepływomierza.
(3) Powtarzalność
O powtarzalności decyduje zasada samego przepływomierza oraz jakość wykonania. Jest ważnym wskaźnikiem technicznym w użytkowaniu przepływomierza i jest ściśle związany z dokładnością przepływomierza. Ogólnie rzecz biorąc, w wymaganiach dotyczących wykonania pomiarów w przepisach weryfikacyjnych określa się nie tylko poziom dokładności przepływomierza, ale także określa się powtarzalność. /3-1/5.
Powtarzalność jest ogólnie definiowana jako spójność wielokrotnych pomiarów w tym samym kierunku dla określonej wartości przepływu w krótkim okresie czasu pod warunkiem, że warunki środowiskowe i parametry medium pozostają niezmienione. Jednak w zastosowaniach praktycznych na powtarzalność przepływomierza często wpływają zmiany parametrów lepkości i gęstości płynu. Czasami zmiany tych parametrów nie osiągnęły poziomu wymagającego specjalnej korekty, co można pomylić ze słabą powtarzalnością przepływomierza. . W związku z tą sytuacją należy wybrać przepływomierz niewrażliwy na zmiany tego parametru. Na przykład gęstość płynu łatwo wpływa na rotametr. Na przepływomierze o małej średnicy ma wpływ nie tylko gęstość płynu, ale także lepkość płynu; jeśli przepływomierz turbinowy jest używany w zakresie wysokiej lepkości, wpływa to na lepkość; niektóre nie zostały poprawione. Obrobionyultradźwiękowe przepływomierzemają wpływ na temperaturę płynu i nie tylko. Efekt ten może być bardziej wyraźny, jeśli wyjście przepływomierza jest nieliniowe.
(4) Liniowość
Wyjście przepływomierza ma głównie dwa rodzaje liniowego i nieliniowego pierwiastka kwadratowego. Ogólnie rzecz biorąc, nieliniowy błąd przepływomierza nie jest wyszczególniony osobno, ale jest uwzględniony w błędzie przepływomierza. W przypadku przepływomierza o ogólnie szerokim zakresie przepływu, sygnał wyjściowy jest impulsowy i wykorzystywany do całkowitej akumulacji, liniowość jest ważnym wskaźnikiem technicznym. Jeżeli jeden współczynnik jest używany w zakresie jego przepływu, gdy liniowość jest słaba, zmniejszy się dokładność przepływomierza. Na przykład przepływomierz turbinowy przyjmuje współczynnik licznika w zakresie przepływu 10:1, a jego dokładność będzie mniejsza, gdy liniowość jest słaba. Wraz z rozwojem technologii komputerowej jego zakres przepływu można podzielić na segmenty i dopasować metodą kwadratową. Krzywa współczynnika przepływomierza koryguje przepływomierz, poprawiając w ten sposób dokładność przepływomierza i rozszerzając zakres przepływu.
(5) Górna granica przepływu i zakres przepływu
Górny przepływ jest również znany jako przepływ w pełnej skali lub przepływ przepływomierza. Kiedy wybieramy średnicę przepływomierza, należy go skonfigurować zgodnie z zakresem przepływu używanym przez badany rurociąg oraz górną i dolną prędkością przepływu wybranego przepływomierza. Nie można go po prostu dopasować do średnicy rurociągu.
Ogólnie rzecz biorąc, projektowane natężenie przepływu płynu w rurociągu jest określane zgodnie z ekonomicznym natężeniem przepływu. Jeśli wybór jest zbyt niski, średnica rury będzie gruba, a inwestycja będzie duża; jeśli wybór jest zbyt wysoki, moc transmisji będzie duża, a koszty operacyjne wzrosną. Na przykład ekonomiczne natężenie przepływu cieczy o niskiej lepkości, takich jak woda, wynosi 1,5-3m/s, a cieczy o wysokiej lepkości to 0.2-1m/s. Natężenie przepływu górnego natężenia przepływu większości przepływomierzy jest zbliżone lub wyższe niż ekonomiczne natężenie przepływu rurociągu. Dlatego po wybraniu przepływomierza jego średnica jest taka sama jak średnica rurociągu, a instalacja jest wygodniejsza. Jeśli nie są takie same, nie będzie zbyt dużej różnicy. Zasadniczo specyfikacje górnych i dolnych sąsiednich kół zębatych można połączyć za pomocą rur redukcyjnych.
Przy doborze przepływomierzy należy zwrócić uwagę na różne typy przepływomierzy, których górny przepływ graniczny lub górny przepływ graniczny znacznie się różnią ze względu na ograniczenie zasady pomiaru i strukturę odpowiednich przepływomierzy. Biorąc jako przykład przepływomierz cieczy, natężenie przepływu górnego limitu przepływu wynosi zazwyczaj między 0,5 a 1,5 m/s dla przepływomierza szklanego, między 2,5 a 3,5 m/s dla przepływomierza wyporowego, oraz od 5,5 do 3,5 m/s dla przepływomierza wirowego. Między 7,5m/s,przepływomierz elektromagnetycznywynosi od 1 do 7 m/s, a nawet od 0,5 do 10 m/s.
Górna granica natężenia przepływu cieczy musi również uwzględniać fakt, że nie można wygenerować zjawiska kawitacji, ponieważ natężenie przepływu jest zbyt duże. Lokalizacja zjawiska kawitacji to generalnie położenie natężenia przepływu i ciśnienia statycznego. Aby zapobiec powstawaniu kawitacji, często konieczne jest kontrolowanie ciśnienia wstecznego przepływomierza (przepływ).
Należy również zauważyć, że górna granica przepływomierza nie może być zmieniona po zamówieniu, tak jak przepływomierz wyporowy lub rotametr. Po zaprojektowaniu i wyznaczeniu przepływomierza różnicy ciśnień, takiego jak kryza urządzenia dławiącego, jego dolna granica natężenia przepływu nie może być zmieniona, a górna graniczna zmiana natężenia przepływu może zostać zmieniona poprzez regulację przetwornika różnicy ciśnień lub wymianę przekaźnik różnicy ciśnień. Na przykład w przypadku niektórych modeli przepływomierzy elektromagnetycznych lub ultradźwiękowych niektórzy użytkownicy mogą samodzielnie zresetować górną granicę przepływu.
(6) Stopień zasięgu
Stopień zakresu jest stosunkiem górnej granicy natężenia przepływu do dolnej granicy natężenia przepływu przepływomierza. Im większa wartość, tym szerszy zakres przepływu. Liczniki liniowe mają szeroki zakres, zazwyczaj 1:10. Zakres przepływomierzy nieliniowych to tylko 1:3. W przypadku przepływomierzy zwykle używanych do sterowania procesem lub rozliczania rozliczeń, jeśli wymagany jest szeroki zakres przepływu, nie należy wybierać przepływomierza o małym zakresie.
Obecnie, w celu promowania szerokiego zakresu przepływu swoich przepływomierzy, niektórzy producenci podnieśli w instrukcji obsługi bardzo wysokie natężenie przepływu górnego limitu natężenia przepływu, na przykład płyn jest zwiększany do 7-10m/ s (zwykle 6m/s); gaz jest zwiększany do 50- 75m/s (zwykle 40~50)m/s); w rzeczywistości tak duże natężenie przepływu jest bezużyteczne. W rzeczywistości kluczem do szerokiego zakresu jest posiadanie niższego dolnego limitu natężenia przepływu, aby spełnić potrzeby pomiarowe. Dlatego bardziej praktyczny jest przepływomierz szerokozakresowy z niskim dolnym limitem przepływu.
(7) Strata ciśnienia
Strata ciśnienia ogólnie oznacza, że czujnik przepływu wytwarza nieodwracalną stratę ciśnienia, która zmienia się wraz z przepływem z powodu statycznych lub aktywnych elementów detekcyjnych ustawionych w kanale przepływowym lub zmian w kierunku przepływu, a jej wartość może czasami sięgać dziesiątek kilopaskali. Dlatego przepływomierz powinien być dobierany zgodnie z dopuszczalną stratą ciśnienia natężenia przepływu określoną wydajnością pompowania układu rurociągów i ciśnieniem wlotowym przepływomierza. Niewłaściwy dobór ograniczy przepływ płynu i spowoduje nadmierną utratę ciśnienia oraz wpłynie na wydajność przepływu. W przypadku niektórych cieczy (ciecze węglowodorowe o wysokim ciśnieniu par) należy również pamiętać, że nadmierny spadek ciśnienia może powodować kawitację i parowanie fazy ciekłej, zmniejszając dokładność pomiaru lub nawet uszkadzając przepływomierz. Na przykład przepływomierz do dostarczania wody o średnicy rury większej niż 500 mm powinien uwzględniać zwiększone koszty pompowania spowodowane nadmierną stratą energii spowodowaną spadkiem ciśnienia. Według odpowiednich raportów, koszt przepompowania przepływomierza o większej stracie ciśnienia do pomiaru często przewyższa koszt zakupu przepływomierza o małej stracie ciśnienia i wyższej cenie.
(8) Charakterystyka sygnału wyjściowego
Objętość wyjściową i wyświetlaną przepływomierza można podzielić na:
① Przepływ (przepływ objętościowy lub masowy); ② Razem; ③ Średni przepływ; ④ Przepływ punktowy. Niektóre przepływomierze wyprowadzają wielkości analogowe (prąd lub napięcie), podczas gdy inne wyprowadzają wielkości impulsowe. Wyjście analogowe jest ogólnie uważane za odpowiednie do sterowania procesem i jest bardziej odpowiednie do połączenia z jednostkami pętli sterowania, takimi jak zawory regulacyjne; wyjście impulsowe jest bardziej odpowiednie dla całkowitego i bardzo dokładnego pomiaru przepływu. Wyjście impulsowe transmisji sygnału na duże odległości ma wyższą dokładność transmisji niż wyjście analogowe. Tryb i amplituda sygnału wyjściowego powinny również mieć możliwość dostosowania do innych urządzeń, takich jak interfejsy sterujące, procesory danych, urządzenia alarmowe, obwody zabezpieczające przed rozwarciem i systemy transmisji danych.
(9) Czas odpowiedzi
W przypadku aplikacji z przepływem pulsacyjnym należy zwrócić uwagę na reakcję przepływomierza na zmianę skoku przepływu. Niektóre aplikacje wymagają, aby sygnał wyjściowy przepływomierza podążał za przepływem płynu, podczas gdy inne wymagają wolniejszej odpowiedzi wyjściowej w celu uzyskania średniej złożonej. Reakcje przejściowe są często wyrażane w postaci stałych czasowych lub częstotliwości odpowiedzi, przy czym pierwsza waha się od kilku milisekund do kilku sekund, a druga poniżej setek Hz. Zastosowanie przyrządu wyświetlającego może znacznie wydłużyć czas odpowiedzi. Powszechnie uważa się, że asymetria odpowiedzi dynamicznej przepływomierza przy wzroście lub spadku natężenia przepływu przyspieszy wzrost błędu pomiaru przepływu.
2. Charakterystyka płynu
W pomiarach przepływu na różne przepływomierze zawsze wpływa jeden lub kilka parametrów we właściwościach fizycznych płynu, więc właściwości fizyczne płynu będą w dużej mierze wpływać na wybór przepływomierza. Dlatego wybrana metoda pomiaru i przepływomierz powinny nie tylko dostosowywać się do właściwości mierzonego płynu, ale także uwzględniać wpływ zmiany właściwości fizycznych płynu na inny parametr podczas procesu pomiarowego. Na przykład wpływ zmian temperatury na lepkość cieczy.
Typowe właściwości płynu to gęstość, lepkość, ciśnienie pary i inne parametry. Parametry te można ogólnie znaleźć w instrukcji w celu oceny możliwości dostosowania różnych parametrów płynu i doboru przepływomierzy do warunków użytkowania. Ale są też pewne właściwości, których nie można znaleźć. Takie jak korozja, osadzanie się kamienia, zatykanie, przejście fazowe i stan mieszalny.
(1) Temperatura i ciśnienie płynu
Należy dokładnie przeanalizować ciśnienie robocze i temperaturę cieczy w przepływomierzu, zwłaszcza przy pomiarze gazu, zmiany temperatury i ciśnienia powodują nadmierne zmiany gęstości, a wybrana metoda pomiaru może ulec zmianie. Na przykład, gdy temperatura i ciśnienie wpływają na wydajność, taką jak dokładność pomiaru przepływu, należy dokonać korekty temperatury lub ciśnienia. Ponadto wytrzymałość konstrukcyjna i materiał obudowy przepływomierza zależą również od temperatury i ciśnienia płynu. Dlatego wartości i wartości temperatury i ciśnienia muszą być dokładnie znane. W przypadku dużych wahań temperatury i ciśnienia należy dokonać starannego wyboru.
Należy również zauważyć, że przy pomiarze gazu należy potwierdzić, że jego wartością przepływu objętościowego jest temperatura i ciśnienie w stanie roboczym lub temperatura i ciśnienie w stanie normalnym.
(2) Gęstość płynu
W przypadku cieczy gęstość jest względnie stała w większości zastosowań, chyba że występuje duża zmiana temperatury, zazwyczaj nie jest wymagana korekcja gęstości. W zastosowaniach gazowych zakres i liniowość przepływomierza zależą od gęstości gazu. Generalnie do doboru konieczna jest znajomość wartości w warunkach normalnych i warunków pracy. Istnieje również konwersja wartości stanu przepływu do pewnej uznanej wartości odniesienia, która jest szeroko stosowana w magazynowaniu i transporcie ropy naftowej. Gazy o małej gęstości mogą być trudne w przypadku niektórych metod pomiarowych, zwłaszcza przyrządów wykorzystujących pęd gazu do popchnięcia czujnika detekcji (takich jak przepływomierze turbinowe).
(3) Lepkość
Lepkość różnych cieczy jest bardzo zróżnicowana i zmienia się znacznie wraz ze zmianami temperatury. Gaz jest inny, różnica lepkości między różnymi gazami jest niewielka, a jego wartość jest generalnie niższa. I nie zmieni się znacząco z powodu zmian temperatury i ciśnienia. Ponieważ lepkość cieczy jest znacznie wyższa niż lepkość gazu. Na przykład przy 20 stopniach i 100kPa lepkość dynamiczna wody to Pa·s, natomiast lepkość dynamiczna powietrza to Pa·s, więc wpływ lepkości należy uwzględnić dla cieczy, natomiast lepkość gazów nie jest tak istotna jako płyny.
Wpływ lepkości na różne typy przepływomierzy jest różny. Na przykład wartość przepływu przepływomierzy elektromagnetycznych, przepływomierzy ultradźwiękowych i przepływomierzy masowych Coriolisa mieści się w szerokim zakresie lepkości, co można uznać za niezmienione na lepkość cieczy. ; Charakterystyki błędów przepływomierzy wyporowych są związane z lepkością i mogą być nieznacznie zmienione; natomiast rotametry, przepływomierze turbinowe i przepływomierze wirowe mają większy wpływ, gdy lepkość przekracza określoną wartość i nie mogą być stosowane.
Charakterystyki niektórych przepływomierzy są opisane liczbą Reynoldsa w rurze jako parametrem, a liczba Reynoldsa w rurze jest funkcją lepkości, gęstości i prędkości w rurze. Dlatego lepkość nadal ma wpływ na charakterystykę instrumentu.
Lepkość jest również parametrem rozróżniającym płyny newtonowskie i nienewtonowskie, a większość metod pomiaru przepływu i przepływomierzy nadaje się tylko do płynów newtonowskich. Wszystkie gazy są płynami newtonowskimi. Większość cieczy, jak również ciecze zawierające niewielką liczbę cząstek kulistych, to również ciecze newtonowskie. Metody pomiarowe i przepływomierze, które mają zastosowanie tylko do płynów newtonowskich, będą miały wpływ na pomiar w przypadku płynów nienewtonowskich. Dlatego płyn newtonowski jest ważnym warunkiem normalnego stosowania pomiaru przepływu płynu.
Wpływ lepkości na zakres różnych typów przepływomierzy jest różny. Generalnie zwiększa się lepkość przepływomierzy wyporowych i rozszerza się zakres. Przepływomierz turbinowy i przepływomierz wirowy są odwrotne, lepkość wzrasta, a zasięg maleje. Dlatego podczas oceny przydatności należy uwzględnić charakterystykę temperatury i lepkości cieczyprzepływomierz.
Niektóre płyny nienewtonowskie (takie jak płuczka wiertnicza, pulpa, czekolada i farba) mają złożone stany przepływu i trudno jest ocenić ich właściwości. Należy zachować ostrożność przy wyborze przepływomierza.
(4) Korozja chemiczna i skalowanie
① Problemy z korozją chemiczną
Problem korozji chemicznej płynu może czasami być decydującym czynnikiem przy wyborze metody pomiaru i zastosowaniu przepływomierzy. Na przykład niektóre płyny powodują korozję części stykowych przepływomierza, zanieczyszczenie lub osadzanie kryształów na powierzchni oraz chemię elektrolityczną na powierzchni części metalowych, co zmniejszy wydajność i żywotność przepływomierza. Dlatego też w celu rozwiązania problemu korozji chemicznej i kamienia kotłowego producenci przyjęli wiele metod, takich jak dobór materiałów antykorozyjnych czy wykonanie środków antykorozyjnych na konstrukcji przepływomierza, np. kryzy przepustnicy. jest wykonany z materiałów ceramicznych, a przepływ metalowego pływaka wynosi. Manometr jest wyłożony odpornym na korozję tworzywem konstrukcyjnym. Jednak w przypadku przepływomierzy o bardziej złożonej konstrukcji, takich jak przepływomierze wyporowe i przepływomierze turbinowe, nie można zmierzyć płynów korozyjnych. Niektóre przepływomierze mają odporność na korozję lub są łatwe do pomiaru odporności na korozję z podstawowej konstrukcji. Sonda przetwornika przepływomierza ultradźwiękowego jest zamontowana na zewnętrznej ścianie rurociągu i nie ma kontaktu z mierzonym płynem, co zasadniczo jest antykorozyjne. Przepływomierz elektromagnetyczny ma jedynie wyściółkę rurki pomiarowej i parę elektrod o prostym kształcie stykającym się z cieczą. W ostatnich latach niektóre konstrukcje nie stykają się elektrod z cieczą, co jest również środkiem antykorozyjnym.
② Skalowanie
Z powodu skalowania lub krystalizacji we wnęce przepływomierza i czujniku przepływu, luz ruchomych części w przepływomierzu ulegnie zmniejszeniu, a czułość lub wydajność pomiaru wrażliwych elementów w przepływomierzu ulegnie zmniejszeniu. Na przykład w zastosowaniach przepływomierzy ultradźwiękowych warstwa zanieczyszczenia może utrudniać emisję ultradźwiękową. W zastosowaniach przepływomierzy elektromagnetycznych nieprzewodząca warstwa skalująca izoluje powierzchnie elektrod i uniemożliwia działanie przepływomierza. Dlatego niektóre przepływomierze często wykorzystują ogrzewanie poza czujnikiem przepływu, aby zapobiec wytrącaniu się krystalizacji lub zainstalować urządzenie odkamieniające.
Wynikiem korozji chemicznej i powstawania kamienia jest zmiana chropowatości wewnętrznej ściany rury testowej, która wpłynie na rozkład natężenia przepływu płynu. Dlatego zaleca się, aby użytkownicy zwracali uwagę na ten problem. Na przykład rury, które były używane przez wiele lat, powinny zostać oczyszczone i odkamienione.
Korozja i zanieczyszczenia wpływają na zmiany pomiaru przepływu, które różnią się w zależności od typu przepływomierza. Poniżej przedstawiono przykłady przepływomierza ultradźwiękowego i przepływomierza elektromagnetycznego w celu zilustrowania wyników wynikających z efektu skalowania rurociągu. Na przykład dla rurociągu o średnicy wewnętrznej 50mm, skalowanie ścianki wewnętrznej lub osadzanie 0.1-0.2mm zmniejszy powierzchnię rurociągu pomiarowego o {{ 8}}.4 procent -0.6 procent, wynikowy błąd będzie odchyleniem, którego nie można zignorować dla przepływomierza klasy 0.5 do 1.0.
(5) Współczynnik kompresji
Współczynnik kompresji gazu z jest stosunkiem rzeczywistej objętości właściwej do „objętości” określonej masy gazu w tej samej temperaturze i ciśnieniu. Ogólnie dla gazu z=0; rzeczywisty gaz z może być większy niż 1 lub mniejszy niż 1. Wielkość odchylenia z od 1 wskazuje stopień, w jakim rzeczywisty gaz odbiega od gazu. Wartość ściśliwości gazu z zależy od gatunku lub składu, temperatury, ciśnienia. Dlatego pomiar gazu musi uzyskać gęstość płynu w stanie roboczym poprzez współczynnik ściśliwości. Gęstość jest obliczana na podstawie temperatury, ciśnienia i ściśliwości dla płynów o stałych składnikach. Jeśli płyn jest wieloskładnikowy (np. pomiar gazu ziemnego) i pracuje w pobliżu (lub w) obszarze nadkrytycznym, do pomiaru gęstości w trybie online wymagany jest miernik gęstości online.
3. Instalacja przepływomierza
1. Sprawy wymagające uwagi podczas instalacji
Problemy z instalacją mają różne wymagania dla przepływomierzy o różnych zasadach. W przypadku niektórych przepływomierzy, takich jak przepływomierze różnicy ciśnień i przepływomierze prędkości, zgodnie z przepisami, przed i za przepływomierzem należy zamontować pewną długość lub długi prosty odcinek rury, aby zapewnić pełny przepływ płynu przed końcem wlotowym przepływomierza. rozwinięty. . Podczas gdy inne przepływomierze, takie jak przepływomierze wyporowe, przepływomierze pływakowe itp., nie mają żadnych wymagań lub mają mniejsze wymagania dotyczące długości prostych odcinków rur.
Niektóre przepływomierze mają pewne błędy ze względu na wpływ instalacji. Na przykład przepływomierze masowe Coriolisa wprowadzą duże błędy w użyciu ze względu na wpływ naprężeń instalacyjnych. Problemy w stosowaniu retrospektywnych przepływomierzy niekoniecznie wynikają z problemów samego przepływomierza, a wiele sytuacji jest spowodowanych złym montażem. Typowe problemy to:
① Odwrócić powierzchnię wlotową kryzy przepływomierza różnicy ciśnień;
② Czujnik przepływu jest zainstalowany w miejscu o słabym profilu rozkładu prędkości przepływu;
③ W rurce impulsowej podłączonej do urządzenia różnicowego ciśnienia występują niepożądane fazy;
④ Przepływomierz jest zainstalowany w szkodliwym środowisku lub w niedostępnym miejscu;
⑤ Kierunek przepływu przepływomierza jest nieprawidłowo zainstalowany;
⑥ Przepływomierz lub linia transmisji sygnału elektrycznego znajdują się pod silnym polem elektromagnetycznym;
⑦ Zainstalować przepływomierz podatny na zakłócenia wibracyjne na rurociągu z wibracjami;
⑧ Brak niezbędnych akcesoriów ochronnych.
2. Warunki instalacji
Podczas korzystania z przepływomierza należy zwrócić uwagę na możliwość dostosowania i wymagania warunków instalacji, głównie z następujących aspektów, takich jak kierunek montażu przepływomierza, kierunek przepływu płynu, konfiguracja rurociągów wlotowych i wylotowych, zawór pozycje, akcesoria ochronne, wpływ pulsacji przepływu, wibracje, zakłócenia elektryczne i konserwacja przepływomierzy itp.
① Przewody rurowe na miejscu
Podczas okablowania rurociągu na miejscu należy zwrócić uwagę na kierunek montażu przepływomierza. Ponieważ kierunek instalacji przepływomierza jest ogólnie podzielony na metodę instalacji pionowej i metodę instalacji poziomej, istnieją różnice w wydajności pomiaru przepływu dla tych dwóch metod instalacji. Na przykład pionowy przepływ płynu w dół spowoduje dodatkową siłę działającą na czujnik przepływomierza, co wpłynie na działanie przepływomierza oraz zmniejszy liniowość i powtarzalność przepływomierza. Kierunek montażu przepływomierza zależy również od fizycznych właściwości płynu. Na przykład w rurociągu poziomym mogą wytrącać się cząstki stałe, więc przepływomierz mierzący ten stan jest zainstalowany w rurociągu pionowym.
② Kierunek przepływu płynu
Problem ten jest podobny do kierunku montażu przepływomierza. Ponieważ niektóre przepływomierze mogą pracować tylko w jednym kierunku, przepływ wsteczny spowoduje uszkodzenie przepływomierza. Użycie podobnych przepływomierzy uwzględnia również możliwość odwrócenia przepływu w przypadku braku aktywności, co wymaga takich środków jak instalacja zaworów zwrotnych w celu ochrony przepływomierza. Nawet przepływomierz, który może być używany w obu kierunkach, może mieć pewne różnice w pomiarach między ruchem do przodu i do tyłu i powinien być używany zgodnie z zaleceniami producenta.
③ Odcinki prostoliniowe przed i za przepływomierzem
Ponieważ przepływomierz będzie zależny od stanu przepływu na wlocie rurociągu, armatura rurociągu również wprowadzi zakłócenia przepływu. Zakłócenie przepływu ogólnie obejmuje zniekształcenie profilu rozkładu wirów i prędkości przepływu. Istnienie wiru jest zwykle spowodowane obecnością dwóch lub więcej łokci przestrzennych (stereo) spowodowanych przez. Zniekształcenie profilu prędkości jest zwykle spowodowane lokalnymi przeszkodami w złączkach rurowych (np. zaworach) lub kolankach. Efekty te należy złagodzić, stosując proste odcinki o odpowiedniej długości lub zainstalowanie regulatorów przepływu. Oprócz rozważenia wpływu kształtek przyłączeniowych przepływomierza, można również wziąć pod uwagę wpływ kombinacji kształtek rurowych przed przepływem, ponieważ mogą one generować różne źródła zakłóceń, dlatego należy zachować jak największą odległość między źródłami zakłóceń, aby zmniejszyć ich wpływ. Na przykład, częściowo otwarty zawór następuje natychmiast po pojedynczym zakręcie.
Za przepływomierzem wymagany jest również prosty odcinek rury w celu zmniejszenia wpływu przepływu za przepływomierzem.
W przypadku przepływomierzy objętościowych i przepływomierzy masowych Coriolisa asymetryczne profile przepływu nie mają na nie wpływu; należy stosować przepływomierze turbinowe w celu zminimalizowania wirów; przepływomierze elektromagnetyczne i przepływomierze różnicowe powinny ograniczać wir do bardzo małego zakresu.
Kawitacja i kondensacja są spowodowane nierozsądnym układem rur, co pozwala uniknąć ostrych zmian średnicy i kierunku rur. Zły układ rurociągów może również powodować pulsacje.
④ Średnica rury i wibracje rury
Niektóre typy przepływomierzy nie mają szerokiego zakresu średnic rur, więc zbyt duże lub zbyt małe ograniczą wybór odmian przepływomierza. Aby zmierzyć natężenie przepływu przy niskim lub wysokim natężeniu przepływu, możesz wybrać przepływomierz o średnicy innej niż średnica rury i możesz użyć reduktora do podłączenia, aby przepływomierz działał w określonym zakresie. Jeżeli natężenie przepływu przekroczy zakres, jeżeli natężenie przepływu jest zbyt niskie, błąd przepływomierza wzrośnie, a błąd przepływomierza może się zwiększyć.
Niektóre przepływomierze, takie jak przepływomierze wirowe i przepływomierze masowe Coriolisa detektorów piezoelektrycznych, są wrażliwe na drgania mechaniczne i łatwo je zakłócić drganiami rurociągu. Należy zwrócić uwagę na projekt podparcia na rurociągach przed i za przepływomierzem. Oprócz zastosowania eliminatorów pulsacji w celu wyeliminowania skutków pulsacji należy również zwrócić uwagę na trzymanie wszystkich zainstalowanych przepływomierzy z dala od źródeł drgań lub pulsacji.
⑤ Pozycja montażowa zaworu
Zawór regulacyjny i zawór odcinający są instalowane na rurociągu, w którym zainstalowany jest przepływomierz. W celu uniknięcia pewnych zaburzeń rozkładu prędkości przepływu i kawitacji powodowanych przez zawór i wpływających na pomiar przepływomierza, za przepływomierzem należy zamontować główny zawór regulacyjny, a zawór regulacyjny powinien być zainstalowany w przepływomierzu. Ciśnienie wsteczne przepływomierza można również zwiększyć za przepływomierzem, aby zmniejszyć możliwość kawitacji wewnątrz przepływomierza.
Zadaniem zaworu odcinającego jest odizolowanie przepływomierza od płynu w linii, co ułatwia konserwację. Zawór przed przepływem powinien znajdować się wystarczająco daleko od przepływomierza. Gdy przepływomierz pracuje, zawór przed przepływem powinien być całkowicie otwarty, aby uniknąć zakłóceń, takich jak zniekształcenie rozkładu natężenia przepływu.
⑥ Akcesoria ochronne
Instalacja akcesoriów ochronnych jest środkiem ochronnym zapewniającym normalną pracę przepływomierza. Na przykład w przepływomierzach wyporowych iprzepływomierze turbinowe, niektóre niezbędne urządzenia, takie jak filtry, zazwyczaj muszą być zainstalowane przed. Wszystkie te urządzenia muszą być zainstalowane tak, aby nie wpływały na użytkowanie przepływomierza.
⑦ Połączenie elektryczne i zakłócenia elektromagnetyczne
Obecnie większość systemów pomiaru przepływu, czy to sam przepływomierz, czy jego akcesoria, posiada osprzęt elektroniczny, więc zastosowane zasilanie musi być dopasowane do przepływomierza. Gdy poziom wyjściowy przepływomierza jest niski, należy zastosować przedwzmacniacz odpowiedni do otoczenia. Sygnał wyjściowy niektórych typów przepływomierzy jest łatwo zakłócany przez urządzenia przełączające dużej mocy, co powoduje fluktuacje impulsów wyjściowych przepływomierza i wpływa na działanie przepływomierza. Na przykład kabel sygnałowy powinien znajdować się jak najdalej od kabla zasilającego i źródła zasilania, aby zredukować zakłócenia elektromagnetyczne i częstotliwości radiowe. wpływy.
⑧ Pulsujący przepływ i niestabilny przepływ
Oprócz stosowania eliminatorów pulsacji należy zwrócić uwagę na trzymanie wszystkich zainstalowanych przepływomierzy z dala od źródeł pulsacji. Typowe źródła pulsacji obejmują pompy o stałej wydajności, sprężarki tłokowe, zawory lub regulatory oscylacyjne, ciągi wirowe i inne oscylacje hydrauliczne. Generalnie przepływomierze różnicowe mają pulsujące błędy przepływu, a przepływomierze turbinowe iprzepływomierze wirowemają również pulsujące błędy przepływu. Przepływ niestacjonarny to przepływ, który zmienia się w czasie, a powolna pulsacja jest szczególnym przypadkiem przepływu niestacjonarnego. Takie jak powolne pulsacje spowodowane działaniem przewymiarowanego zaworu sterującego.
Przepływomierz może oddzielnie obsługiwać efekty pulsacji czujnika przepływu i dodatkowego wyświetlacza. Zamontuj czujnik przepływu z dala od źródła pulsacji lub zainstaluj filtr dolnoprzepustowy, taki jak tłumik (dla cieczy) lub dławik (dla gazu) w instalacji rurowej, aby zmniejszyć stopień pulsacji. Drugi przyrząd z wyświetlaczem może wybrać przepływomierz o dobrej charakterystyce odpowiedzi (taki jak przepływomierz elektromagnetyczny, przepływomierz ultradźwiękowy) w celu zwiększenia tłumienia i zmierzyć parametry pulsacji w celu oszacowania dodatkowego błędu pulsacji.
4. Wymagania dotyczące warunków środowiskowych
W procesie doboru przepływomierzy nie należy ignorować warunków otoczenia i związanych z nimi zmian, takich jak temperatura otoczenia, wilgotność, bezpieczeństwo i zakłócenia elektryczne.
① Temperatura otoczenia
Zmiany temperatury otoczenia mogą wpływać na część elektroniczną przepływomierza i część czujnika przepływu. Na przykład zmiany temperatury mogą wpływać na zmiany wielkości czujnika, przenoszenie ciepła przez obudowę przepływomierza, zmiany gęstości i lepkości płynu itp. Gdy temperatura otoczenia wpływa na elementy elektroniczne przyrządu wyświetlającego, parametry elementów ulegną zmianie. Czujnik przepływu i dodatkowy wyświetlacz powinny być zainstalowane w różnych miejscach, np. dodatkowy wyświetlacz powinien być zainstalowany w sterowni, aby zapewnić, że temperatura nie ma wpływu na komponenty elektroniczne. Należy stwierdzić, że wpływ temperatury otoczenia nie powinien być jednym z głównych wpływów niepewności przy szacowaniu całkowitej niepewności pomiaru przepływu.
② Wilgotność otoczenia
Jednym z problemów wpływających na użytkowanie przepływomierza jest również wilgotność powietrza w otoczeniu. Na przykład wysoka wilgotność przyspieszy korozję atmosferyczną i korozję elektrolityczną oraz zmniejszy izolację elektryczną, a niska wilgotność będzie indukować elektryczność statyczną. Gwałtowne zmiany temperatury otoczenia lub medium mogą powodować problemy z wilgotnością, takie jak kondensacja na powierzchni.
③ Bezpieczeństwo
Przepływomierz powinien być dobrany zgodnie z odpowiednimi specyfikacjami i normami, aby był odpowiedni do stosowania w środowiskach zagrożonych wybuchem, a miejsce powinno być zgodne z normami przeciwwybuchowymi.
④Zakłócenia elektryczne
Kable zasilające, silniki i przełączniki elektryczne generują zakłócenia elektromagnetyczne, które mogą powodować błędy w pomiarach przepływu, jeśli nie zostaną podjęte żadne środki.
5. Względy ekonomiczne
1. Rozważ koszt zakupu przepływomierza z ekonomicznego punktu widzenia
Przy zakupie przepływomierza należy porównać wpływ ekonomiczny różnych typów przepływomierzy na cały system pomiarowy. Na przykład przepływomierz o mniejszym zakresie niż przepływomierz o szerszym zakresie musi być objęty wieloma przepływomierzami równoległymi i wieloma rurociągami w tym samym zakresie pomiarowym. Dlatego oprócz przepływomierza należy dodać wiele urządzeń pomocniczych, takich jak zawory i akcesoria do rurociągów. Czekać. Chociaż koszt przepływomierza jest zmniejszony na powierzchni, inne koszty rosną, co nie jest opłacalne w obliczeniach. Na przykład koszt zainstalowania kryzy przepływomierza wraz z manometrem różnicowym jest stosunkowo tani, ale koszt wykonania pętli pomiarowej wraz z osprzętem stałym kryzy może przewyższyć koszt podstawowych części.
2. Koszt instalacji
Przy zakupie przepływomierza należy wziąć pod uwagę nie tylko koszt zakupu przepływomierza, ale także inne koszty, takie jak koszt zakupu akcesoriów, koszt instalacji i uruchomienia, koszt konserwacji i regularnych przeglądów, koszt eksploatacji i koszt części zamiennych.
Na przykład wieleprzepływomierzepowinny być wyposażone w stosunkowo długie proste odcinki rur w górę, aby zapewnić ich wydajność pomiarową. Właściwa instalacja wymaga zatem dodatkowych układów orurowania lub orurowania obejściowego w celu regularnej konserwacji. Dlatego opłatę instalacyjną należy rozważyć w wielu aspektach, takich jak zawór odcinający, filtr i inne koszty pomocnicze wymagane do eksploatacji.
3. Koszty operacyjne
Koszt eksploatacji przepływomierza to głównie zużycie energii podczas pracy, w tym wewnętrzny pobór mocy przyrządu elektrycznego lub zużycie energii źródła powietrza przyrządu pneumatycznego oraz energia zużyta na przepchnięcie płynu przez przyrząd podczas procesu pomiarowego , czyli pompę, która pokonuje straty ciśnienia spowodowane przez przyrząd w wyniku pomiaru. Koszty wysyłki itp. Na przykład duża część ciśnienia różnicowego generowanego przez przepływomierze różnicowe nie może być odzyskana, a przepływomierze wyporowe i przepływomierze turbinowe również mają znaczny opór. Tylko pełny kanał, bez przeszkódprzepływomierze elektromagnetyczneorazprzepływomierze ultradźwiękowezasadniczo mają zerowy koszt, a przepływomierze wstawiane mają mały współczynnik blokowania dla dużych średnic rur, a ich straty ciśnienia można zignorować.
Szacuje się, że roczne zużycie energii na pompowanie przepływomierza kryzowego różnicy ciśnień o średnicy 100mm jest równe kosztowi zakupu przepływomierza. W przypadku wymiany przepływomierza elektromagnetycznego koszt zakupu wynosi tylko cztery lata. zużycia energii. Przewiduje się, że zużycie energii na pompowanie rur o większej średnicy będzie droższe. Powszechnie uważa się, że przepływomierz o małej stracie ciśnienia i bez straty ciśnienia powinien być stosowany w jak największym stopniu dla przepływomierza przekraczającego 5000mm. Na przykład tradycyjne przepływomierze różnicowe stosowane w projektach zaopatrzenia w wodę rzadko wykorzystują kryzy i rurki Venturiego o niskich stratach ciśnienia. Teraz są zaktualizowane do przepływomierzy elektromagnetycznych i ultradźwiękowych.
4. Opłata testowa
Opłatę za badanie ustala się zgodnie z okresem weryfikacji przepływomierza. W celu wykrycia ropy naftowej lub oleju rafinowanego zwykle używanego do rozliczeń handlowych, często na miejscu montuje się rurkę o standardowej objętości, aby przeprowadzić weryfikację online przepływomierza.
5. Koszty konserwacji i koszty części zamiennych itp.
Koszt konserwacji to koszt wymagany do utrzymania normalnej pracy systemu pomiarowego po oddaniu przepływomierza do użytku, obejmujący głównie koszty konserwacji i części zamiennych. Przepływomierze z ruchomymi częściami wymagają więcej prac konserwacyjnych, takich jak regularna wymiana odpornych na zużycie łożysk, wałów, prowadnic, przekładni itp.; przepływomierze bez ruchomych części również muszą być kontrolowane, tak jak zwykła metoda pomiaru geometrycznego w celu sprawdzenia przepływomierza kryzowego.
Koszty części zamiennych wzrosną wraz z poprawą wydajności przepływomierza. Przy doborze przepływomierza należy zwrócić uwagę na podwyższenie kosztów zakupu części zamiennych, zwłaszcza przepływomierza sprowadzanego z zagranicy, a często wymienia się cały przepływomierz ze względu na trudności w zużyciu części zamiennych.
6. Dobór metod pomiarowych i przepływomierzy
Poprzednie sekcje dotyczą doboru przepływomierzy ogólnych. W tej sekcji jako przykład omówiono dobór przepływomierzy do pomiaru przepływu zawiesiny, dużego przepływu cieczy i przepływu pary.
1. Wybór pomiaru przepływu zawiesiny
Z listy wyboru przepływomierzy, opcjonalne przepływomierze, które mogą być używane do szlamu cząsteczkowego obejmują: przepływomierze różnicy ciśnień, w tym kolanka, rurki w kształcie klina, przepływomierze elektromagnetyczne, przepływomierze ultradźwiękowe Dopplera, przepływomierz Vortex, przepływomierz docelowy, przepływomierz masowy Coriolisa itp. ze względu na obecne zastosowanie przepływomierzy domowych i wydajność pomiarową różnych przepływomierzy, przepływomierze elektromagnetyczne są pierwszym wyborem do pomiaru przepływu gnojowicy, chyba że mierzona szlam nie przewodzi lub zawiera cząstki ferromagnetyczne, a system rurociągów pomiarowych nie może być przecinany off do Tylko, gdy podłączony jest czujnik przepływu, wybierane są inne przepływomierze. Według doniesień, wieloletnie doświadczenie aplikacyjne w pomiarach natężenia przepływu szlamu węglowo-wodnego o zawartości pyłu węglowego do 65 procent jest uważane za lepsze niż przepływomierze elektromagnetyczne.
Przepływomierze różnicy ciśnień mogą być używane do pomiaru gnojowicy. Oprócz kolan, rur w kształcie klina i rur pierścieniowych, czujnik różnicy ciśnień może być również stosowany do okrągłych kryz i mimośrodowych kryz, gdy faza stała jest mała. Do pomiaru stosuje się również zwężki Venturiego. .
Przepływomierz ultradźwiękowy Dopplera można mierzyć bez odcinania rury i mocowania przetwornika ultradźwiękowego (sondy) na zewnątrz rury, ale dokładność pomiaru nie jest wysoka.
Przepływomierz Vortex może mierzyć tylko ciała stałe zawierające niewielką ilość proszku, a zawartość ciał stałych jest duża lub włóknista powoduje hałas i nie może być używana.
Przepływomierz docelowy jest używany do przepływu cieczy, takiej jak olej ciężki lub olej resztkowy zawierający pył węglowy, a stosowany jest przepływomierz z docelowym odkształceniem.
Przepływomierze masowe Coriolisa mają doświadczenie w pomiarach szlamu w innych krajach i generalnie ich rurki pomiarowe o prostej rurze są odpowiednie, ale nie ma dużego doświadczenia w zastosowaniach krajowych.
2. Dobór do pomiaru dużych przepływów cieczy w rurociągach zamkniętych
Wspomniany tutaj duży przepływ nie odnosi się do „stosunkowo dużego przepływu”, gdy prędkość przepływu o określonej średnicy rury jest duża, ale do dużego przepływu o bezwzględnej wartości przepływu. Ponieważ prędkość przepływu cieczy transportowanej przez rurociąg ma pewien zakres, ekonomiczna prędkość przepływu cieczy o niskiej lepkości wynosi zwykle 1 ~ 3 m / s. Dlatego wspomniany tutaj pomiar „dużego przepływu” odnosi się do pomiaru dużego przepływu rurociągu.
Ogólnie rzecz biorąc, przepływomierz o średnicy rury poniżej DN300 nazywany jest przepływomierzem o małej i średniej średnicy rury, przepływ powyżej DN300 ~ DN400 nazywany jest przepływomierzem o dużej średnicy rury, a przepływ powyżej DN1200 nazywany jest przepływomierzem o bardzo dużej średnicy rury. Zwykle pomiar przepływu cieczy w rurach o bardzo dużych średnicach to głównie woda, a oprócz wody są to produkty ropopochodne. Ogólnie rzecz biorąc, przepływomierze o dużej średnicy obejmują przepływomierze różnicy ciśnień, przepływomierze elektromagnetyczne, przepływomierze ultradźwiękowe i przepływomierze zanurzeniowe. Istnieją również przepływomierze wyporowe i przepływomierze turbinowe dla DN300~DN500.
(1) Warunki instalacji
Warunki instalacji opierają się głównie na tym, czy metoda pomiaru może pozwolić na odcięcie przepływu w rurze i wstrzymanie operacji, czy dozwolone jest wiercenie otworów na rurze i czy można odciąć przepływ w rurze do zainstalować czujnik przepływu.
Jeżeli czujnik przepływu może odciąć przepływ w rurze, można wybrać przepływomierze elektromagnetyczne, przepływomierze ultradźwiękowe z pomiarami odcinków rur, przepływomierze wyporowe i przepływomierze turbinowe.
Przetwornik ekstrapolacjiprzepływomierze ultradźwiękoweprzepływomierze wstawiane można wybrać, jeśli dozwolone jest wiercenie otworów w rurociągu.
Jeżeli powyższe wymagania nie są dozwolone, można wybrać tylko przepływomierz ultradźwiękowy z zewnętrznym przetwornikiem przypinanym.
(2) Wymagania dotyczące dokładności pomiaru
Do przesyłu rozliczeniowego wymagającego wysokiej dokładności pomiaru i cieczy nieprzewodzących można wybrać przepływomierze ultradźwiękowe z odcinkami rur pomiarowych, wielokanałowe przepływomierze ultradźwiękowe, przepływomierze wyporowe i przepływomierze turbinowe, a także przepływomierze elektromagnetyczne do przepływomierzy cieczy przewodzących.
W przypadku współczynnika regulacji można wybrać zwężkę Venturiego o różnicy ciśnień i przepływomierz ultradźwiękowy z zewnętrznym przetwornikiem zaciskowym o niższych wymaganiach dotyczących dokładności pomiaru. Opcjonalny przepływomierz wpuszczany o niskich wymaganiach dotyczących dokładności pomiaru.
(3) Strata ciśnienia (koszt energii pompowania)
Koszt energii pompowania dużych pomiarów przepływu stanowi znaczną część kosztów operacyjnych pomiaru przepływu, strat ciśnienia i (koszt energii pompowania) takich jak różnica ciśnień Venturiego, przepływomierz wyporowy i przepływ turbiny. Mniejszy jest przepływomierz wstawiany, a ten bez strat ciśnienia toprzepływomierz elektromagnetyczny.
3. Dobór pomiaru przepływu pary
Pomiar przepływu pary dzieli się na dwie kategorie pod względem technologii pomiarowej, jedna to para przegrzana i para nasycona o dużej suchości (suchość x=0,9 lub więcej), a druga to para nasycona o małej suchości. Pierwsza kategoria może być traktowana jako płyn jednofazowy, druga kategoria to przepływ dwufazowy. Ponieważ wszystkie obecne przepływomierze nadają się tylko do płynów jednofazowych, należy dalej badać parę nasyconą o niskiej suchości.
(1) Pomiar przepływu pary przegrzanej i pary nasyconej o wysokiej suchości
Powszechnie stosowanymi przepływomierzami są: dławiący przepływomierz różnicy ciśnień, który nadal jest głównym przyrządem do pomiaru przepływu pary. Na przykład urządzenie dławiące, przetwornik różnicy ciśnień i grupa trzech zaworów są zintegrowane w zintegrowany przepływomierz dławiący. Przepływomierz dławiący rozwiązuje problem awarii rurki sygnałowej różnicy ciśnień. Istnieją również części dławiące do sadzenia, a zamiast standardowych kryz stosowane są standardowe dysze. Ponieważ dysze są porównywane z płytami kryzowymi, współczynnik wypływu dysz jest stabilny, a współczynnik wypływu nie zmieni się ze względu na tępą krawędź ostrego kąta. Strata ciśnienia jest również mniejsza niż w przypadku płyty kryzowej. , ogólnie przy tym samym natężeniu przepływu i wartości, strata ciśnienia wynosi około 30 do 50 procent płyty kryzy.
Przepływomierz wirowy mierzy temperaturę medium, czyli poniżej 200 stopni. Należy powiedzieć, że stosowanie pary stało się dojrzałe. Jest to typ przepływomierza powszechnie obecnie stosowanego w pomiarach pary. Należy jednak zauważyć, że podłoże o małej suchości spowoduje, że współczynnik instrumentu będzie odbiegał od wartości detekcji i zwiększy błąd pomiaru.
Przepływomierz z rurą o jednakowej prędkości i przepływomierz z wirnikiem bocznikowym mogą być nadal stosowane w wewnętrznym rozkładzie zarządzania, gdzie wymagania dotyczące dokładności nie są zbyt wysokie, ponieważ zastosowanie jest stosunkowo tanie i proste, i nadaje się do pomiaru małego i średniego przepływu pary .
W przypadku przepływomierza docelowego elektryczny i pneumatyczny przetwornik przepływu docelowego opracowany w Chinach w latach 70. XX wieku jest instrumentem wykrywającym przyrządu łączącego jednostki elektryczne i pneumatyczne. Ponieważ przetwornik siły wykorzystywał w tym czasie bezpośrednio mechanizm równoważenia sił przetwornika różnicy ciśnień, wniósł on wiele niedoskonałości spowodowanych samym mechanizmem równoważenia sił. Na przykład dokładność pomiaru jest niska, dryf punktu zerowego, niezawodność mechanizmu dźwigni i słaba stabilność. W związku z tym pierwotne przepisy JJG 461-1986 dotyczące „nadajnika przepływu docelowego” zostały sformułowane w 1986 roku, który miał już 25 lat. Ponieważ elektryczne i pneumatyczne przetworniki przepływu docelowego w zasadzie nie są już produkowane i używane. Pierwotny regulamin nie nadaje się już do użytku, więc nowy
Protokół przepływomierza docelowego.
Struktura przepływomierza docelowego składa się z rurki pomiarowej, płytki celowniczej, czujnika siły i jednostki przetwarzania sygnału. Czujnik siły jest czujnikiem typu tensometrycznego, a wyświetlacz przetwarzania sygnału może bezpośrednio odczytać wyświetlacz lub wyprowadzić standardowy sygnał. Czujnik siły składa się z cylindrycznego elastycznego korpusu i tensometru i może być wewnętrzny lub zewnętrzny. Kiedy elastyczny korpus odkształca się pod wpływem siły, zaburza równowagę mostu złożonego z tensometrów, wytwarzając sygnał elektryczny podniesiony do kwadratu z natężeniem przepływu.
Jego zasadą działania jest ustawienie tarczy celowniczej prostopadle do kierunku strumienia przepływu w prostym odcinku rury o stałym przekroju. Gdy płyn przepływa wokół tarczy celowniczej, tarcza celownicza jest poddawana działaniu ciągu, a siła ciągu jest proporcjonalna do energii kinetycznej płynu i powierzchni tarczy celowniczej. proporcjonalny. W pewnym zakresie liczb Reynoldsa przepływ przez przepływomierz jest proporcjonalny do siły działającej na tarczę celowniczą. Siła na tarczy celowniczej jest wykrywana przez czujnik siły.
Biorąc za przykład okrągłą tarczę celowniczą, podstawowy wzór na obliczenie przepływu to:
0ac6fc8d45.png
Siła na tarczy celowniczej jest przetwarzana na sygnał prądowy (4-20) mA lub sygnał ciśnienia powietrza (20-100kPa) przez przetwornik siły, a zależność między sygnałem wyjściowym a natężeniem przepływu może być określone zgodnie z powyższym wzorem.
Ponieważ nowy przepływomierz docelowy typu odkształcenia ma nową strukturę i zasadę pomiaru, ma stosunkowo lepsze perspektywy zastosowań w pomiarach pary i jest odpowiedni do pomiaru pary o małym i średnim przepływie.
(2) Pomiar przepływu pary nasyconej o niskiej suchości
Para nasycona wytwarzana przez kotły przemysłowe ogólnego przeznaczenia jest parą nasyconą o dużej suchości (powyżej 0.95) na wylocie, ale w procesie transportu na duże odległości, z powodu wielu czynników, takich jak słabe zachowanie ciepła lub niezrównoważenie przerywane użycie pary, suchość stale rośnie. kropla, a nawet staje się mokrą parą o dużej zawartości wody, czyli dwufazowym płynem gazu i wody. Charakterystyki przepływu płynów dwufazowych zasadniczo różnią się od charakterystyki przepływu jednofazowego. Współczynniki przepływomierza lub współczynniki wypływu mierzone w przepływie jednofazowym nie mogą być wykorzystywane do pomiarów przepływu dwufazowego. Na przykład współczynnik wypływu w dwufazowym teście przepływu przepływomierza kryzowego musi być skorygowany o suchość. Dlatego w pomiarze przepływu pary nasyconej o niskiej suchości parametr suchości jest parametrem, który należy zmierzyć. Szkoda, że nie ma jeszcze dojrzałego miernika suchości. Ponadto nie badano dogłębnie korekcji suchości współczynników licznikowych innych typów przepływomierzy. Tylko przez rozwiązanie tego problemu można zmierzyć natężenie przepływu pary nasyconej o niskiej suchości.