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各类流量仪表在石油化工业中的应用

流量仪表又称为流量计(英文:flowmeter) ,常用的流量仪表有 1. 电磁流量计; 2. 涡街流量计; ⒊ 浮子流量计 ⒋ 科氏力质量流量计; ⒌ 热式(气体)质量流量计; ⒍ 超声波流量计; ⒎ 涡轮流量计。主要应用于工业生产过程,能源计量 ,环境保护工程 交通运输, 生物技术, 科学实验, 海洋气象,江河湖泊等领域。
1.1 流量按如下单位表示: 
质量流量用 kg/h、t/h; 
1.2 两种可供选择的刻度 
(1)zui大流量的刻度读数不应超过 9.5; 
(3)zui小流量的刻度读数不应小于 3。对于智能变送器/就地差压指示,不小于 2; 
1.2.2 线性刻度范围:(满刻度读数为 0 %~100 %线性)
(2)正常流量的刻度读数应为 40 %~70 %,为 50 %; 
2、流量仪表的选型 
用于贸易交接等工况的流量计,其精度不应低于 0.2 %(测量值);用于内部结算、装置间物料平衡等工况的流量计,其精度不应低于 0.5 %(测量值)。 
2.1.1 标准节流装置 
(2)流体雷诺数在 10000 以上时,节流装置一般情况首先选用同心、锐边孔板;除非工艺有特殊要求,尽量避免使用非同心孔板,偏心孔板和圆缺孔板; 
(4)对于工艺管线小于 DN50(2″)的可以使用角接取压的内藏孔板,内藏孔板应带直管段(上游 15D,下游 5D),采用制造厂标准; 
2.1.2 非标准节流装置 
(1)被测介质为干净的气体、液体,雷诺数在 10000~100000时,可选用 1/4 圆喷嘴; 
(3)管径大于 DN100(4″),被测介质粘度低,且含有固体微粒,在孔板前后可能积存沉淀物时,可选用偏心孔板;
(5)测量高粘度、 低雷诺数(低至 500, 或制造厂建议)的流体,如原油、油浆、渣油、沥青等可选用楔型流量计,尺寸为DN40(1-1/2″)到 DN600(24″); 
(7)均速皮托管/阿纽巴可以用于低压损, 非关键场合的洁净介质; 
(9)孔板法兰zui低压力等级为 ASME B16.5 Class 300lb。 
    在炼油、化工生产中,公用工程部分的有些液体(如循环水及生活用水等)介质具有导电性,因而可以应用电磁感应的方法来测量流量,电磁流量计的特点具有能够测量酸、碱、盐溶液以及含有固体颗粒(如泥浆)或纤维流量的测量。 
    根据法拉第电磁感应定律制造的用来测量管内导电介质体积流量的感应式仪表。主要组成:电磁流量计的结构主要由磁路系统、测量导管、电极、外壳、衬里和转换器等部分组成。如图 1所示,在一段用非导磁材料做成的管道外面,安装有一对磁极 N和 S,用以产生磁场,当导电液体(不小于 10-5~10-61/cm.? 即不小于水的导电率)流过管道时, 因流体切割磁力线而产生了感应电势 E(根据发电机原理)。 此感应电势由与磁极垂直方向的两个电极引出。当磁场强度 H 不变,管道直径一定时,这个感应电势的大小仅与液体的流速有关,而与其它因素无关。电动势 E 正比于磁通量密度 H,测量管内径 D 与平均流速 V 的乘积。电动势 E(流量信号)由电极检出并通过电缆送至转换器。 转化器将流量信号放大处理后,可显示流体流量,并能输出脉冲、模拟电流等信号,用于流量的控制和调节。 
感应电势的大小由下式决定: 
式中:E—为感应电势即电极间的信号电压(v)
D—测量管内径(m),即导体垂直切割磁力线的长度; 
管道内体积流量计算公式: 
将(2)式代入式(1)便得: 
式中 k=4KH/πD 为仪表常数。 
2.2.2 优缺点 
2.3 质量流量计 
2.3.1 热式质量流量计 
2.3.2 科里奥利质量流量计 
    科里奥利质量流量计(简称科氏力流量计),是一种利用流体在振动管中流动,而产生与质量流量成正比的科里奥利力的原理来直接测量质量流量的仪表。科氏力原理的质量流量计,可以按以下特点分类: 
测量管形状:直管式,U 型管式,? 管式,微弯管式等。 
供电方式:二线制,四线制。 
优点:科里奥利质量流量计直接测量质量流量,有很高的测量度。 
对应对迎流流速分布不敏感,因而无上下游直管段要求。测量值对流体粘度不敏感,流体密度变化对测量值得值的影响微小。可做多参数测量,如同期测量密度,并由此派生出测量溶液中溶质所含的浓度。 
2.4 超声波流量计 
    超声波流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用以测量流量的仪表。超声波流量计由超声波换能器、电子线路及流量显示和累积系统三部分组成。超声波发射换能器将电能转换为超声波能量,并将其发射到被测流体中,接收器接收到的超声波信号,经电子线路放大并转换为代表流量的电信号供给显示和积算仪表进行显示和积算。 这样就实现了流量的检测和显示。 
优点:超声波流量计是一种非接触式仪表,它既可以测量大管径的介质流量也可以用于不易接触和观察的介质的测量。它的测量准确度很高,几乎不受被测介质的各种参数的干扰,尤其可以解决其它仪表不能测量的强腐蚀性、非导电性、放射性及易燃易爆介质的流量测量问题。 
    流量仪表测量是自动化仪表的一部分, 是工厂自动化的基础,是稳定工艺过程运行的重要保证。所以正确的选型至关重要,用户在选用流量仪表时应充分掌握测量工况的各项工艺条件及其安装要求,了解流量仪表的测量原理及安装所处的环境条件,以确保正确地选用合适的流量仪表, 提高流量仪表的准确性和稳定性。



2016-05-18
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