楔形流量計(jì)是一種新型的差壓式流量計(jì),其設(shè)計(jì)突破了煉焦、煉油、化工等企業(yè)中的焦油、瀝青、殘?jiān)汀⑹炗?、易結(jié)晶萘油等各種高粘度液體介質(zhì)的流量測(cè)量難題,同時(shí)也在化工企業(yè)有腐蝕性并隨溫度變化而析出結(jié)晶的飽和或過(guò)飽和酸、堿、鹽溶液流量中測(cè)量獲得廣泛應(yīng)用。在我廠使用的康家莊煤氣流量測(cè)量上使用了該流量計(jì)。
1.原理
楔形流量計(jì)的工作原理是:當(dāng)充滿管道的流體流經(jīng)楔形孔板時(shí),在楔形孔板上游側(cè)和下游側(cè)測(cè)到流體的差壓,差壓變送器將差壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成4~20mA電流信號(hào)輸出,此信號(hào)經(jīng)人工智能流量運(yùn)算器處理后,得到流量值。其中,它的節(jié)流裝置(如圖1所示)是一塊Ⅴ形節(jié)流件(楔形孔板)。
流量計(jì)算公式為:
式中:qv 體積流量,m3/s;C流出系數(shù);? 可膨脹性系數(shù);m節(jié)流面積比,m=S1/(7D2/4);S1為弓形流通面積,m2;D為管道內(nèi)徑,m;△p為差壓,Pa;p被測(cè)介質(zhì)密度,kg/m3。
S1的計(jì)算:
式中:h弓形高度,mm;r管道半徑,mm;l 弓形弧長(zhǎng);x為弓形弦長(zhǎng),mm;a為弓形所圍的弧度。
2.組成
(1)基本組成
楔形流量計(jì)由楔形流量傳感器、三閥組板和差壓變送器以及人工智能流量運(yùn)算單元構(gòu)成,如圖3。
(2)實(shí)用中組成
在我廠測(cè)量焦?fàn)t煤氣所使用的楔形流量計(jì)的組成如圖4所示。它由一體化楔形流量變換器、溫度測(cè)量、壓力測(cè)量和人工智能流量運(yùn)算器四部分組成。其中溫度、壓力的測(cè)量是用于對(duì)流體的測(cè)量進(jìn)行溫壓補(bǔ)償。
3.特點(diǎn)
(1)一體化
它集楔形流量傳感器、三閥組板和差壓變送器于一體,去掉了導(dǎo)壓管路、各種閥門(mén)和管件,大大提高了系統(tǒng)的測(cè)量精度與可靠性。
(2)智能型
通過(guò)智能型差壓變送器的按鍵或通訊方式設(shè)定。在線修改差壓變送器的量程,可大大拓寬系統(tǒng)的流量測(cè)量范圍度。
(3)長(zhǎng)期運(yùn)行精度高、穩(wěn)定性好
測(cè)量誤差:±0.5%F.S;長(zhǎng)期穩(wěn)定性:±0.2%F.S/a
(4)傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、使用壽命長(zhǎng)
楔形流量傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠,無(wú)可移動(dòng)部件與易損部件,使用壽命長(zhǎng)達(dá)10年以上。
(5)適用范圍廣
測(cè)量介質(zhì):除應(yīng)用于一般氣體、液體、蒸汽外,特別適用于髙粘度、高腐蝕、易結(jié)晶、含懸浮物、長(zhǎng)纖維的液體及高含塵氣體的流量測(cè)量。
測(cè)量管徑:10~1500mm
工作范圍:工作溫度上限560℃,工作壓力上限40MPa。
雷諾系數(shù)使用范圍廣:下限 Red=300,上限 Red=1×10的6次方以上,它可適用于極低雷諾數(shù)(Red=300)的液體流量測(cè)量。
(6)流量測(cè)量范圍度:1:25,zui高可達(dá)1:33,當(dāng)改變差壓變送器差壓后,可達(dá)1:100以上。
(7)介質(zhì)粘度上限:500MPa?s。
(8)zui低流速:測(cè)量介質(zhì)zui低流速0.0lm/s。
4.評(píng)價(jià)
楔形流量計(jì)自安裝投用以來(lái),穩(wěn)定性良好,測(cè)量數(shù)據(jù)在誤差范圍之內(nèi),避免了阿牛巴流量計(jì)易堵、超聲波流量計(jì)不耐腐蝕的缺陷,體現(xiàn)出它在測(cè)量焦?fàn)t煤氣上優(yōu)勢(shì)
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