安裝對于TSD-100超聲流量計影響的分析

 超聲波流量計的計量性能受到介質(zhì)條件、工藝條件、安裝條件等因素的影響, 這些因素對流量計影響程度有些可以界定, 有些隨著超聲波流量計的生產(chǎn)廠商而不同。超聲波流量計是通過測量流動截面上的平均流速來實現(xiàn)流量測量, 不合理的安裝方式將會導致流體在到達流量測量面時, 速度分布無法達到超聲波流量計正常工作的要求。與傳統(tǒng)的容積式流量計相比, 超聲波流量計對安裝條件要求比較高。

       超聲波流量計在設計時, 一般要求被測流體在流量計測量截面流型保持軸對稱分布, 并且不存在垂直于軸線方向的速度分量, 這實際就是要求流場需達到充分發(fā)展的直管流動。為了降低流場非理想情況對計量的影響程度, 大部分流量計生產(chǎn)廠家都給出建議的前后直管段短長度。

       安裝在管道中流動調(diào)整器可以調(diào)整速度分布以減少所需直管段的長度。流動調(diào)整器有管束狀整流器、多孔板流動調(diào)整器等。由于流動調(diào)整器類型繁多, 不同類型的流動調(diào)整器對流速分布的改變效果是不同的, 安裝流量計時需要向廠家咨詢。為考察流動調(diào)整器對流量計的影響程度, 選用某公司的產(chǎn)品進行了測試, 配備19 管束流動調(diào)整器, 前后直管段為前10 D , 后5 D 。

      在試驗中首先選取一個流量點, 在溫度、壓力基本不變的情況下, 對流量計在安裝流動調(diào)整器的情況下進行檢定。然后取下流動調(diào)整器, 重新調(diào)節(jié)流量、溫度和壓力達到要求的范圍后再進行檢定。對檢定得到的流量計數(shù)據(jù)進行處理后, 在安裝流動調(diào)整器的情況下, 流量計系數(shù)為0.994 3 , 重復性為0.04 %;在不安裝流動調(diào)整器的情況下,流量計系數(shù)為0.994 6 , 重復性為0.07 %。

       根據(jù)實驗結果分析, 流動調(diào)整器對超聲波流量計的性能有重要的影響, 在實際使用過程中推薦安裝流動調(diào)整器。需要注意的是在不同管道的配置情況下, 流動調(diào)整器對流動狀態(tài)的影響無法被*評價。因此, 在選擇流動調(diào)整器時需要根據(jù)現(xiàn)場實際情況, 咨詢流量計制造廠家的意見。

       超聲波流量計的上、下游管線的形狀, 閥門、泵、連接不對中、凸入的墊片、焊接毛刺或其他障礙物, 都可能引起液體旋渦和流速的不均勻分布,從而影響流量計的性能。

       在安裝超聲波流量計時應當保證前后直管段與能產(chǎn)生旋渦或不均勻流速分布的泵、彎頭、閥門和其他管件之間具有足夠的距離, 法蘭和墊片內(nèi)部要對中, 墊片不得伸入液流中。由于在流量計操作過程中, 不可避免地涉及到流量調(diào)整的情況, 為了盡量減少閥門的開度對流量計計量性能的影響, 流量調(diào)節(jié)閥建議安裝到流量計的下游。

       為檢驗惡劣流態(tài)下流量計性能, 分別用50 %開度蝶閥加10 D 管徑的上游配置和標準整流器加10D 管徑上游配置, 對DN 150 超聲波流量計進行測試。

       由測試結果可以看出, 只要上游直管段長度滿足10 D 要求, 兩種管線配置下的測試誤差均未超過±0.15 %, 在流量大于200 m3/h 時, 流量計系數(shù)變化較小。

       為了考察安裝對流量計的影響, 在流量計安裝時故意將一張墊片伸入到管道中, 偏心程度達到10 mm 左右, 進行檢定試驗, 并將結果與正常安裝墊片的結果相比較。

       需要注意的是, 不合理的安裝條件對流量計所造成的影響是一個十分復雜問題, 其中涉及到許多領域, 本實驗僅局限于墊片的安裝方式, 僅能在一定范圍內(nèi)對安裝條件的影響進行說明。