充滿管道的流體,當(dāng)它們流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流裝置時,流束將在節(jié)流裝置的節(jié)流件處形成局部收縮,從而使流速增加,靜壓力低,于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了壓力降,即壓差,介質(zhì)流動的流量越大,在節(jié)流件前后產(chǎn)生的壓差就越大,所以孔板流量計可以通過測量壓差來衡量流體流量的大小。這種測量方法是以能量守衡定律和流動連續(xù)性定律為基準(zhǔn)的。
使用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置時,流體的性質(zhì)和狀態(tài)必須滿足下列條件:
?、倭黧w必須充滿管道和節(jié)流裝置,并連續(xù)地流經(jīng)管道.
②流體必須是牛頓流體,即在物理上和熱力學(xué)上是均勻的、單相的,或者可以認(rèn)為是單相的,包括混合氣體,溶液和分散性粒子小于o.1m的膠體.在氣體中有不大于2%(質(zhì)量成分)均勻分散的固體微粒,或液體中有不大于5%(體積成分)均勻分散的氣泡,也可認(rèn)為是單相流體.但其密度應(yīng)取平均密度.
?、哿黧w流經(jīng)節(jié)流件時不發(fā)生相交.
?、芰黧w流量不隨時間變化或變化非常緩慢.
?、萘黧w在流經(jīng)節(jié)流件以前,流束是平行于管道軸線的無旋流。
標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置不適用于動流和臨界流的流量測量。
調(diào)試: 1、接上信號線、電源線
2、開啟進(jìn)口、出口閥門,進(jìn)出口閥門開度要一致
3、打開不銹鋼三閥組平衡閥,緩慢開啟孔板高低壓端的閥門,待流體通過流量計后關(guān)閉不銹鋼三閥組平衡閥即可。
孔板流量計安裝管道條件:
?。?)節(jié)流件前后的直管段必須是直的,不得有肉眼可見的彎曲。
?。?)安裝節(jié)流件用得直管段應(yīng)該是光滑的,如不光滑,流量系數(shù)應(yīng)乘以粗糙度修正稀疏。
?。?)為保證流體的流動在節(jié)流件前1d出形成充分發(fā)展的紊流速度分布,而且使這種分布成均勻的軸對稱形,所以
1) 直管段必須是圓的,而且對節(jié)流件前2d范圍,其圓度要求其甚為嚴(yán)格,并且有一定的圓度指標(biāo)。具體衡量方法:
?。╝)節(jié)流件前od,d/2,d,2d4個垂直管截面上,以大至相等的角距離至少分別測量4個管道內(nèi)徑單測值,取平均值d。任意內(nèi)徑單測量值與平均值之差不得超過±0.3%
(b)在節(jié)流件后,在od和2d位置用上述方法測得8個內(nèi)徑單測值,任意單測值與d比較,其Zui大偏差不得超過±2%
2) 節(jié)流件前后要求一段足夠長的直管段,這段足夠長的直管段和節(jié)流件前的局部阻力件形式有關(guān)和直徑比β有關(guān)。
(4)節(jié)流件上游側(cè)第一阻力件和第二阻力件之間的直管段長度可按第二阻力件的形式和β=0.7(不論實際β值是多少)取所列數(shù)值的1/2
?。?)節(jié)流件上游側(cè)為敞開空間或直徑≥2d大容器時,則敞開空間或大容器與節(jié)流件之間的直管長不得小于30d(15d)。若節(jié)流件和敞開空間或大容器之間尚有其它局部阻力件時,則除在節(jié)流件與局部阻力件之間設(shè)有附合規(guī)定的Zui小直管段長1外,從敞開空間到節(jié)流件之間的直管段總長也不得小于30d(15d)。
安裝方式及介質(zhì)流向
系統(tǒng)安裝示意
平衡流量測量系統(tǒng)安裝示意圖
5、平衡閥與三閥組的安裝要求
平衡閥或三閥組的作用
⑴調(diào)整差壓變送器的零點
⑵防止差壓變送器的正負(fù)、壓室過壓
請按下圖所示方法與引壓管路連接。
6.壓變送器的安裝要求
⑴將平衡流量計正壓則引壓管導(dǎo)入三閥組接至差壓變送器的正壓室,將平衡流量計負(fù)壓側(cè)引壓管導(dǎo)入三閥組接至差壓變送器的負(fù)壓室
⑵差壓變送器在工藝管道上的安裝位置與被測介質(zhì)有關(guān),為了獲得較好的安裝效果,應(yīng)注意考慮下面情況
a防止變送器與腐蝕性或過熱的被測介質(zhì)直接接觸
b防止渣滓在引壓管內(nèi)沉積,堵塞
c正負(fù)壓兩側(cè)引壓管的長度應(yīng)盡量相同
d正負(fù)壓兩側(cè)引壓管內(nèi)的液柱壓頭應(yīng)保持平衡
e引壓管安裝在溫度梯度和溫度波動Zui小的地方
⑶測量液體流量時,差壓變送器應(yīng)安裝在被測管道的旁邊或下面,以便氣泡排入管道中
⑷測量氣體流量時,差壓變送器應(yīng)安裝在被測管道的旁邊或上面,以便積聚的液體容易流入管道中
⑸測量蒸汽流量時,差壓變送器應(yīng)安裝在被測管道的下面,以便冷凝水能充滿在引壓管中。應(yīng)特別注意,測量蒸汽或其它高溫介質(zhì)時,要防止差壓變送器接觸介質(zhì)的溫度超過變送器使用的極限溫度。
7.溫度、壓力變送器的安裝要求
1、測量過熱蒸汽介質(zhì)時,必須要加溫度一體化變送器和壓力變送器,進(jìn)行動態(tài)補償。測量飽和蒸汽介質(zhì)時,必須要加壓力變送器,進(jìn)行動態(tài)補償。
2、測量天然氣、煤氣介質(zhì)時,必須要加壓力變送器進(jìn)行動態(tài)補償,而且要用加安全柵及防爆裝置的變送器。
3、測量熱水介質(zhì),需要有熱量顯示時,必須要加溫度一體化變送器,否則可省去溫度一體化變送器。
4、 溫度一體化變送器安裝在被測管道上,必須再平衡流量計前5d只管段或或后2d直管段以外溫度探頭頂端應(yīng)插入超過管徑二分之一,以保證測量精度。
5、 差壓變送器的壓力取壓點,必須在平衡流量計前5d直管觀段或后2d直管段以外,其間安裝開關(guān)閥。對于溫度一體化變送器和壓力變送器的安裝,原則上只要符合常規(guī)的安裝規(guī)范就可以滿足本系統(tǒng)的要求,其具體的安裝要求可分別參見各自的安裝說明書。
調(diào)試及運行
按安裝原則和程序安裝完成后,在系統(tǒng)調(diào)試之前要檢查所有設(shè)備、管道、閥門、接頭、導(dǎo)線、接線端子、信號插頭等是否齊全、正確、牢靠,管道和設(shè)備有無堵塞、泄露現(xiàn)象,導(dǎo)線和信號接插點有無接錯、短路、斷線、接觸不良等問題,經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后方可進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試,其調(diào)試步驟如下:
1、引壓管排污:
(1)將平衡流量計兩側(cè)取壓閥打開(注意:必須講閥全部打開);
(2)將三閥組兩側(cè)的正負(fù)壓閥關(guān)閉、中間的平衡閥打開;
(3)將引壓管兩側(cè)正負(fù)壓派無閥打開,進(jìn)行排污。清潔引壓管。
2、引壓管冷凝:
(1)關(guān)閉排污閥,讓介質(zhì)在引壓管中自然冷凝,直到整個管道內(nèi)全部充滿冷凝水為止(大概需要4個小時)。
(2)當(dāng)引壓管中已有足夠的冷凝水時,可將三閥組兩側(cè)的正負(fù)壓閥打開(此時中間的平衡閥仍處于開啟狀態(tài)),讓冷凝水分別進(jìn)入差壓變送器正負(fù)壓室中。由于冷凝水的積沉需要一定的時間,因此開始差壓變送器的顯示值不會準(zhǔn)確,等冷凝水完全充滿整個測量系統(tǒng)(包括取壓體、引壓管和差壓變送器的正負(fù)壓室)后,差壓變送器的指示機會趨于正常(大概需要2個小時)。
3、差壓變送器的排氣:
為保證差壓變送器正負(fù)壓腔中的殘余空氣排除干凈,將變送器正負(fù)壓室上的排氣氣。
4、差壓變送器調(diào)零:
a)關(guān)閉差壓變送器正負(fù)壓室上排氣閥。
b)將三閥組兩側(cè)的正負(fù)壓閥關(guān)閉(此時中間的平衡閥仍處于開啟狀態(tài))。(見下圖)
差壓變送器調(diào)零時三閥組狀態(tài)圖
注:差壓變送器調(diào)零注意事項:
(1)零位調(diào)整螺釘和量程調(diào)整螺釘切勿搞混、搞錯。安裝現(xiàn)場切勿
進(jìn)行差壓變送器的量程調(diào)整;
(2)變送器調(diào)零時正負(fù)壓室及兩側(cè)引壓管溫度必須相同,如果兩側(cè)
有溫差則調(diào)整的零點會隨時間產(chǎn)生漂移;
(3)若在現(xiàn)場用變送器進(jìn)行正、負(fù)遷移補償,則應(yīng)在偷運狀態(tài)下做零位調(diào)整。若遷移量過大,則不能再差壓變送器上進(jìn)行遷移補償。
5、流量測量:
將三閥組兩側(cè)的正負(fù)壓閥打開,中間的平衡閥關(guān)閉,進(jìn)入測量狀態(tài)。