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多种流量ji选型de原则和方法
- 2019-10-21-

一、流量ji选型de原则

选择流量jide原则首先是要深刻地liao解各种流量jide结构原li和流体特性deng方面de知识,同shi还要gen据现场de具体情kuang及考察周边de环綾heng跫inxing选择。ye要考虑到jing济方面de因素。一ban情kuang下,主要应从下面五个方面jinxing选择:

① 流量jide性neng要求;

② 流体特性;

③ 安装要求;

④ 环綾heng跫狐/span>

⑤ 流量jide价格。

1、流量jide性neng要求

流量jide性neng方面主要包括:ce量流量(瞬shi流量)还是总量(累ji流量);准确度要求;重fu性;xian性度;流量范wei和范wei度;ya力损失;输出xin号特性和流量jide响应shi间deng。

(1)ce流量还是总量

流量ce量包括羓ie郑此瞫hi流量和累ji流量,眗e缍苑质湔竟躣aode原油属于贸易交接或石油化工管daojinxing连续配比生产或生产流chengde过chengkong制dengxu要ji量总量,间或辅yi瞬shi流量deguan察。在有de工作场所对流量jinxingkong制则xu配bei瞬shi流量ce量。因此,要gen据现场ji量dexu要jinxing选择。觴ing┝髁縥i眗e鐁ongji式流量ji,wo轮流量jideng,其ce量原li是yiji械jishu或脉冲pin率输出直接de到总量,其准确度较高,适用于ji量总量,如配有相应defa讯装置ye可输出流量。电磒a髁縥i、超声流量jideng是yice量流体流速tui导出流量,响应快,适用于过chengkong制,如guo配yiji算功neng后ye可yi获de总量。

(2)准确度

流量ji准确度deng级de规定是在一定de流量范wei内,如guo使用在mou一特定de条件下或比较窄de流量范wei内,眗e纾鲈趆enxiaode范wei内变化,此shi其ce量准确度会比所规定de准确度deng级高。如用wo轮流量jiji量觮ui纷巴胺謋a,在阀men全开de情kuang下使用,流量基benheng定,其准确度可neng会从0.5级提高到0.25级。

用于贸易核算、储运交接和物料平衡如guo要求ce量准确度较高shi,应考虑准确度ce量de持久性,一ban用于shang述情kuang下de流量ji,准确度deng级要求为0.2级。在这样de工作场所一ban是现场配beiji量标准设眆uūre缣錴i管),对所使用de流量jijinxing在xian检ce。jin几nian由于原油deri趋紧张和各dan位对原油ji量de高要求,对原油ji量提出实xing系shu交接,即除liaomei半nian对流量jijinxing一次周期检ce后,贸易交接双方协shangmei1个月或2个月对流量jijinxing检定确定流量系shu,mei天gen据流量jiji量deshu据与流量ji流量系shuji算出shu据jinxing交接,yi提高流量jide准确度,yechen为零误差交接。

准确度deng级一ban是gen据流量jide最大允许误差确定de。各制造厂提供de流量ji薲e魇橹谢岣觥R欢ㄒ⒁馄湮蟛頳e百分率是指相对误差还是yin用误差。相对误差为ce量zhide百分率,常用“% R”表shi。yin用误差则是指ce量shangxianzhi或量chengde百分率,常用“% FS”。许多制造厂薲e魇橹胁⑽醋⒚鳌1re纾∽恿髁縥i一ban都是cai用yin用误差,电磒a髁縥i有de型号ye有cai用yin用误差de。

流量ji如guo不是dan纯ji量总量,而是应用在流量kong制系统中,则检ce流量jide准确度要在整个系统kong制准确度要求下确定。因为整个系统不仅有流量检cede误差,还包含有xin号传输、kong謕in鹘凇⒉僮髦磝ingdeng环节de误差和各种影响因素。眗e纾僮飨低持衏un在有2%zuo右dehui差,对所cai用dece量yi表确定过高de准确度(0.5级yishang)就是不jing济和不合lide。就yi表ben身来说,传感qi与二次yi表之间de准确度ye应该适当相配,眗e缢瞪鑚i出来未jing实約hi甓╠e均速管误差如在±2.5%~±4%之间,配shang0.2%~0.5%高准确度de差yaji就意义不大liao。

还有一个问题就是对于检定规cheng或制造厂薲e魇橹卸粤髁縥i所规定de准确度deng级指de是其流量jide最大允许误差。但是由于流量ji在现场使用shi受环綾heng跫⒘魈辶鱠ong条件和dong力条件deng变化de影响,将会产生一些fu加误差。因此,现场使用de流量ji应是yi表ben身de最大允许误差和fu加误差de合成,一定要充分考虑到这个问题,有shi候可neng现场de使用环境范wei内de误差会超过流量jide最大允许误差。

(3)重fu性

重fu性是由流量ji原liben身与制造质量决定de,是流量ji使用过cheng中de一个重要de技shu指标,与流量jide准确度息息相关。一ban在检定规cheng中deji量性neng要求中对流量ji不仅有准确度deng级规定外,还对重fu性jinxingliao规定,一ban规定为:流量jide重fu性不de超过相应准确度deng级规定de最大允许误差de1/3~1/5。

重fu性一ban定义为在环綾heng跫徒橹什瘟縟eng不变de情kuang下,对mou一流量zhi短shi间内,同方xiangjinxing多次ce量de一致性。但是,在实际应用中,流量jide重fu性会常常bei流体粘度、密度参量de变化所影响,有shi这些参量变化还没有达到xu要jinxingzhuanmen修正decheng度,会误认为是流量jide重fu性不好。鉴于这种情kuang下,应选择对此参量变化不min感de流量ji。眗e纾∽恿髁縥irong易受流体密度影响,xiao口径de流量ji不仅受流体密度de影响,可neng还会受流体粘度de影响;wo轮流量ji如guo用在高粘度范weishi祅ao扯扔跋欤挥xing┪醋鲂拚ide超声流量ji会受到流体wen度de影响dengdeng。如guo流量jide输出是feixian性de,这种影响可neng会更为突出。

(4)xian性度

流量jide输出主要有xian性和feixian性平方gen羓ie帧R籦ande来说流量jidefeixian性误差是不dan独lie出de,而是包含在流量jide误差内。对于一ban比较kuan流量范wei,输出xin号为脉冲de,用作总量ji算de流量ji,xian性度则是一个重要de技shu指标,如guo在其流量范wei内使用dan一deyi表系shu,当xian性度差就会絛ang土髁縥ide准确度。眗e纾瑆o轮流量ji在10:1de流量范wei内cai用一个yi表系shu,xian性度差shi其准确度会较低,随着ji算ji技shudefa展,可将其流量范wei分段,用最xiao二乘法ni合出流量—yi表系shuquxian对流量jijinxing修正,从而提高流量jide准确度和扩展流量范wei。

(5)shangxian流量和流量范wei

shangxian流量yechen为流量jide满度流量或最大流量。当我们选择流量jide口径shi应anbeice管dao使用de流量范wei和bei选流量jideshangxian流量和下xian流量来jin衳in渲茫籲eng简dandean管dao通径jin衳in溆谩Ⅻ/span>

一ban来讲,设ji管dao流体最大流速是anjing济流速来确定de。如guo选择过低,管径粗,投资会大;过高则输送功聅hi螅瑉eng加运xing成ben。眗e纾袼甦eng低粘度液体其jing济流速为1.5~3m/s,高粘度液体0.2~1m/s,大部分流量jishangxian流量de流速接jin或高于管daojing济流速。因此,流量ji选择shi其口径与管dao相同shi候就絰i啵沧氨冉戏絙ian。如不相同ye不会相差太多,一banshang下相邻一dangde规格,可cai用异径管连接。

在流量jide选择中应注意不同类型de流量ji,其shangxian流量或shangxian流速由于受各zi流量jidece量原li和结构dexian制差别较大。yi液体流量ji为例,shangxian流量de流速yi玻璃浮子流量ji为最低,一ban是0.5~1.5m/s之间,rongji式流量ji在2.5~3.5m/s之间,wojie流量ji较高在5.5~7.5m/s之间,电磒a髁縥i则在1~7m/s之间,甚至达到0.5~10m/s之间。

液体deshangxian流速还xu要考虑不neng因为流速过高而产生qi穴现xiang,出现qi穴现xiangde地点一ban是在流速最大,静ya最低de位置,为liao防止qi穴de形成,常常xu要kong制流量jide最xiao背ya(最大流量)。

还应注意流量jideshangxianzhi订购后就不neng改变,眗e鐁ongji式流量ji或浮子流量jideng。差ya式流量ji像节流装謒ei譩andeng一jing设ji确定后,其下xian流量不neng改变,shangxian流量变dong可yi通过调整差ya变藅ui骰蚋徊顈a变藅ui骼锤谋淞髁俊1re鏼ou些型号de电磒a髁縥i或超声流量ji,觴ing┯没Э蓎izixing重新设定流量shangxianzhi。

(6)范wei度

范wei度为流量jideshangxian流量和下xian流量de比zhi,其zhi越大则流量范wei越kuan。xian性yi表有较kuande范wei度,一ban为1:10。feixian性流量jide范wei度较xiao仅为1:3。一ban用于过chengkong制或贸易交接核算de流量ji,如guo要求流量范wei比较kuan就不要选择范wei度xiaode流量ji。

目前一些制造厂为宣传其流量jide流量范weikuan,在使用薲e魇橹邪裺hangxian流量de流速提dehen高,眗e缫禾逄岣叩?~10m/s(一ban为6m/s);qi体提高到50~75m/ s(一ban为40~50)m/s);实际shang如此高de流速是用不shangde。其实范wei度kuande关键是有较低de下xian流速,yi适应ce量xu要。所yi下xian流速低dekuan范wei度de流量ji才是比较实用de。

(7)ya力损失

ya力损失一ban是指流量传感qi由于在流通通dao中设置de静止或活dong检ceyuan件或改变流dong方xiang,从而产生随流量而变de不neng恢fudeya力损失,其zhi有shi可达shu十千pa。因此,应an管dao系统泵送neng力和流量jijin口ya力deng确定最大流量de允许ya力损失来选定流量ji。因选择不礲ei醲ian制流体流dong产生过大ya力损失而影响流通效率。觴ing┮禾澹ǜ哒羝gu记庖海┗褂ψ⒁夤萪eya力降可nengyinfaqi穴现xiang和液相汽化,絛ang蚦e量准确度甚謑iao鸹盗髁縥i。眗e绻芫洞笥?00mmde输水用de流量ji,应考虑ya损所造成deneng量损耗过大而zeng加de泵送费用。据有关报dao,ya力损失较大de流量ji几nian来为ce量付出de泵送费用往往超过低ya损、价格较贵de流量jide购置费用。

(8)输出xin号特性

流量jide输出和显shi量可yi分为:

① 流量(体ji流量或质量流量);② 总量;③ 平均流速;④ 点流速。觴ing┝髁縥i输出为模ni量(电流或电ya),ling一些输出脉冲量。模ni量输出一ban认为适合于过chengkong制,比较适合于与调节阀dengkong制hui路danyuan統ou洌宦龀辶渴涑霰冉鲜屎嫌谧芰亢透咦既范萪e流量ce量。长距离xin号传输脉冲量输出则比模ni量输出有较高de传送准确度。输出xin号de方式和幅zhi还应有与其他设bei相适应deneng力,眗e鏺ong制接口、shu据处liqi、报jing装置、断路保护hui路和shu据传送系统。

(9)响应shi间

应用于脉dong流dong场合应注意流量ji对流dong絲i颈浠痙e响应。觴ing┦褂贸『弦罅髁縥i输出跟随流体流dong变化,而ling一些为获de综合平均zhi要求有较慢响应de输出。瞬shi响应常yishi间常shu或响应pin聅hi韘hi,其zhi前者从几毫秒到几秒,后者在shu百Hzyi下。配用显shiyi表可neng相当大地延长响应shi间。一ban认为流量ji流量zeng加或jianxiaoshidongtai响应不对chen会加速zeng加流量ce量误差。

二、流体特性

在流量ce量中由于各种流量ji总会受到流体物性中mou一种或几种参量de影响,所yi流体de物性hen大cheng度shang会影响流量jide选型。因此,所选择dece量方法和流量ji不仅要适应beice流体de性质,还要考虑ce量过cheng中流体物性mou一参量变化对ling一参量de影响。眗e纾瑆en度变化对液体粘度de影响。

流体物性方面常见de有密度、粘度、蒸汽ya力簍ui渌瘟俊U庑┎瘟恳籦an可yi从手册中查到,评估使用条件下流体各参量和选择流量jide适应性。但ye会觴ing┪镄允俏薹ú榈健1re绺痵hi性、结垢、堵sai、相变和混相状taideng。

(1)流体dewen度和ya力

zi细de分xi流量ji内流体de工作ya力和wen度,尤其是ce羕e錽hiwen度ya力变化造成过大de密度变化,可neng要改变所选择dece量方法。眗e纾瑆en度和ya力影响流量ce量准确度deng性nengshi,要作wen度或ya力修正。ling外,流量ji外壳de结构强度设ji和材质ye取决于流体dewen度和ya力。因此,bi须萬ei械刂猟aowen度和ya力de最大zhi和最xiaozhi。当wen度和ya力变donghen大shi更应zi细选择。

还应注意在ce羕e錽hi要确认其体ji流量zhi是在工kuang状tai下dewen度和ya力还是在标准状tai下dewen度和ya力。

(2)流体de密度

对于液体,在大部分应用场合下其密度相对heng定,除feiwen度变化hen大而yin起较大变化,一ban可不jinxing密度修正。在qi体应用场合,流量jide范wei度和xian性度,取决于qi体密度,,一ban要知dao在标准状tai下和工kuang状tai下dezhi,yibian选用。ye有将流dong状taidezhi换算到mou些公认de参比zhi,这种方法在石油储运方面应用普遍。低密度qi体对mou些ce量方法,特别是利用qi体dong量tuidong检ce传感qideyi表(眗e鐆o轮流量ji)会比较困难。

(3)粘度

各种液体之间粘度差别hen大,且因wen度变化有显著变化。而qi体则不同,各种qi体之间粘度差别较xiao,其zhi一ban较低。莥e换嵋騱en度和ya力变化而有显著变化。因为液体祅ao扯缺萹i体高de多。眗e缭?0℃和100kPa下,水dedong力粘度为Pa·s,而空qidedong力粘度则为Pa·s,所yi液体一定要考虑粘度de影响,而qi体祅ao扯染筒蝗缫禾錸a样重要。

粘度对各类流量jide影响cheng度不一样,眗e纾杂诘绱pa髁縥i、超声流量ji和ke里奥利蔶ie柿苛髁縥ide流量zhi是在henkuan粘度范wei内,可yi认为不受液体粘度de影响;rongji式流量jide误差特性和粘度有关,可neng会略受影响;而浮子流量ji、wo轮流量ji和wojie流量ji,当粘度超过mouzhishi则影响较大yi致不neng使用。

觴ing┝髁縥ide特性用管dao雷nuoshu作为参变量jinxing描述de,而管dao雷nuoshu是流体粘度、密度yi及管dao流速de函shu。因此,粘度对yi表特性还是有影响de。

粘度ye是判别牛顿流体或fei牛顿流体de一个参shu,大多shu流量ce量方法和流量ji仅适用于牛顿流体。所有qi体都是牛顿流体。大多shu液体yi及含有shao量球形微粒de液体ye是牛顿流体。只适用于牛顿流体dece量方法和流量ji,如guo应用于fei牛顿流体shi将给ce量带来影响。所yi,牛顿流体是流体流量ce量正常使用de重要条件。

粘度对不同类型de流量ji范wei度de影响趋势各异,一banrongji式流量ji粘度zeng加,范wei度扩大。而wo轮流量ji和wojie流量ji则相反,粘度zeng加,范wei度缩xiao。因此,在评估流量jide适应性shi,应该要掌握液体dewen度—粘度特性。

mou些fei牛顿流体(如钻井泥浆、纸浆、巧克力、觮ui幔┬灾蔰e液体,ta们de流dong状taifu杂,不易判断其属性,当选择流量jishibi须jin慎。

(4)化学腐shi和结垢

① 化学腐shi问题

流体de化学腐shi问题有shi会成为我们选择ce量方法和使用流量jide决定因素。眗e纾琺ou些流体会使流量ji接chu零件腐shi,表面结垢或ji淀xi出晶体,金属零件表面产生电解化学作用,这些现xiangde产生会絛ang土髁縥ide性neng和使用寿命。因此,为liao解决化学腐shi和结垢问题,制造厂cai取liao许多方法,如选觤ei垢痵hi材料或在流量jide结构shangcai取防腐shi措shi,眗e纾诹髯爸mei譩an用陶瓷材料制造,金属浮子流量ji内chennai腐shide工cheng塑料。但是对于结构较fu杂de流量ji,如rongji式流量ji和wo轮流量jideng就无法对具有腐shi性流体jinxingce量liao。有一些流量ji是从原li结构shang就具有nai腐shi性或易于作nai腐shide措shi。超声流量jide换nengqi探头安装在管dao外壁不与beice流体接chu,ben质shang就是防腐shide。电磒a髁縥i只有ce量管chen里和一对形状简dande电极与液体接chu,jinnian觴ing┥鑚i将电极ye不与液体接chu,ye是一种防腐shide措shi。

 ② 结垢

由于流量ji腔体和流量传感qishang结垢或xi出结晶会jianshao流量ji内活dong部件de间xi,絛ang土髁縥i内min感yuan件de灵min度或ce量性neng。眗e缭诔髁縥i应用shang结垢层会阻碍超声bofa射。在电磒a髁縥i应用shang不导电结垢层jue缘liao电极表面,会使流量ji无法工作。所yi觴ing┝髁縥i常cai用在流量传感qi外界加wen防止xi出结晶或加装装置除垢qi。

化学腐shi和结垢de结guo是改变shi验管dao内壁粗糙度,而粗糙度会影响流体de流速分布,因此,建议使用者应注意这个问题,眗e缍鄋ian使用de管dao应jinxingqing洗和除垢工作。

腐shi和结垢影响流量ce量zhide变化会因流量jide类型而不同。下面yi超声流量ji和电磒a髁縥i为例来薲e饔捎诠躣ao结垢影响de结guo,眗e纾诰段?0mmde管dao,内壁结垢或chenji0.1~0.2mm,会使ce量管dao面ji缩xiao0.4%~0.6%,所产生de误差对于0.5~1.0级de流量ji将是不rong忽视depian差。

(5)ya缩系shu

qi体ya缩系shuz为一定质量deqi体,在相同wen度、ya力下,其实約hi忍錴i与“li想比体ji”之比。一ban地说,对于li想qi体z=0;实际qi体z可neng大于1或xiao于1。zpian离1deshuzhi大xiao表shi实际qi体pian于li想qi体decheng度。qi体ya缩系shuz謉eng【鲇谥掷嗷蜃榉帧en度、ya力。因此,qi体ce量一定要通过ya缩系shu求取工作状tai下de流体密度。如guo组分gu定de流体通过wen度、ya力和ya缩系shuji算密度。如guo流体为多组分(眗e缍蕴烊籷ideji量)并工作在接jin(或在)超临界区,就xu要配bei在xian密度ji在xian对密度jinxingce量。


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