彎管流量計安裝中應(yīng)注意的幾個問題
彎管流量計是一種新型節(jié)能儀表,近年得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。本文指出它在安裝中的正確方法和應(yīng)注意的一些問題,供廣大計量工作者參考。
一、彎管流量計的系統(tǒng)組成
如圖1所示,氣體彎管流量計由10個部分組成(測量蒸汽還需要盤式冷凝器)。圖中:1為彎管傳感器;2為三通根閥;3為排污閥;4為三閥組;5為差壓變送器;6為差變安裝支架;7為信號線;8為二次表;9為壓力變送器;10為溫度組件。傳感器由數(shù)控機床精密加工而成,是核心部件。
彎管傳感器的安裝方式可以分為:水平轉(zhuǎn)水平,水平轉(zhuǎn)垂直向下或垂直向上轉(zhuǎn)水平,垂直向下轉(zhuǎn)水平或水平轉(zhuǎn)垂直向上,垂直直管,水平直管和自由狀態(tài)等6種空間狀態(tài)(水平和垂直直管采用V型傳感器),正確的安裝均可以保證精度。
二、彎管流量計安裝中注意的幾個問題
1.確保前5D后2D的直管段
彎管流量計內(nèi)流體的壓力分布,基本是以彎管45°截面為中心,在彎管前后2D范圍內(nèi)對稱分布。在實際應(yīng)用中考慮干擾件的影響,彎管流量計前直管段長度應(yīng)大于等于5D,后直管段長度應(yīng)大于等于2D長度。這一結(jié)論在大量的試驗和現(xiàn)場應(yīng)用中得到了進(jìn)一步的驗證。
在本體90°彎管傳感器前后不加裝任何直管段派生而出的其他類型傳感器,是有待進(jìn)一步理論分析和大量實流驗證的,用戶要謹(jǐn)慎選用。圖2所示為彎管等壓線分布示意。
2.原有管道彎頭打孔取壓不可以取代彎管傳感器
彎管傳感器幾何結(jié)構(gòu)尺寸決定了流量系數(shù)α(R?D)?,F(xiàn)場管道上的彎頭不是嚴(yán)格意義上的彎管傳感器,尺寸千差萬別,沒有規(guī)律可循,現(xiàn)場打孔更沒有技術(shù)保證,因此精度無從談起。即使是生產(chǎn)控制使用,也是不可信的,會造成產(chǎn)品不合格或大量的能源浪費,這種魚目混珠的現(xiàn)象會給彎管流量計的推廣帶來負(fù)面影響。
3.在含水量較高的氣體測量中,避免水進(jìn)入導(dǎo)壓系統(tǒng),造成系統(tǒng)無法測量
在壓縮空氣和采用水除塵的高、焦?fàn)t煤氣等很多氣體流體中均含有大量的水分,有的在管道的下方形成水層。如采用圖3所示的常規(guī)安裝方式,水會流入彎管傳感器內(nèi)側(cè)取壓口,進(jìn)入導(dǎo)壓系統(tǒng),外測也會有少量的凝結(jié)水進(jìn)入,正負(fù)壓側(cè)進(jìn)水量不等,給差壓的測量帶來不可確定的附加誤差,造成無法計量。
采用圖4安裝方式,彎管傳感器的兩側(cè)取壓體均向上傾斜,并向上引導(dǎo)壓管,連接差壓變送器,即避免了管道中的水進(jìn)入導(dǎo)壓系統(tǒng),又可以使導(dǎo)壓系統(tǒng)中凝結(jié)的水順利流回管道中,不會影響計量。
4.在含水量較高液體測量中,避免氣體進(jìn)入導(dǎo)壓系統(tǒng),造成系統(tǒng)無法測量
在水介質(zhì)的計量中,經(jīng)常會遇到水中含有大量氣泡,如采用圖4所示安裝方式,長期正壓側(cè)可能匯集一段氣柱,小流量測量時,會產(chǎn)生負(fù)的壓力差,不顯示流量;大流量測量時,流量測量值明顯低于實際值。采用圖5的安裝方式,可以避免氣體進(jìn)入導(dǎo)壓系統(tǒng),同時導(dǎo)壓系統(tǒng)中的氣泡也會析出,順利進(jìn)入主管道中,保證系統(tǒng)正常計量。
5.差壓變送器的安裝原則是既要防止氣體測量中水進(jìn)入差壓變送器膜合腔中,又要便于液體測量的排氣
由于彎管流量計是一種小差壓流量計,如果在氣體測量中差壓變送器膜盒腔內(nèi)積水或液體測量中出現(xiàn)差壓變送器膜盒腔內(nèi)積氣,會給計量帶來誤差,在小流量測量中影響尤為突出。
在氣體測量中,按圖4安裝,膜盒腔和導(dǎo)壓系統(tǒng)中氣體析出的水,也會順利的流回主管道中。不會造成差壓變送器膜合腔內(nèi)積水而影響測量。
蒸汽和液體測量中,按圖5安裝,隨著排氣螺釘?shù)拇蜷_,氣體自然上升,很方便的徹底排凈導(dǎo)壓系統(tǒng)和膜盒腔中的氣體。
6.在臟污介質(zhì)的流量測量中,解決取壓孔易堵塞的問題
在測量煤氣、污水等臟污介質(zhì)的流量時,差壓式流量計最大的缺點是取壓系統(tǒng)的堵塞問題,彎管流量計取壓孔的堵塞可以采用加大取壓孔和取壓體孔徑(在保證測量準(zhǔn)確度的前提下)的方法來解決,同時選用三通根閥作為一次閥,解決在線堵塞問題。
7.蒸汽流量測量中,選用盤式冷凝器,徹底解決液位平衡問題
蒸汽流量測量中,導(dǎo)壓系統(tǒng)用于導(dǎo)壓的介質(zhì)為水,1mm水柱產(chǎn)生的壓力約為9.8Pa。如采用傳統(tǒng)的冷凝罐作為液位平衡器,管道中溫度壓力的突變會打破冷凝罐中的平衡狀態(tài),造成液位波動,對于孔板流量計(產(chǎn)生的壓力差約為10kPa~100kPa)影響較小,但對于彎管流量計在小流量測量中則可能產(chǎn)生較大的影響。
彎管流量計選用盤式冷凝器作為液位平衡器,安裝時只要保證盤面水平,汽、液分界面在同一水平面前后移動,液位高度始終處于同一水平面,起到了良好的液位平衡作用。經(jīng)過幾千臺的現(xiàn)場應(yīng)用,效果明顯。
參考文獻(xiàn)
[1] 李志等. 彎管流量計的研究.計量學(xué)報,2003,(3)189~192