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孔板流量计在煤气、蒸汽行业领域占有重要地位

作者: 来源: 发布时间:2018-02-28 13:01:59

 

    孔板流量计是当前在工业流体流量中应用最广泛的流量测量仪表,它的使用量约占全部流量测量仪表的60~80%,国内外均如此.在钢铁、石油化工部门应用更广泛。随着科学技术的发展和新型流量测量仪表的出现,孔板流量计的使用量可能会有所下降,但从总情况来看,它的使用量仍占首位是可以肯定的。在我国煤气行业中大量使用孔板流量计用于煤气,蒸汽等的测量,特别对贸易结算的出厂煤气计量,大多采用孔板流量计,孔板流量计的地位可见是非常重要的。要保证煤气计量的准确性,必须从设计、安装、仪表选型、日常管理及针对煤气特点等各方面加以重视.现对上述各方面简述如下:

二、使用孔板流量计的流体条件:
    为使孔板流量计测量准确,流体条件必须满足以下要求: 
    1.被测介质应充满全部管道截面连续地流动;
    2.流体必须是均匀的、单相的,或者认为是单相的,包括棍合气体,溶液和分散性粒子小于0.1 um的胶体; 
    3流体流经节流件时不发生相变;
    4流体流量不随时间变化,或其变化非常缓慢;
    5.流体在流经节流件以前,其流束必须与管道轴线平行,不得有旋转流;
    6.脉动流和临界流不能使用孔板流量计。    符合上述要求的流体可使用孔板流量计,否则将产生较大误差.

三、设计时如何保证孔板计量的准确性:
    孔板流量计的设计主要分孔板设计与仪表系统设计.孔板设计应严格执行ISOS 167及《GB2624-81流量测量装置的设计安装和使用》.孔板设计主要是确定孔板的孔径d及最大差压值△Pmax,以及计算出相关参数,如:流量系数‘孔径比尽雷诺数R e;压缩系数Z;膨涨系数‘重度Y等。根据计算结果进行孔板加工,此项工作一般由专业单位设计加工。为使计算结果准确可靠,必须提供正确的技术条件,具体有:
    (1)流量范围(最大,常用,最小流量);
    (2)常用压力;
    (3)常用温度;
    (4)地区平均大气压;
    (5)允许压损;
    (6)相对湿度;
    (7) 20℃时管道内径;
    (8)管道材料;
    (9)被测介质成分.由于流量与差压的
    平方根并不严格成比例关系;要求量程比为3:  1,最大不得超过4,当吞确定后,临界雷诺数就是一个定值,最小流量的取值必须使对应的最小雷诺数远大于临界雷诺数Rek,Rek可查表获得。当设计完成后,将计算出的参数代人公式:
计算公式

2副本.jpg

否则将重新设计.

四、安装时如何保证计量准确性:
    安装也必须按1S05167及GB z624-81标准进行,安装前必须对孔板流量计各部件进行测量。孔板、管道、导压管的技术要求及测量方法简述如下:
    1.孔板:孔径d是最重要的数据,它的允许公差标准中列表给出,如:当d =150mm为士0.13;  d=SOOmm为士0.26;孔板不平度:在离中心1.5d范围不平度《0.0003 do   
    2.管道:管径SOGdG 1000mm    直度:管道应该是直的,可用目测检测;
    直管段长度:节流件上下游侧最小直管段长度与节流件上游侧局部阻力件的形式和直径比吞有关,具体可查表,一般上游侧Ll>lOD;下游侧L2>5Do    园度:在节流件上下游侧2D长范围内必须实测,上游侧须在OD,  l / 2D,1D,  2D处4个截面上,以大致相等的角距取4个内径单测值,共16个单测值求得平均值,任意单测值与平均值比较,偏差应小于士0.3,这个平均值就作为管道的D值。下游侧OD,   2D处二个截面上取8个单测值,求得平均值与上述D值比较应小于士2% 粗糙度:管道内壁应该洁净光滑,粗糙度系数k与管道直径D的比值K/D值(可查表)小于规定值可认为是光滑的。
    3.导压管:对于湿气体4GbG10 mm,导压管必须有放水装置,定时放水,并定期清洗导压管中的杂质,以保证导压管的畅通。
    安装应做到:
    (1)孔板在管道中的安装应保证其开孔前端面与管道轴线垂直,不垂直度不得超过士1“。 
    (2)大于孔板在管道中安装应该保证其开孔与管道同心,不同心度不得超过O.OlSD(1/价1).如D= 1000mm,  /3=0.6时不同}L,"度约为10mm, 
    (3)在测量精度要求较高的场合,为了满足上述要求,应将孔板,环室(或夹紧环)和上游侧OD及下游侧SD长的测量管先行组装,校验合格后再接人主管管道。

五、运行中如何保证计且的准确性:
    孔板流量计投人正常使用后,要注意日常的维护保养,特别是用于含有杂质及有一定腐蚀性的煤气流量测量更要注意这方面的工作。
    1.定期进行仪表系统的校验,消除仪表引起的计量误差,校验用的标准器必须在有效检定周期内.
    2.定期进行孔板清洗,管道清洗,导压管的清通,防止煤气杂质粘附在这些部件上而影响计量精度。发现孔板有腐蚀现象应及时更换。3.为使计量准确,应保证流量在规定的范围内,不应低于最小流量.
    4.流量应保持稳定,或随时间变化波动非常缓慢,不应变化频繁,否则就要寻找原因及时排除。如管道积水、管道结构不合理等。

六、煤气中水份引起的误差:
    由于煤气的温度,压力及组份在一定范围内变化,为使计量准确,现孔板流量计多有温度压力校正系统,且人工对组份进行测量,对重度进行校正。孔板流量计的读数乘上重度校正系数后的流量值是设计状态下的流量值,要转换到结算状态流量值需乘上状态转换系数K。由于对煤气中含水量的两种不同看法,第一种认为:在设计状态下煤气是饱和的,当温度升高后就是未饱和;第二种认为:由于刚产出的煤气流量中存在着雾沫夹带而使在任何工况条件下煤气均是饱和,这样就存在两种不同的状态转换系数K1和K2。


3.jpg

3-1.jpg


    我们认为:由于雾沫夹带的存在,状态系数K:比较能反映实际情况,能够消除由于温度升高而使雾沫夹带气化的那部分计量。
    在没有有效手段测出煤气湿度之前,解决水份引起的误差的有效办法是将煤气温度控制在设计温度以下。

4.jpg
 

符号说明:
    符号说明:Qcom一设计提供的常用流量Q'com一计算求得的常用流量b一孔扳设计误差,分别为设计状态及结算状态的相对温度尸犯尸设一分别为设计状态及结算状态的绝对压力分别为设计状态及结算状态的绝对温度Pmax,  Pmax,  Pmax一分别为设计状态,结算状态,实际状态的饱和水蒸汽。

 

 

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