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各种流量计选型的原则和方法

各种流量计选型的原则和方法
各种流量计选型的原则和方法

一、流量计选型的原则

选择流量计的原则首先是要深刻地了解各种流量计的结构原理和流体特性等方面的知识,同时还

要根据现场的具体情况及考察周边的环境条件进行选择。也要考虑到经济方面的因素。一般情况下,主要应从下面五个方面进行选择:

①流量计的性能要求;

②流体特性;

③安装要求;

④环境条件;

⑤流量计的价格。

1、流量计的性能要求

流量计的性能方面主要包括:测量流量(瞬时流量)还是总量(累积流量);准确度要求;重复性;线性度;流量范围和范围度;压力损失;输出信号特性和流量计的响应时间等。

(1)测流量还是总量

流量测量包括两种,即瞬时流量和累积流量,比如对分输站管道的原油属于贸易交接或石油化工管道进行连续配比生产或生产流程的过程控制等需要计量总量,间或辅以瞬时流量的观察。在有的工

作场所对流量进行控制则需配备瞬时流量测量。因此,要根据现场计量的需要进行选择。有些流量计比如容积式流量计,涡轮流量计等,其测量原理是以机械计数或脉冲频率输出直接得到总量,其准确

度较高,适用于计量总量,如配有相应的发讯装置也可输出流量。电磁流量计、超声流量计等是以测量流体流速推导出流量,响应快,适用于过程控制,如果配以积算功能后也可以获得总量。

(2)准确度

流量计准确度等级的规定是在一定的流量范围内,如果使用在某一特定的条件下或比较窄的流量范围内,比如,仅在很小的范围内变化,此时其测量准确度会比所规定的准确度等级高。如用涡轮流量计计量油品装桶分发,在阀门全开的情况下使用,流量基本恒定,其准确度可能会从级提高到级。

用于贸易核算、储运交接和物料平衡如果要求测量准确度较高时,应考虑准确度测量的持久性,一般用于上述情况下的流量计,准确度等级要求为级。在这样的工作场所一般是现场配备计量标准设备(比如体积管),对所使用的流量计进行在线检测。近几年由于原油的日趋紧张和各单位对原油计量的高要求,对原油计量提出实行系数交接,即除了每半年对流量计进行一次周期检测后,贸易交接双方协商每1个月或2个月对流量计进行检定确定流量系数,每天根据流量计计量的数据与流量计流量系数计算出数据进行交接,以提高流量计的准确度,也称为零误差交接。

准确度等级一般是根据流量计的最大允许误差确定的。各制造厂提供的流量计说明书中会给出。

一定要注意其误差的百分率是指相对误差还是引用误差。相对误差为测量值的百分率,常用“%R'

表示。引用误差则是指测量上限值或量程的百分率,常用“%FS'。许多制造厂说明书中并未注明。比如,浮子流量计一般都是采用引用误差,电磁流量计有的型号也有采用引用误差的。

流量计如果不是单纯计量总量,而是应用在流量控制系统中,则检测流量计的准确度要在整个系统控制准确度要求下确定。因为整个系统不仅有流量检测的误差,还包含有信号传输、控制调节、操作执行等环节的误差和各种影响因素。比如,操作系统中存在有2M右的回差,对所采用的测量仪

表确定过高的准确度(级以上)就是不经济和不合理的。就仪表本身来说,传感器与二次仪表之间的准确度也应该适当相配,比如说设计出来未经实际标定的均速管误差如在土%-± 4%之间,配上% %

高准确度的差压计就意义不大了。

还有一个问题就是对于检定规程或制造厂说明书中对流量计所规定的准确度等级指的是其流量计的最大允许误差。但是由于流量计在现场使用时受环境条件、流体流动条件和动力条件等变化的影响,将会产生一些附加误差。因此,现场使用的流量计应是仪表本身的最大允许误差和附加误差的合成,一定要充分考虑到这个问题,有时候可能现场的使用环境范围内的误差会超过流量计的最大允许误差。

(3)重复性

重复性是由流量计原理本身与制造质量决定的,是流量计使用过程中的一个重要的技术指标,与流量计的准确度息息相关。一般在检定规程中的计量性能要求中对流量计不仅有准确度等级规定外,还对重复性进行了规定,一般规定为:流量计的重复性不得超过相应准确度等级规定的最大允许误差的1/3 ?1/5。

重复性一般定义为在环境条件和介质参量等不变的情况下,对某一流量值短时间内,同方向进行

多次测量的一致性。但是,在实际应用中,流量计的重复性会常常被流体粘度、密度参量的变化所影响,有时这些参量变化还没有达到需要进行专门修正的程度,会误认为是流量计的重复性不好。鉴于

这种情况下,应选择对此参量变化不敏感的流量计。比如,浮子流量计容易受流体密度影响,小口径的流量计不仅受流体密度的影响,可能还会受流体粘度的影响;涡轮流量计如果用在高粘度范围时的粘度影响;有些未做修正处理的超声流量计会受到流体温度的影响等等。如果流量计的输出是非线性

的,这种影响可能会更为突出。

(4)线性度

流量计的输出主要有线性和非线性平方根两种。一般的来说流量计的非线性误差是不单独列出的,而是包含在流量计的误差内。对于一般比较宽流量范围,输出信号为脉冲的,用作总量积算的流量计,线性度则是一个重要的技术指标,如果在其流量范围内使用单一的仪表系数,当线性度差就会降低流量计的准确度。比如,涡轮流量计在10: 1的流量范围内采用一个仪表系数,线性度差时其准确度会较低,随着计算机技术的发展,可将其流量范围分段,用最小二乘法拟合出流量一仪表系数曲线对流量计进行修正,从而提高流量计的准确度和扩展流量范围。

(5)上限流量和流量范围

上限流量也称为流量计的满度流量或最大流量。当我们选择流量计的口径时应按被测管道使用的流量范围和被选流量计的上限流量和下限流量来进行配置,不能简单的按管道通径进行配用。

一般来讲,设计管道流体最大流速是按经济流速来确定的。如果选择过低,管径粗,投资会大;过高则输送功率大,增加运行成本。比如,像水等低粘度液体其经济流速为?3m/s,高粘度液体?1m/s, 大部分流量计上限流量的流速接近或高于管道经济流速。因此,流量计选择时其口径与管道相同时候

就较多,安装比较方便。如不相同也不会相差太多,一般上下相邻一档的规格,可采用异径管连接。

在流量计的选择中应注意不同类型的流量计,其上限流量或上限流速由于受各自流量计的测量原理和结构的限制差别较大。以液体流量计为例,上限流量的流速以玻璃浮子流量计为最低,一般是?s之间,容积式流量计在?s之间,涡街流量计较高在?s之间,电磁流量计则在1?7m/s之间,甚至达到?10m/s之间。

液体的上限流速还需要考虑不能因为流速过高而产生气穴现象,出现气穴现象的地点一/ 般是在流速最大,静压最低的位置,为了防止气穴的形成,常常需要控制流量计的最小背压(最大流量)。

还应注意流量计的上限值订购后就不能改变,比如容积式流量计或浮子流量计等。差压式流量计像节流装置孔板等一经设计确定后,其下限流量不能改变,上限流量变动可以通过调整差压变送器或更换差压变送器来改变流量。比如某些型号的电磁流量计或超声流量计,有些用户可以自行重新设定

流量上限值。

(6)范围度

范围度为流量计的上限流量和下限流量的比值,其值越大则流量范围越宽。线性仪表有较宽的范围度,一般为1: 10。非线性流量计的范围度较小仅为1: 3。一般用于过程控制或贸易交接核算的流量计,如果要求流量范围比较宽就不要选择范围度小的流量计。

目前一些制造厂为宣传其流量计的流量范围宽,在使用说明书中把上限流量的流速提得很高,比如液体提高到7?10m/s (一般为6m/s);气体提高到50?75m/ s (一般为40~50) m/s);实际上如此高的流速是用不上的。其实范围度宽的关键是有较低的下限流速,以适应测量需要。所以下限流速低的宽范围度的流量计才是比较实用的。

(7)压力损失

压力损失一般是指流量传感器由于在流通通道中设置的静止或活动检测元件或改变流动方向,从而产生随流量而变的不能恢复的压力损失,其值有时可达数十千帕。因此,应按管道系统泵送能力和流量计进口压力等确定最大流量的允许压力损失来选定流量计。因选择不当会限制流体流动

产生过大压力损失而影响流通效率。有些液体(高蒸汽压碳氢液)还应注意过度的压力降可能引发气穴现象和液相汽化,降低测量准确度甚至损坏流量计。比如管径大于500mm勺输水用的流量计,应考虑压损所造成的能量损耗过大而增加的泵送费用。据有关报道,压力损失较大的流量计几年来为测量

付出的泵送费用往往超过低压损、价格较贵的流量计的购置费用。

(8)输出信号特性

流量计的输出和显示量可以分为:

①流量(体积流量或质量流量);② 总量;③ 平均流速;④ 点流速。有些流量计输出为模拟量(电流或电压),另一些输出脉冲量。模拟量输出一般认为适合于过程控制,比较适合于与调节阀等控制回路单元接配;脉冲量输出比较适合于总量和高准确度的流量测量。长距离信号传输脉冲

量输出则比模拟量输出有较高的传送准确度。输出信号的方式和幅值还应有与其他设备相适应的能力,比如控制接口、数据处理器、报警装置、断路保护回路和数据传送系统。

(9)响应时间

应用于脉动流动场合应注意流量计对流动阶跃变化的响应。有些使用场合要求流量计输出跟随流体流动变化,而另一些为获得综合平均值要求有较慢响应的输出。瞬时响应常以时间常数或

响应频率表示,其值前者从几毫秒到几秒,后者在数百Hz以下。配用显示仪表可能相当大地延长响应时间。一般认为流量计流量增加或减小时动态响应不对称会加速增加流量测量误差。

二、流体特性

在流量测量中由于各种流量计总会受到流体物性中某一种或几种参量的影响,所以流体的物性很大程度上会影响流量计的选型。因此,所选择的测量方法和流量计不仅要适应被测流体的性质,还要考虑测量过程中流体物性某一参量变化对另一参量的影响。比如,温度变化对液体粘度的影响。

流体物性方面常见的有密度、粘度、蒸汽压力和其他参量。这些参量一般可以从手册中查到,评估使用条件下流体各参量和选择流量计的适应性。但也会有些物性是无法查到。比如腐蚀性、结垢、堵塞、相变和混相状态等。

(1)流体的温度和压力

仔细的分析流量计内流体的工作压力和温度,尤其是测量气体时温度压力变化造成过大的密度变化,可能要改变所选择的测量方法。比如,温度和压力影响流量测量准确度等性能时,要作温度或压力修正。另外,流量计外壳的结构强度设计和材质也取决于流体的温度和压力。因此,必须确切地知道温度和压力的最大值和最小值。当温度和压力变动很大时更应仔细选择。

还应注意在测量气体时要确认其体积流量值是在工况状态下的温度和压力还是在标准状态下的温度和压力。

(2)流体的密度

对于液体,在大部分应用场合下其密度相对恒定,除非温度变化很大而引起较大变化,

一般可不进行密度修正。在气体应用场合,流量计的范围度和线性度,取决于气体密度,,一般要知

道在标准状态下和工况状态下的值,以便选用。也有将流动状态的值换算到某些公认的参比值,这种方法在石油储运方面应用普遍。低密度气体对某些测量方法,特别是利用气体动量推动检测传感器的仪表(比如涡轮流量计)会比较困难。

(3)粘度

各种液体之间粘度差别很大,且因温度变化有显著变化。而气体则不同,各种气体之间粘度差别较小,其值一般较低。且不会因温度和压力变化而有显著变化。因为液体的粘度比气体高得多。比如在20C和100kPa 下,水的动力粘度为Pa - s,而空气的动力粘度则为Pa - s,所以液体一定要考

虑粘度的影响,而气体的粘度就不如液体那样重要。

粘度对各类流量计的影响程度不一样,比如,对于电磁流量计、超声流量计和科里奥利式质量流量计的流量值是在很宽粘度范围内,可以认为不受液体粘度的影响;容积式流量计的误差特性和粘度有关,可能会略受影响;而浮子流量计、涡轮流量计和涡街流量计,当粘度超过某值时则影响较大以致不能使用。

有些流量计的特性用管道雷诺数作为参变量进行描述的,而管道雷诺数是流体粘度、密度以及管

道流速的函数。因此,粘度对仪表特性还是有影响的。

粘度也是判别牛顿流体或非牛顿流体的一个参数,大多数流量测量方法和流量计仅适用于牛顿流体。所有气体都是牛顿流体。大多数液体以及含有少量球形微粒的液体也是牛顿流体。只适用于牛顿

流体的测量方法和流量计,如果应用于非牛顿流体时将给测量带来影响。所以,牛顿流体是流体流量

测量正常使用的重要条件。

粘度对不同类型的流量计范围度的影响趋势各异,一般容积式流量计粘度增加,范围度扩大。而

涡轮流量计和涡街流量计则相反,粘度增加,范围度缩小。因此,在评估流量计的适应性时,应该要掌握液体的温度一粘度特性。

某些非牛顿流体(如钻井泥浆、纸浆、巧克力、油漆)性质的液体,它们的流动状态复杂,不易判断其属性,当选择流量计时必须谨慎。

(4)化学腐蚀和结垢

①化学腐蚀问题

流体的化学腐蚀问题有时会成为我们选择测量方法和使用流量计的决定因素。比如,某些流体会使流量计接触零件腐蚀,表面结垢或积淀析出晶体,金属零件表面产生电解化学作用,这些现象的产生会降低流量计的性能和使用寿命。因此,为了解决化学腐蚀和结垢问题,制造厂采取了许多方法,如选用抗腐蚀材料或在流量计的结构上采取防腐蚀措施,比如,节流装置孔板用陶瓷材料制造,金属

浮子流量计内衬耐腐蚀的工程塑料。但是对于结构较复杂的流量计,如容积式流量计和涡轮流量计等就无法对具有腐蚀性流体进行测量了。有一些流量计是从原理结构上就具有耐腐蚀性或易于作耐腐蚀的措施。超声流量计的换能器探头安装在管道外壁不与被测流体接触,本质上就是防腐蚀的。电磁流

量计只有测量管衬里和一对形状简单的电极与液体接触,近年有些设计将电极也不与液体接触,也是

一种防腐蚀的措施。

②结垢

\由于流量计腔体和流量传感器上结垢或析出结晶会减少流量计内活动部件的间隙,降低流量计内敏感元件的灵敏度或测量性能。比如在超声流量计应用上结垢层会阻碍超声波发射。在电磁流量计应用上不导电结垢层绝缘了电极表面,会使流量计无法工作。所以有些流量计常采用在流量传感器外界加温防止析出结晶或加装装置除垢器。

化学腐蚀和结垢的结果是改变试验管道内壁粗糙度,而粗糙度会影响流体的流速分布,因此,建议使用者应注意这个问题,比如多年使用的管道应进行清洗和除垢工作。

腐蚀和结垢影响流量测量值的变化会因流量计的类型而不同。下面以超声流量计和电磁流量计为例来说明由于管道结垢影响的结果,比如,内径为50mm勺管道,内壁结垢或沉积?,会使测量管道面积缩小%?%所产生的误差对于?级的流量计将是不容忽视的偏差。

(5)压缩系数

气体压缩系数z为一定质量的气体,在相同温度、压力下,其实际比体积与“理想比体积”之比。一般地说,对于理想气体z=0;实际气体z可能大于1或小于1。z偏离1的数值大小表示实际气体偏于理想气体的程度。气体压缩系数z值取决于种类或组分、温度、压力。因此,气体测量一定要通过压缩系数求取工作状态下的流体密度。如果组分固定的流体通过温度、压力和压缩系数计算密度。如果流体为多组分(比如对天然气的计量)并工作在接近(或在)超临界区,就需要配备在线密度计在线对密度进行测量。

三、流量计的安装

1、安装时需注意的问题

安装问题对不同原理的流量计要求是不一样的。对有些流量计,比如差压式流量计、速度流量计,按规程规定在流量计的上、下游需配备一定长度的或较长的直管段,以保证流量计进口端前流体流动达到充分发展。而另一些流量计,比如对容积式流量计、浮子流量计等则对直管段长度就没有要求或要求较低。

还有的流量计因受安装的影响而产生一定的误差,比如,科里奥利质量流量计,由于安装应力的影响会给使用带来很大的误差。追溯流量计在使用中出现问题,可能未必都是因为流量计本身的问题,很多状况是由于安装不善所致。一般常见的问题有下面几种:

①把差压式流量计孔板的进口面反装;

②流量传感器安装在流速分布剖面不良的场所;

③连接到差压装置的引压管中存在不希望存在的相;

④流量计安装在有害的环境或不易接近的地方;

⑤流量计流动方向安装错误;

⑥流量计或电信号传输线置于强电磁场下;

⑦将易受振动干扰的流量计安装在有振动的管道上;

⑧缺少必要的防护性配件。

2、安装条件

流量计在使用中应注意安装条件的适应性和要求,主要从下面几方面考虑,比如流量计的安装方向、流体的流动方向、上、下游管道的配置、阀门位置、防护性配件、脉动流影响、振动,电气干

扰和流量计的维护等。

①现场管道布线

在现场管道布线时应注意流量计的安装方向,由于流量计的安装方向一般分为垂直安装

方式和水平安装方式,对于这两种安装方式在流量测量性能上是有差别的。比如,流体垂直向下流动会使流量计传感器带来额外力而影响流量计的性能,使流量计的线性度、重复性下降。流量计的安装方向还取决于流体的物性,如水平管道可能沉淀固体颗粒,因此测量具有这种状态的流量计最好安装于垂直管道。

\ ②流体的流动方向

\ 这个问题与流量计的安装方向比较相似,由于有的流量计规定只能在一个方向工作,反向流动会损坏流量计。使用类似流量计时还要考虑当发生无操作时可能会产生反向流动,这样就需要

采取措施,如安装止回阀以保护流量计。即使能双向使用的流量计,其正向和反向之间的测量性能可能也会有些差异,应该按照制造厂规定的要求使用。

③流量计上游和

下游直管段/由于流量计会受到管路进口流动状态的影响,管道配件也会引入流动扰动,流动扰动一般有旋涡和流速分布剖面畸变,旋涡存在普遍是由于有两个或两个以上空间(立体)弯管所引起的。流速剖面畸变通常是由管路配件局部阻碍(如阀门)或弯管所组成。这些影响需要以适当长度的上游直管段或安装流动调整器进行改善。除了考虑流量计连接配件的影响外,可能还要考虑上游管道配件组合的影响,因为它们可能产生不同的扰动源,所以一定要尽可能拉开各扰动源之间的距离以减少其影响。比

如像在单弯管后面紧接着部分开启的阀。

流量计的下游也需要有一段直管段以减小下游流动影响。

对于容积式流量计和科里奥利质量流量计是不大会受不对称流动剖面影响;涡轮流量计使用时应

尽量降低旋涡;电磁流量计和差压式流量计则应限制旋涡在很小的范围内。

气穴和凝结是由于管道布置不合理造成的,避免管道直径上和方向上的急剧改变。管道布置不良也会产生脉动。

④管径和管道振动

有些类型的流量计管径范围并不很宽,因此过大或过小会限制流量计品种的选择。测量低流速或高流速的流量,可选择与管径尺寸不同的流量计管径,可以使用异径管连接,使流量计运行在规定的

范围内。流量超过范围,流速过低流量计误差增加会无法工作,流速过高流量计误差也可能增加,同时还会使流量传感器超速或压力降过大而损坏流量计的使用。

有些流量计如压电检测件的涡街流量计和科里奥利质量流量计敏感于机械振动,容易受管道振动干扰,应注意在流量计前后管道上作支撑设计。对于脉动影响的消除采用脉动消除器以外,还注意将所有被安装的流量计应远离振动或脉动源。

⑤阀门的安装位置

在安装流量计的管道都装有控制阀和隔离阀,为避免由于阀引起一些流速分布扰动和气穴而影响流量计测量,一般控制阀应安装在流量计的下游,控制阀安装在流量计的下游还可以增加流量计背压,便于减小流量计内部产生气穴的可能性。

隔离阀安装的目的是为了使流量计与管线的流体隔离以便于维修。上游阀应离流量计足够距离,当流量计运行时,上游阀应全开以避免流速分布畸变等扰动。

⑥防护性配件

安装防护性配件是为了保证流量计能正常运行的防护措施。比如在容积式流量计和涡轮流量计一

般在上游需安装过滤器等一些必要的设备,所有这些设备的安装都要以不影响流量计的使用为要。

⑦电器连接和电磁干扰\

目前大部分流量测量系统,不管是流量计本身还是其附件连接等都有电子设备,因此采用的电源要与流量计相配套。当流量计输出电平较低,应使用与环境想适应的前置放大器。有些类型的流量计的输出信号容易受大功率开关装置的干扰,使流量计输出脉冲波动而影响流量计的性能,像信号电缆应尽可能远离电力电缆和电力源,以降低电磁干扰和射频干扰影响。

⑧脉动流和非定常流

前面已经讲过对于脉动流的影响除采用脉动消除器以外,还应注意将所有被安装的流量计远离脉

动源。最常见的产生脉动源有定排量泵、往复式压缩机、振荡着的阀或调节器、涡列等水利学振荡。一般像差压式流量计具有脉动流误差,涡轮流量计和涡街流量计一样也会产生脉动流误差。非定常流是指随时间而变的流动而缓慢脉动是非定常流的一个特例。比如因尺寸过大的控制阀运行所产生的缓慢脉动。

流量计可分别处理流量传感器和二次显示仪表所受脉动影响。将流量传感器安装在远离脉动源的

地方,也可在管道系统中安装冲气式缓冲器(用于液体)或阻流器(用于气体)等低通滤波器以减低脉动程度。二次显示仪表则可选用响应特性好的流量计(如电磁流量计、超声流量计)增加阻尼,测定脉动参数用以估计脉动的附加误差。

四、环境条件要求

在选流量计的过程中不应忽略周围条件因素及有关变化,比如环境温度、湿度、安全性和电气

干扰等,

①环境温度

环境温度变化会影响流量计的电子部分和流量传感器部分。比如温度变化会影响传感器尺寸的变

化、通过流量计壳体传热改变流体密度和粘度等。当环境温度影响到显示仪表电子元件时,将改变元

件参数。应该将流量传感器和二次显示仪表安装在不同的场所,像二次显示仪表应安装在控制室内,以保证电子元件免受温度的影响。应该说环境温度的影响量在作流量测量总不确定度的估算时,其影

响不应是不确定度主要影响量之一。

②环境湿度

环境中大气湿度也是影响流量计使用的问题之一。比如湿度高会加速大气腐蚀和电解腐蚀并降低电气绝缘,低湿度会感生静电。环境温度或介质温度急剧变化会引起湿度方面的问题,如表

面结露现象。

③安全性

应按照有关规范和标准选择流量计,以适应用于爆炸性危险环境,按照防爆标准对现场进行要求。

④电气干扰

电力电缆、电机和电气开关都会产生电磁干扰,如不采取有关措施,就会成为流量测量产生误差的原因。

五、经济方面的考虑

1、从经济方面考虑购置流量计的费用

购置流量计时应比较不同类型流量计对整个测量系统经济的影响。比如范围度小的流量计比范围

度宽的流量计在相同测量范围下,需要多台流量计并联和多条管线才覆盖,因此除流量计以外尚需增加许多辅助设备,像阀门、管线附件等。虽然表面上看流量计费用少了,但是其他的费用则增加,计算起来并不合算。比如安装孔板流量计加上差压计的费用相对便宜,但组成测量回路包括孔板的固定

附件等其费用可能超过基本件费用很多

2、安装费用

在购置流量计时,不仅要考虑流量计的购置费,还需考虑其他费用,如附件购置费、安装调试费、维护和定期检测费、运行费和备用件费。

比如许多流量计使用时应配备比较长的上游直管段以保证其测量性能。因此正确的安装需要额外管道的布置或备有旁路管道作定期维护。所以安装费应合理多方面考虑,比如还应包括运行所需的截止阀、过滤器等辅助费用等。

3、运行费用

流量计运行费用主要是工作时能量消耗,包括电动仪表内部电力消耗或气动仪表的气源耗能以及在测量过程中推动流体通过仪表所消耗的能量,亦即克服仪表因测量产生压力损失的泵送能耗费等。比如差压式流量计产生的差压,很大一部分不可恢复、容积式流量计和涡轮流量计也具有相当阻力。只有全通道、无阻碍的电磁流量计和超声流量计基本此费用为零、插入式流量计由于用于大管径阻塞比小,其压力损失亦可忽略。

据测算管径100mm勺差压式孔板流量计1年泵送能耗费与流量计购置费相当,如果换用电磁流量计,其购置费亦仅相当于4年多差压式孔板流量计的能耗费。设想更大管径的泵送能耗费所占份额费用更多。一般认为超过5000mm勺流量计应该尽可能选用低压损和无压损的流量计。比如,供水工程应用传统的差压式流量计极少用孔板而采用低压损的文丘里管,现在则更新为电磁流量计和超声流量

计。

泵送能耗费用计算见下列各式:

\ 年泵送能耗费=元

'、、液体:k

\气体:k /式中,一一动力损耗,k ,设泵(或压缩机)组效率为80% /

――年工作小时数,h;//

--- 电价,元k / h ;

——不可恢复压力损失,Pa;

――液体流量,m /h ;

--- 标准状态气体流量,m /min ;

――液体相对密度;

――气体温度,K;

--- 气体绝对压力,\ Pa。/

4、检测费用

检测费用应根据流量计的检定周期决定。一般用于贸易结算的原油或成品油的检测常在现场设置标准体积管对流量计进行在线检定。

5、维护费用和备用件费用等

涡街流量计选型

涡街流量计是速度式流量计的一种,也叫旋涡流量计或卡门涡街流量计,它是集信号检测及微电子智能化技术于一体的高新机电产品。它主要是以卡门涡街理论为基础的,并且还采用压电晶体检测流体通过管道内三角柱时所产生的旋涡频率,从而可以测量出流体的流量。 智能涡街流量计的传感器使用的感应元件不直接与被测介质接触,其性能稳定、可靠性高,并且在传感器内无可动部件,其结构简单而牢固,涡街流量计主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气、油类等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件,因此可靠性高,仪表参数能长期稳定。涡街流量计采用压电应力式传感器,可靠性高,有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的流量仪表。 涡街流量计相关参数下面安徽康泰来为您分享! 涡街流量计原理 在流体中设置三角柱型旋涡发生体,则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡,这种旋涡称为卡门旋涡,旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列,涡街流量计VSF输出的脉冲频率信号不受流体物性和组分变化的影响,即仪表系数在一定雷诺数范围内仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸等有关。但是作为流量计在物料平衡及能源计量中

需检测质量流量,这时流量计的输出信号应同时监测体积流量和流体密度,流体物性和组分对流量计量还是有直接影响的。 在实际应用中,往往最大流量远低于仪表的上限值,随着负荷的变化,最小流量又往往会低于仪表的下限值,仪表并非工作在它的最佳工作段,为了解决这一问题,通常采用在测量处缩径提高测量处的流速,并选用较小口径的仪表以利于仪表的测量,但是这种变径方式必须在变径管与仪表间有长度为15D以上的直管段进行整流,使加工、安装都不方便。我公司研制的纵断面形状为圆弧的LGZ变径整流器,具有整流、提高流速及改变流速分布多重作用,其结构尺寸小,仅为工艺管内径的1/3,与涡街流量计作成一体,不仅不需要另外附加一段直管段,还可以降低对工艺管直管段的要求,安装非常方便,温度补偿一体型涡街流量计还带有温度传感器,可以直接测量出饱和蒸汽的温度并计算出压力,从而显示饱和蒸汽的质量流量。温压补偿一体型带有温度、压力传感器,用于气体流量测量可直接测量出气体介质的温度和压力,从而显示气体的标况体积流量。 测量介质:气体、液体、蒸气 口径规格:法兰卡装式口径选择25,32,50,80,100 法兰连接式口径选择:100,150,200 涡街流量计特点: 表体与三角柱一次铸造完成,减少了测量孔因焊接三角柱而产生的变形,提高涡街信号的稳定性,采用内置式结构,即将测量探头镶入三角柱内,产品的抗干扰能力强,采用消扰电路和抗振传感头,使仪表具有一定抗环境振动性能,压损小,约为孔板流量计的1/4,属于节能流量仪表,安装方式灵活,可水平,垂直和不同角度倾斜安装涡街流量计安装要求: 1、涡街流量计可安装在室内或室外。如安装在地井里,且有水淹的可能,应选择潜水型传感器或变送器。

常用流量计的选型与比较

常用流量计的选型与比较 由于商业用户的种类庞杂,不同企业的燃气用量都大小不一,因此需要根据企业的不同的情况合理的选用燃气计量表,以达到准确计量和节约成本的目的。目前计量燃气用户的燃气计量表主要包括涡轮流量计、超声波流量计、腰轮(罗茨)流量计、膜式流量计这4种,下面从这4种计量表各自的特点分析商业用户燃气计量表的选用。一.涡轮流量计 涡轮流量计属于间接式体积流量计,当气体流过管道式,依靠气体的动能推动透平叶轮作旋转运动,其转动速度与管道的流量成正比,是一种速度式流量计。 涡轮流量计由涡轮流量变速器(传感器)、前置放大器、流量显示积算仪组成,并可将数据远传到上位流量计算机。 气体涡轮流量计具有结构紧凑、精度高、重复性好、量程比宽、反应迅速、压力损失小等优点,但轴承耐磨性及其安装要求较高。涡轮流量计始动流量比较大,在一些单一的用气设备如燃气锅炉、燃气空调等大流量用气设备中。涡轮流量计有着量程范围大、计量精度很高、可以计量大流量燃气(可以达到6000m3/h 以上)等优点,国产的涡轮流量计价格也比较合理。但是在使用涡轮流量计的时候必须要求始动流量也要大,当用气设备小流量的使用燃气对其精度有很大的影响。且涡轮流量计必须有足够长度的前后直管段,以及带温压补

偿的体积修正仪。 主要适用于液化石油气及天然气的计量上,因此,大多运用在工矿企业的炉、窑等热负荷相对恒定的用气设备上。 二.超声波流量计 超声波流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用,测量体积流量的速度式测量仪表,天然气超声波流量计的测量原理是传播时间差法。在测量管内安装一组超声波传感器;同时测量彼此之间的声波到达时间。 由于是全电子式,无机械部分,不受机械磨损、故障影响,产品的可靠性和精度进步很多。体积小、重量轻,重复性好,压损小,不易老化,使用寿命长;智能化,全电子式的结构,可以扩展为预支费表或无线抄表功能。特殊功能是微小流量可测,有管道泄漏感知功能,压力损失为零。 主要特点:1.能实现双向流束的测量; 2.过程参数(压力,温度等)不影响测量结果; 3.无接触测量系统,流量计量过程无压力损失; 4.可精确测量脉动流; 5.重复性好,速度误差≤5mm/s; 6.量程比很宽,qmin/qmax=1/40~1/60; 7.可不考虑整流,只在上游100mm,下游50mm余留安装间隙即可;

涡街流量计选型表

涡街流量计选型表 1、涡街流量计是一种速度式的流量计,旋涡分离的稳定性受流速分布的影响,所以,在安装涡街流量计时必须在上下游配置足够的直管段对流态进行整形; 2、涡街流量计不适用于雷诺数太低的流量测量。一般要求雷诺数≥2X105 3、由于旋涡发生时,管内局部压力会明显下降,在测量液体时,当局部压力降到液体温度所对应的饱和蒸汽压时,将发生气蚀现象,损坏检测压电元件或者使仪表无法正常工作,这点需要在安装或使用时注意。 4、正确选择涡街流量计的型号,必须详细了解以下工艺参数: ·流体名称、组分、腐蚀性、磨损性等; ·工作状态的最小、常用、最大流量; ·最小、常用、最大工作压力; ·最小、常用、最大工作温度; ·工作状态下的粘度; ·对于气体,还需要了解气体的相对湿度; ·流体在管道内流动的流动特性:是稳定流量、变动流量、脉动流量、气液两相流、气固两相流、液液两相流等 ·流体状态:是清洁还是易结晶、赃污或者含易附粘物等 ·现场环境及安装条件等 ·对仪表的防爆要求 流量计选型是指按照生产要求,从仪表产品供应的实际情况出发,综合地考虑测量的安全、准确和经济性,并根据被测流体的性质及流动情况确定流量取样装置的方式和测量仪表的型式和规格。 流量测量的安全可靠,首先是测量方式可靠,即取样装置在运行中不会发生机械强度或电气回路故障而引起事故;二是测量仪表无论在正常生产或故障情况下都不致影响生产系统的安全。例如,对发电厂高温高压主蒸汽流量的测量,其安装于管道中的一次测量元件必须牢固,以确保在高速汽流冲刷下不发生机构损坏。因此,一般都优先选用标准节流装置,而不选用悬臂梁式双重喇叭管或插入式流量计等非标准测速装置,以及结构强度低的靶式、涡轮流量计等。燃油电厂和有可燃性气体的场合,应选用防爆型仪表。 在保证仪表安全运行的基础上,力求提高仪表的准确性和节能性。为此,不仅要选用满足准确度要求的显示仪表,而且要根据被测介质的特点选择合理的测量方式。发电厂主蒸汽流量测量,由于其对电厂安全和经济性至关重要,一般都采用成熟的标准节流装量配差压流量计,化学水处理的污水和燃油分别属脏污流和低

罗斯蒙特流量计选型

罗斯蒙特流量计选型 流量计在选型时要充分考虑各方面的因素,以保证应用。为帮助大家解决流量计如何选型的问题,特汇总了以下内容,以供参考。 在流量计如何选型的问题中,不同种类的流量计选型方法和参照因素也不相同,要根据其具体的作用和性能来参考选择。 1.电磁流量计选型 测量各种酸、碱、盐等腐蚀液体;各种易燃,易爆介质;各种工业污水,纸浆,泥浆等。电磁流量计不能用于测量气体、蒸气以及含有大量气体的液体.不能用来测量电导率很低的液体介质,不能测量高温高压流体。 2.涡街流量计选型(旋涡流量计) 涡街流量计,主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。 来源关键词:罗斯蒙特流量计选型流量计如何选型 ⒊浮子流量计选型(转子流量计) 它可以用来测量液体、气体、以及蒸汽的流量,特别适宜低流速小流量的介质流量测量。⒋科氏力质量流量计选型 质量流量计广泛应用于石化等领域,是当今世界上的流量测量仪表之一, ⒌热式(气体)质量流量计选型 适合单一气体和固定比例多组份气体的测量。 ⒍超声波流量计选型 目前我国只能用于测量200℃以下的流体。强腐蚀性、非导电性、放射性及易燃易爆介质的流量测量问题。 ⒎涡轮流量计选型 涡轮流量计广泛应用于以下一些测量对象:石油、有机液体、无机液、液化气、天然气、煤气和低温流体等。 流量计选型不可能做到十全十美,因为.每种型式都有它特有的优缺点,只能根据不同的测量方式和结构,要求不同的测量操作、使用方法和使用条件来选择安生可靠

又经济耐用的型式。 流量计选型之前要做好以下准备工作: 1、测流体的名称、特性(腐蚀性、粘稠度、磨损性等) 2、工作流量(正常流量、流量、小流量) 3、工作压力(、小工作压力),如果有负压形成要特别注意 4、工作温度(温度、温度) 5、流体的电导率,要求必须具备一定的导电性,电导率≥5μS/cm 6、安装地点 7、供电方式 8、工艺管道尺寸 9、与中控室之间的通讯方式

涡街流量计

涡街流量计设计技术标准 一、设计方案 1、方案: 由使用单位填写流量计安装参数表,经使用单位和生产部签字确认,电控部据此选型申报计划。(见附表1) 2、关键控制点: 传感器口径选择:(适合DN300以下)主要是对流量下限值进行核算。它应该满足以下条件: =2×104)和对于应力式VSF在下限流1)最小雷诺数不应低于界限雷诺数(Re C 量时旋涡强度应大于传感器旋涡强度的允许值(旋涡强度与升力ρU2成比例关系)。 2)对于液体还应检查最小工作压力是否高于工作温度下的饱和蒸气压,即是否会产生气穴现象。 3)流量测量范围的确定还应检查是否处于仪表的最佳工作范围(即上限流量的1/2~2/3处)。 二、设计标准 (一)、选型及注意事项 可以从五个方面进行考虑,这五个方面为流量计仪表性能方面、流体特性方面、安装条件方面、环境条件方面和经济因素方面。五个方面的详细因素如下: 1、仪表性能方面:准确度、重复性、线性度、范围度、流量范围、信号输出特性、响应时间、压力损失等; 2、流体特性方面:温度、压力、密度、粘度、化学腐蚀、磨蚀性、结垢、混相、相变、电导率、声速、导热系数、比热容,等熵指数; 3、安装条件方面:管道布置方向,流动方向,检测件上下游侧直管段长度、管道口径,维修空间、电源、接地、辅助设备(过滤器、消气器)、安装、等; 4、环境条件方面:环境温度、湿度、电磁干扰、安全性、防爆、管道振动等; 5、经济因素方面:仪表购置费、安装费、运行费、校验费、维修费、仪表使用寿命、备品备件等。 (二)、包含内容 一、仪表数据表(见附表2) 二、控制方案说明: 1、涡街流量计的选用 涡街流量计的口径选择 涡街流量计的仪表口径及规格选择很重要,它类似于差压流量计节流装

各种流量计选型的原则和方法

一、流量计选型得原则 选择流量计得原则首先就是要深刻地了解各种流量计得结构原理与流体特性等方面得知识,同时还要根据现场得具体情况及考察周边得环境条件进行选择。也要考虑到经济方面得因素、一般情况下,主要应从下面五个方面进行选择: ①流量计得性能要求; ②流体特性; ③安装要求; ④环境条件; ⑤流量计得价格、 1、流量计得性能要求 流量计得性能方面主要包括:测量流量(瞬时流量)还就是总量(累积流量);准确度要求;重复性;线性度;流量范围与范围度;压力损失;输出信号特性与流量计得响应时间等。 (1)测流量还就是总量 流量测量包括两种,即瞬时流量与累积流量,比如对分输站管道得原油属于贸易交接或石油化工 管道进行连续配比生产或生产流程得过程控制等需要计量总量,间或辅以瞬时流量得观察、在有得工作场所对流量进行控制则需配备瞬时流量测量。因此,要根据现场计量得需要进行选择、有些流量计比如容积式流量计,涡轮流量计等,其测量原理就是以机械计数或脉冲频率输出直接得到总量,其准确度较高,适用于计量总量,如配有相应得发讯装置也可输出流量。电磁流量计、超声流量计等就是以测量流体流速推导出流量,响应快,适用于过程控制,如果配以积算功能后也可以获得总量。 (2)准确度 流量计准确度等级得规定就是在一定得流量范围内,如果使用在某一特定得条件下或比较窄得流量范围内,比如,仅在很小得范围内变化,此时其测量准确度会比所规定得准确度等级高。如用涡轮流量计计量油品装桶分发,在阀门全开得情况下使用,流量基本恒定,其准确度可能会从0。5级提高到0。25级、 用于贸易核算、储运交接与物料平衡如果要求测量准确度较高时,应考虑准确度测量得持久性,一般用于上述情况下得流量计,准确度等级要求为0、2级。在这样得工作场所一般就是现场配备计量标准设备(比如体积管),对所使用得流量计进行在线检测。近几年由于原油得日趋紧张与各单位对原油计量得高要求,对原油计量提出实行系数交接,即除了每半年对流量计进行一次周期检测后,贸易交接双方协商每1个月或2个月对流量计进行检定确定流量系数,每天根据流量计计量得数据与流量计流量系数计算出数据进行交接,以提高流量计得准确度,也称为零误差交接。 准确度等级一般就是根据流量计得最大允许误差确定得。各制造厂提供得流量计说明书中会给出。一定要注意其误差得百分率就是指相对误差还就是引用误差、相对误差为测量值得百分率,常用“%R”表示、引用误差则就是指测量上限值或量程得百分率,常用“%FS”。许多制造厂说明书中并未注明。比如,浮子流量计一般都就是采用引用误差,电磁流量计有得型号也有采用引用误差得。 流量计如果不就是单纯计量总量,而就是应用在流量控制系统中,则检测流量计得准确度要在整个系统控制准确度要求下确定、因为整个系统不仅有流量检测得误差,还包含有信号传输、控制调节、操作执行等环节得误差与各种影响因素。比如,操作系统中存在有2%左右得回差,对所采用得测量仪表确定过高得准确度(0.5级以上)就就是不经济与不合理得。就仪表本身来说,传感器与二次仪表之间得准确度也应该适当相配,比如说设计出来未经实际标定得均速管误差如在±2。5%~±4%之间,配上0.2%~0、5%高准确度得差压计就意义不大了、 还有一个问题就就是对于检定规程或制造厂说明书中对流量计所规定得准确度等级指得就是其流量计得最大允许误差。但就是由于流量计在现场使用时受环境条件、流体流动条件与动力条件等变化得影响,将会产生一些附加误差。因此,现场使用得流量计应就是仪表本身得最大允许误差与附加误差得合成,一定要充分考虑到这个问题,有时候可能现场得使用环境范围内得误差会超过流量计得最大允许误差。 (3)重复性

流量计示值修正(补偿)

流量计示值修正(补偿)公式 我公司能源计量的流量计示值单位规定为20℃,101.325kPa标准状态的流量,如设计选型使用了不同流量计示值单位,则根据设计的流量单位(质量流量kg/h、0℃,101.325kPa及20℃,101.325kPa标准状态或工作状态)选用对应的温度、压力修正(补偿)公式;不同测量原理的流量计,应根据其流量计流量方程(公式)选用对应的温度、压力修正(补偿)公式。 1. 气体流量测量的温度、压力修正(补偿)公式: 1.1 差压式流量计的温度、压力修正(补偿)实用公式:一般气体体积流量(标准状态20℃,101.325kPa),根据差压式流量计流量方程,可得干气体在标准状态(20℃,101.325kPa)的积流流量 : )()()()(15.273T325.101p15.273T325.101pqqvN vN (1)式中:q'vN——标准状态下气体实际体积流量;qvN——标准状态下气体设计体 积流量;p' ——气体实际压力,kPa;p ——气体设计压力,kPa;T'——气体实际温度,℃;T ——气体设计温度,20℃。 1.2 一般气体质量流量的温度、压力修正(补偿)公式: TpTpqqm m (2)式中:q'vN——标准状态下气体实际体积流量;qvN——标准状态下气体设计体积流量;p' ——气体实际压力,绝对压力;p ——气体设计压力,绝对压力;T'——气体实际温度,绝对温度;T ——气体设计温度,绝对温度。1.3 蒸汽的温度、压力修正(补偿)公式:根据差压式流量计流量方程,可得蒸汽的质量流量 : (3)式中:q'm——蒸汽实际质量流量;qm——蒸汽设计质量流量;ρ' ——蒸汽实 测时密度;ρ ——蒸汽设计时密度;依据水和水蒸汽热力性质IAPWS-IF97公式其密度计算模型,工业常用范围内水蒸汽的密度为: ) (1000 1 0 iJ1 Ii431 ii50In)(. T540 1MPap 式中:,ρ 为水蒸汽密度;P 为压力, MPa ;v 为比体积,m3/ kg;T为温度,K;R为水物质气体常数,0. 461526kJ?kg-1 ?K-1;ni、Ii、Ji为公式系数见“表1”。利用IAPWS-IF97计算的水和水蒸汽单相区( 1-3区) 比容的不确定性在±0. 05%左右。应用上述公式只需安装有温度、压力变送器, 不需要判断是饱和蒸汽还是过热蒸汽就可以准确测量。对于确定是饱和蒸汽的场合,只需要测温或测压, 利用IAPWS-97公式第4区中给出的方程组计算出饱和压力或饱和温度, 再代入上述公式中, 也可准确计算饱蒸汽密度。 表1: 公式的指数和系数数值 2. 涡街流量计、旋进旋涡流量计和涡轮流量计的温度、压力修正(补偿)公式一般气体体积流量(标准状态20℃,101.325kPa),根据差压式流量计流量方程,可得干气体在标准状态(20℃,101.325kPa)的积流流量: )()()()(15.273T325.101p15.273T325.101pqqvNvN(4)式中:q'vN——标准状态下气体实际体积流量; qvN——标准状态下气体设计体积流量;p' ——气体实际压力,kPa;p ——气体设计压

涡街流量计的使用说明及选型

涡街流量计的使用说明及选型 1、涡街流量计与孔板流量计目前的技术水平涡街流量主的基本结构由涡街发生体、检测元件、信号处理放大电路组成,目前对于涡街发生体的研究已达到相当完善的程度,以三角型发生体为最佳型体,检测元件有热敏电阻、应变片、压电晶体、差动电容、超声波等。信号处理部分有许多已微机化。涡街流量计具有安装方便(可直接在管道上安装)、体积小、互换性强、长期运行精度高,可适用于大多数液体、气体和蒸气测量。目前世界市场的涡街流量计的销售额每年递增30%左右。目前,孔板流量计的技术发展水平仍以确定的经验公式为基础,1980年国际标准化组织将R541与R781两个标准合并成标准ISO5167(1980)。孔板节流装置由于结构简单,造价低、可靠等优点,它几乎适用于所有介质测量,而与之配套的差压变送器发展迅速,使其本身具有的不足得以弥补。 2、涡街流量计与孔板流量计综合性能评价孔板流量计(简称孔板)由节流件取压装置和差压变送器组成,导压管对于易冻的场所需要有伴热措施,一个流量测量回路静密封点为20个左右,使用中存在如下问题:易冻、易堵、易漏、伴热容易造成差压变送器器件老化、某些场合导压管需加隔离液,由于伴热或工艺操作不稳,正、负导压管隔离液液线常常不等,产生液柱差,使流量指示不准。以上都会使流量系数发生变化,测量精度降低,管缩短导压管把差压变送器直接安装在管道上,但仍有流动的死区。涡街流量计(简称涡街)只有3个静密封点,不易泄漏,没有流动的死区,不需伴热保温,不受流体重度、温度、压力、和粘度等影响,流量系数长期不变。但涡街在有振动场合使用时,会使流量测量不准。目前,市场上已推出抗振型的涡街,来克服振动对流量测量不准的影响。(1)初步投资一台进口涡街大约2万元人民币(DN15-DN50),而一台节流装置包括差压变送器、孔板及法兰、导压管、阀门、保温箱或保护箱也需1.5万元人民币,从长远观点看、采用涡街仍然是合算的。 (2)安装费用涡街安装简单,只需保证流量计前后有一定的直管段即可,孔板直线段、同心度、导压管、变送器、保温箱都有一定的安装要求、安装费用是涡街的数倍。(3)维护费用涡街除在计量上要求周期性标定外,一般不会出现故障,而孔板则不然,消漏,定期排污,灌隔离液,更换导压管、阀门、保温、清洗孔板等,有一定的维护量。如200套流量孔板测量回路(需保温伴热),每二年,保温伴热系统改造就得投入一定的维修费,这还不包括差压变送器的更新,孔板更新费用。算下来足可以买一定数量的进口涡街. (4)运行成本 1.蒸气消耗费用如200套流量孔板测量回路(需保温伴热),每个伴热点耗汽0.02t/h,如果每年平均按4300小时计算,蒸汽费用为40元/吨,则每年需消耗汽费用大约为68.8万元,每个回路每年耗费用为0.344万元。 2.能耗费用涡街的压力损失比孔板小,约是孔板的1/15。因此,长期的运行对泵及风机能耗费少。孔板是涡街的15倍,当用于气体或蒸汽流量测量时,由于密度小,同一管径体积流量大,压力损失更是严重,耗能费更高。 3.泄漏排污费排污费视排污次数,一般为每年约20次左右,排出的污物及物料污染大气环境,污水超标,环保部门也要对其罚款。(5)长期运行精度孔板的设计系统精度1.5%-2.5%,

各种流量计选型的原则和方法

一、流量计选型的原则 选择流量计的原则首先是要深刻地了解各种流量计的结构原理和流体特性等方面的知识,同时还要根据现场的具体情况及考察周边的环境条件进行选择。也要考虑到经济方面的因素。一般情况下,主要应从下面五个方面进行选择: ①流量计的性能要求; ②流体特性; ③安装要求; ④环境条件; ⑤流量计的价格。 1、流量计的性能要求 流量计的性能方面主要包括:测量流量(瞬时流量)还是总量(累积流量);准确度要求;重复性;线性度;流量范围和范围度;压力损失;输出信号特性和流量计的响应时间等。 (1)测流量还是总量 流量测量包括两种,即瞬时流量和累积流量,比如对分输站管道的原油属于贸易交接或石油化工管道进行连续配比生产或生产流程的过程控制等需要计量总量,间或辅以瞬时流量的观察。在有的工作场所对流量进行控制则需配备瞬时流量测量。因此,要根据现场计量的需要进行选择。有些流量计比如容积式流量计,涡轮流量计等,其测量原理是以机械计数或脉冲频率输出直接得到总量,其准确度较高,适用于计量总量,如配有相应的发讯装置也可输出流量。电磁流量计、超声流量计等是以测量流体流速推导出流量,响应快,适用于过程控制,如果配以积算功能后也可以获得总量。 (2)准确度 流量计准确度等级的规定是在一定的流量范围内,如果使用在某一特定的条件下或比较窄的流量范围内,比如,仅在很小的范围内变化,此时其测量准确度会比所规定的准确度等级高。如用涡轮流量计计量油品装桶分发,在阀门全开的情况下使用,流量基本恒定,其准确度可能会从级提高到级。 用于贸易核算、储运交接和物料平衡如果要求测量准确度较高时,应考虑准确度测量的持久性,一般用于上述情况下的流量计,准确度等级要求为级。在这样的工作场所一般是现场配备计量标准设备(比如体积管),对所使用的流量计进行在线检测。近几年由于原油的日趋紧张和各单位对原油计量的高要求,对原油计量提出实行系数交接,即除了每半年对流量计进行一次周期检测后,贸易交接双方协商每1个月或2个月对流量计进行检定确定流量系数,每天根据流量计计量的数据与流量计流量系数计算出数据进行交接,以提高流量计的准确度,也称为零误差交接。 准确度等级一般是根据流量计的最大允许误差确定的。各制造厂提供的流量计说明书中会给出。一定要注意其误差的百分率是指相对误差还是引用误差。相对误差为测量值的百分率,常用“%R”表示。引用误差则是指测量上限值或量程的百分率,常用“%FS”。许多制造厂说明书中并未注明。比如,浮子流量计一般都是采用引用误差,电磁流量计有的型号也有采用引用误差的。 流量计如果不是单纯计量总量,而是应用在流量控制系统中,则检测流量计的准确度要在整个系统控制准确度要求下确定。因为整个系统不仅有流量检测的误差,还包含有信号传输、控制调节、操作执行等环节的误差和各种影响因素。比如,操作系统中存在有2%左右的回差,对所采用的测量仪表确定过高的准确度(级以上)就是不经济和不合理的。就仪表本身来说,传感器与二次仪表之间的

流量计的选型指导

一、自动化仪表选型的一般原则 检测仪表(元件)及控制阀选型的一般原则如下: 1.工艺过程的条件 工艺过程的温度、压力、流量、粘度、腐蚀性、毒性、脉动等因素是决定仪表选型的主要条件,它关系到仪表选用的合理性、仪表的使用寿命及车间的防火、防爆、保安等问题。 2.操作上的重要性 各检测点的参数在操作上的重要性是仪表的指示、记录、积算、报警、控制、遥控等功能选定依据。一般来说,对工艺过程影响不大,但需经常监视的变量,可选指示型;对需要经常了解变化趋势的重要变量,应选记录式;而一些对工艺过程影响较大的,又需随时监控的变量,应设控制;对关系到物料衡算和动力消耗而要求计量或经济核算的变量,宜设积算;一些可能影响生产或安全的变量,宜设报警。 3.经济性和统一性 仪表的选型也决定于投资的规模,应在满足工艺和自控的要求前提下,进行必要的经济核算,取得适宜的性能/价格比。为便于仪表的维修和管理,在选型时也要注意到仪表的统一性。尽量选用同一系列、同一规格型号及同一生产厂家的产品。 4.仪表的使用和供应情况 选用的仪表应是较为成熟的产品,经现场使用证明性能可靠的;同时要注意到选用的仪表应当是货源供应充沛,不会影响工程的施工进度。

流量仪表的选型 <一>一般原则1刻度选择 仪表刻度宜符合仪表刻度模数的要求,当刻度读数不是整数时,为读数换算方便,也可按整数选用。 (1)方根刻度范围 ?最大流量不超过满刻度的95%; ?正常流量为满刻度的70%~85%; ?最小流量不小于满刻度的30%。 (2)线性刻度范围 ?最大流量不超过满刻度的90%; ?正常流量为满刻度的50%~70%; ?最小流量不小于满刻度的10%。 2仪表精确度 用作能源计量的流量计,应符合《企业能源计量器具配备和管理通则(试行)》的规定。 (1)用于燃料进出厂结算的计量,±0.1%; (2)用于车间班组、工艺过程的技术经济分析的计量,±0.5%~2%; (3)用于工业及民用水的计量,±2.5%; (4)用于包括过热蒸汽和饱和蒸汽的蒸汽计量,±2.5%; (5)用于天然气、瓦斯及家用煤气的计量,±2.0%; (6)用于重点用能设备及工艺过程控制的油的计量,±1.5%;

流量计如何选型

流量计如何选型?流量计在选型时要充分考虑各方面的因素,以保证应用。为帮助大家解决流量计如何选型的问题,世界泵阀网特汇总了以下内容,以供参考。 在流量计如何选型的问题中,不同种类的流量计选型方法和参照因素也不相同,要根据其具体的作用和性能来参考选择。 1. 电磁流量计选型 测量各种酸、碱、盐等腐蚀液体;各种易燃,易爆介质;各种工业污水,纸浆,泥浆等。电磁流量计不能用于测量气体、蒸气以及含有大量气体的液体.不能用来测量电导率很低的液体介质,不能测量高温高压流体。 2. 涡街流量计选型(旋涡流量计) 涡街流量计,主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。 ⒊浮子流量计选型(转子流量计) 它可以用来测量液体、气体、以及蒸汽的流量,特别适宜低流速小流量的介质流量测量。 ⒋科氏力质量流量计选型 质量流量计广泛应用于石化等领域,是当今世界上最先进的流量测量仪表之一, ⒌热式(气体)质量流量计选型 适合单一气体和固定比例多组份气体的测量。 ⒍超声波流量计选型 目前我国只能用于测量200℃以下的流体。强腐蚀性、非导电性、放射性及易燃易爆介质的流量测量问题。 ⒎涡轮流量计选型 涡轮流量计广泛应用于以下一些测量对象:石油、有机液体、无机液、液化气、天然气、煤气和低温流体等。 流量计选型不可能做到十全十美,因为.每种型式都有它特有的优缺点,只能根据不同的测量方式和结构,要求不同的测量操作、使用方法和使用条件来选择安生可靠又经济耐用的最佳型式。

流量计选型之前要做好以下准备工作: 1、测流体的名称、特性(腐蚀性、粘稠度、磨损性等) 2、工作流量(正常流量、最大流量、最小流量) 3、工作压力(最大、最小工作压力),如果有负压形成要特别注意 4、工作温度(最高温度、最低温度) 5、流体的电导率,要求必须具备一定的导电性,电导率≥5μS/cm 6、安装地点 7、供电方式 8、工艺管道尺寸 9、与中控室之间的通讯方式

流量计的选型与优缺点分析

流量计的选型与优缺点分析 流量计是少数几种使用比制造艰难的仪表之一。这是因为流量是一个动态量,处于运动状态的液体内部不仅存在着粘性摩擦作用,还会产生不稳定的旋涡和二次流等复杂流动现象。测量仪表本身受到众多因素,如:管道、口径大小、形状(圆形、矩形)、边界条件、介质的物性(温度、压力、密度、粘度、脏污性、腐蚀性等)、流体的流动状态(紊流状态、速度分布等)以及安装条件与水平的影响。 面对国内外十几类、上百个品种的流量仪表(先后发展起来的容积式、差压式、涡轮式、面积式、电磁式、超声波式和热式流量计等类型),如何根据流量、流态、安装要求与环境条件、经济性等因素合理选型,是应用好流量仪表的前提和基础。除了仪表自身质量要得到保证,工艺数据的提供和仪表的安装、使用、维护是否合理也相当重要。 没有一种流量计是完美的,对任何流体、工况都完全适应的,每种流量计都有自己的特点,有着其适应的条件,因此在对各种测量方法和仪表特性作比较全面了解的前提下,选择出最适合、最稳定可靠的最佳形式。本文介绍了几种流量计的特点和适用环境。 1、电磁流量计 电磁流量计自20世纪50年代末国内首次工业应用以来,七八十年代在流量测量中运用和发展很快。电磁流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律,即被测介质垂直于磁力线方向流动,因而在与介质流动和磁力线都垂直的方向上产生一感应电动势EX,当磁场强度B与两极间距离d一定时,则感应电动势EX与被测介质流量(流速)成正比。电磁流量计不受温度、压力、粘度、重度等外界因素的影响,测量管内部无收缩或凸出部分的压力损失,另外,流量元件检测出的最初信号,是一个与流体平均流速成精确线性变化的电压,它与流体的其他性质无关,具有很大的优越性。根据污水具有流量变化大、含杂质、腐蚀性小、有一定的导电能力等特性,测量污水的流量,电磁流量计是一个很好的选择。它结构紧凑、体积小,安装、操作、维护方便,如测量系统采用智能化设计,整体密封加强,能在较恶劣的环境下正常工作。 选型时要注意以下几点: ①被测量液体必须是导电的液体或浆液; ②口径与量程,最好是正常量程超过满量程的一半(一般为正常流量的4~8倍),流速在2-4m/s之间; ③使用压力必须小于流量计耐压; ④不同温度及腐蚀性介质选用不同内衬材料和电极材料。 优点:无节流部件,因此压力损失小。不受流体的温度、压力、密度和粘度的影响;只与被测流体的平均速度有关,测量范围宽;只需经水标定后即可测量其他介质,无须修正,最适合作为结算用计量设备使用。由于技术及工艺材料的不断改进,稳定性、线性度、精度和寿命的不断提高和管径的不断扩大,对于固液两相的介质的测量采用了可更换电极以及刮刀电极的方式,解决了高压(32MPa)、耐腐蚀(防强酸、碱衬里)介质的测量问题,

涡街流量计选型

涡街流量计选型 涡街流量计主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小。 仪表参数能长期稳定。涡街流量计采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作温度范围内工作。有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的流量仪表。 涡街流量计选型 1、测量介质。涡街流量计是一种速度式流量计,它利用的卡门涡街的原理,当介质通过漩涡发生体的时候,会在后面形成一个个小漩涡,通过漩涡的个数,就可以换算成介质的流速,继而换算成介质的流量。 2、管道口径。涡街流量计按照安装方式的不同,可以分管道式和插入式安装。对于管道式来说,管道口径和大多数其他流量计一样,小

的是DN15,大的话,则是可以到达DN300。如果需要更大的口径的话,可以选择插入式安装。 3、测量精度。涡街流量计的精度也有好几个等级,而且是按照测量介质来分的。 4、介质温度。通常来说,分为三个范围,分为常温,中温和高温。温度范围分别是-40~100℃(常温)、100~250℃(中温)、100~350℃(高温)。如果现场介质温度更高的话,比如说一些过热蒸汽,可以用孔板流量计来测量。 5、公称压力。主要是按照安装方式来分,市场上主要需求如下几类,例如法兰卡装型(2.5MPa)、法兰连接型(1.0/1.6/2.5MPa),插入式安装型(1.6MPa/2.5MPa/4.0MPa)。 6、供电电源。按照目前市场上需求,主要有+12VDC(三线制脉冲输出)、+24VDC(三线制脉冲输出型及二线制电流输出型)3.6V锂电池、双供电。 7、输出信号。按照目前市场上需求,主要有电压频率脉冲输出、两线制4-20mA输出和HART输出。另外,有些场合可能需要数字量输出,我们也能提供modbus的RS485通讯。

EH涡街流量计选型

E H涡街流量计选型 技术资料安全性精度电磁兼容性符合和标准通过静压测试传感器和电子部件具有自诊断报警功能电容式传感器具有抗振动抗温度突变及流体冲击不锈钢材质符合气体蒸汽液体量程比每一台流量计出厂前都经过严格标定涡街流量测量系统气体蒸汽和液体的流量测量灵活性通用性标准型一体化流量计可测量各种体过程温度范围压力等级可达法兰式和高压型带标准的端面法兰间距夹持型标准的夹距通信协议进行远程读数和设置通信接口操作软件可用于远程设置输出信号模拟首页内容打印退出2 变送器具有以下功能自检测电子部件和传感器外壳防护等级抗电磁干扰功能变送器有以下三种输出信号二线制电流脉冲以上型号既可用于安全区也可以本安型或隔爆型 用于危险区域只可用于本安区或安全区这是最基本型的二线制脉冲频率输出连接至流量积算显示仪变送器上的开关可对各种参数进行设置型号测量系统变送器应用涡街流量计用于测量蒸汽气体和液体的体积流量温度范围压力可达应用广泛可用于化工石化电厂及热力等行业测量操作条件下的体积流量流量积算仪对来自压力变送器及温度变送器的信号进行处理对流量进行温压补偿如果测量点的压力和温度为常量亦可通过编程组态显示流体的质量流量该型号具有电流输出信号可选数字通信变送器既可选带显示和操作面板用于现场操作也可选不带现场显示面板通过显示和操作面板可将输出设置为电压脉冲集电极开路或设置为电流脉冲当电源发生故障时累积量值保持故障发生前值通信使仪表能远程设置并显示测量值使用操作软件能对仪表进行离线设置型根据国际标准以连接至现场总线系统通过信号显示或过程连接带的本地操作流量积算显示仪压力 既可用作单独的测量仪表也可集成于过程控制系统温度手操器外部计数器 或型3所有流量计出厂前都经过严格标定仪表结构系列仪表有以下特性挡体能抵

涡街流量计主要存在问题及其解决方法

涡街流量计主要存在问题及其解决方法 主要存在的问题主要有:①指示长期不准;②始终无指示;③指示大范围波动,无法读数;④指示不回零;⑤小流量时无指示;⑧大流量时指示还可以,小流量时指示不准;⑦流量变化时指示变化跟不上;⑧仪表K 系数无法确定,多处资料均不一致。 分析及解决方法 总结引起这些问题的主要原因,主要涉及到以下方面: 1、选型方面的问题。有些涡街传感器在口径选型上或者在设计选型之后由于工艺条件变动,使得选择大了―个规格,实际选型应选择尽可能小的口径,以提高测量精度,这方面的原因主要同问题①、③、⑥有关。比如,一条涡街管线设计上供几个设备使用,由于工艺部分设备有时候不使用,造成目前实际使用流量减小,实际使用造成原设计选型口径过大,相当于提高了可测的流量下限,工艺管道小流量时指示无法保证,流量大时还可以使用,因为如果要重新改造有时候难度太大.工艺条件的变动只是临时的。可结合参数的重新整定以提高指示准确度。 2、安装方面的问题。主要是传感器前面的直管段长度不够,影响测量精度,这方面的原因主要同问题①有关。比如:传感器前面直管段明显不足,由于FIC203不用于计量,仅仅用于控制,故目前的精度可以使用相当于降级使用。 3、参数整定方向的原因。由于参数错误,导致仪表指示有误.参数错误使得二次仪表满度频率计算错误,这方面的原因主要同问题①、③有关。满度频率相差不多的使得指示长期不准,实际满度频率大干计算的满度频率的使得指示大范围波动,无法读数,而资料上参数的不一致性又影响了参数的最终确定,最终通过重新标定结合相互比较确定了参数,解决了这一问题。 4、二次仪表故障。这部分故障较多,包括:一次仪表电路板有断线之处,量程设定有个别位显示坏,K系数设定有个别位显示坏,使得无法确定量程设定以及K系数设定,这部分原因主要向问题①、②有关。通过修复相应的故障,问题得以解决。 5、四路线路连接问题。部分回路表面上看线路连接很好,仔细检查,有的接头实际已松动造成回路中断,有的接头虽连接很紧但由于副线问题紧固螺钉却紧固在了线皮上,也使得回路中断,这部分原因主要同问题②有关。 6、二次仪表与后续仪表的连接问题。由于后续仪表的问题或者由于后续仪表的检修,使得二次仪表的mA输出回路中断,对于这类型的二次仪表

涡街流量计选型指导

涡街流量计选型培训 一、流量基本名词含义 1.什么是流量?及常使用的单位? 流体在单位时间内经过封闭管道横截而或明渠的有效面积的实际体积量。常使用单位有m3/h 及kg/h 等。 什么是雷诺数 雷诺数就是流体流动时的惯性力Fg 和粘性力(内磨擦力)Fm 之比用Re 表示。它是表征流体流动特性的一个重要参数,其大小取决于流体的速度、流束的定型尺寸以及工作状态下的粘度。用圆管传输流体,计算雷诺数Re 时公式为: ν VD R e = 2.什么是标准状态? 介质在指定状态下(通常以压力为101.325kpa,热力学温度为293.15K)的量的表现(比如标准密度值,标准体积量,标准流量值等等) 3.什么是工作状态? 按照规定条件下介质经过流量计测的各项参数值(比如工作温度,工作压力,工作粘度,工作密度等等). 4.什么是工作压力及其常用的单位及换算? 流经流量计并符合流量计规范的被测流体的绝对静压.单位表示有:kpa 、Mpa 、kgf/cm 2、mmH 2O 、mmHg 、lb/in 2等。 98.0665Kpa=0.0980665Mpa=1kgf/cm 2=1000mmH 2O=735.559mmHg=14.2233lb/in 2等。 压力的说明 什么叫表压:以环境压力为标准零压力参照起点的表示方式。表示符号(G ) 什么叫绝压:以真空为零压力标准参照起点的表示方式。表示符号(A ) 绝压=表压+环境压力 5.什么是流量范围? 指流量计在其要求的准确度范围内,可测量的最大流量到最小流量的范围。 6.什么是准确度等级?(我们公司的涡街流量计的准确度等级有哪几种)? 指测量结果与真值的一致程度。(也是测量结果中系统误差与随机误差的综合体现。) 公司目前的涡街流量计准确度等级如下:液体流量计为:1级;气体流量计为:1.5级;插入式流量计为:2.5级 二、涡街流量计的发展、原理、优点及局限性 随着涡街流量计测量技术的是趋成熟,涡街流量计在冶金、化工等行业的流量计量中得到了愈来愈广泛的应用,为企业成本核算和科学的能源管理提供了依据。与孔板相比,涡街流量计具有结构简单,无取压管路泄漏、压力损失小、量程范围较宽等特点。 工作原理 在流体中设置旋涡发生体(阻流件),从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡(卡曼涡街),其释放频率和流速成正比,因此通过测量其释放的频率则可以算出瞬时流量. 优点:

各种流量计选型差异

各种流量计选型差异 没有一种流量计是完美的,对任何流体、工况都完全适应的,每种流量计都有自己的特点,有着其适应的条件,因此对于各种测量方法和仪表特性作比较全面了解的前提下,选择出最适合、最稳定可靠又经济的最佳形式。 1. 电磁流量计: 根据电磁感应定律,在非磁性管道中,利用测量导电流体平均速度而显示流量的流量计。可用于测量各种酸、碱、盐等腐蚀液体,各种易燃、易爆介质,各种工业污水、纸浆和泥浆等。优点:无压力损失;测量范围大,电磁流量变送器的口径从2.5mm到2.6m;不受流体的温度、压力、密度和粘度的影响; 缺点:电磁流量计不能用于测量气体、蒸汽以及含有大量气体的液体,不能用来测量电解率很低的液体介质,不能测量高温高压流体;电磁流量计的安装与调试比其它流量计复杂,且要求更严格;用来测量带有污垢的粘性液体时,粘性物或沉淀物附着在测量管内壁或电极上,使变送器输出电势变化,带来测量误差,电极上污垢物达到一定厚度,可能导致仪表无法测量。 2. 涡街流量计: 在流体中安放一个非流线型旋涡发生体,使流体在发生体两侧交替地分离,释放出两串规则地交错排列的旋涡,且在一定范围内旋涡分离频率与流量成正比的流量计。主要用于工业管道介质流体的流量测量,如:气体、液体和蒸汽等多种介质。 优点:是压力损失小,量程范围大,精度高,受流体温度、密度、压力、粘度影响小。 缺点:对于存在两相流和振动的工况就不适合。 3. 浮子流量计: 在由下向上扩大的圆锥形内孔的垂直管子中,浮子的重量由自下而上的流体所产生的力承受,并由管子中浮子的位置来表示流量示值的变面积流量计。 优点:用于液体、气体以及蒸汽的测量,特别适宜低速小流量的介质流量测量,结构简单,价格低廉。 缺点:浮子流量计不能应用于大管径,最大管径150mm;使用流体和出厂标定流体不同时,要作流量示值修正。 4. 科氏力质量流量计: 直接或间接测量在旋转管道中流动的流体所产生的科氏力就可以测得质量流量。这就是科里奥利质量流量计的基本原理。 优点:可广泛应用于石化等领域,是目前较先进的测量系统直接测量质量流量,有很高的测量精确度,可测量流体范围广泛,包括高粘度液的各种液体、含有固形物的浆液、含有微量气体的液体、有足够密度的中高压气体。测量管的振动幅小。对应对迎流流速分布不敏感,因而无上下游直管段要求。测量值对流体粘度不敏感,流体密度变化对测量值得值的影响微小。 缺点:质量流量计零点不稳定形成零点漂移;不能用于测量低密度介质和低压气体;无法测量气液两相流介质,对于安装要求高。 5. 热式(气体)质量流量计: 热式流量计有两个温度传感器被置于介质中时,其中一个传感器被加热到环境温度以上的的温度,另一个温度传感器用于感应介质温度。介质流速增加,介质带走的热量增多,两个温度传感器的温度差将随介质的流速变化而变化,根据温度差与介质流速的比例关系,可得出

爱默生涡街流量计样本800D

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