电磁流量计,磁翻板液位计
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    3分钟了解弯管流量计
    时间:2017-09-19 10:04:56   阅读数:
    江苏仪表厂让您3分钟了解弯管流量计:自1911年7月Jacobs和Sooy在美国《动力和气体》杂志上发表了第一篇弯管流量计的研究报告《利用管道弯管进行水流量测量的新方法》以来,国内外大量学者一直在研究该种流量计量技术,提出了很多理论观点并积累了大量试验数据。但在20世纪90年代之前,由于受到弯管加工技术和弯管的空间测试技术等方面的限制,使弯管流量计的流量系数离散性大,测量精度较低,无法满足工业应用的要求。
    相比较传统的流量计如转子流量计、电磁流量计、喷嘴流量计等,他们都有压力损失大、量程比小、流量的波动对测量精度影响大等缺点。弯管流量计具有压力损失小、测量精度高、不易堵塞、抗腐蚀等特点,对企业节约能源、提高经济效益、减小维护费用等方面具有巨大优势。因此自上世纪90年代我国弯管流量计技术重大突破以来,弯管流量计在石化、热电、冶金、天然气开采和油气储运等各个行业均得到越来越广泛的应用和推广。
     
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    测量原理
    弯管流量计是一种差压式的流量计,是利用流体流经弯管传感器产生离心力的原理来测量流体流量的。当流体流经弯管时,由于弯管的约束,迫使流体在弯管内作类似的圆周运动,根据流体强制旋流理论,流体作圆周运动遵循的规律与固体在空间状态下作圆周运动相似。弯管内的流体由于作圆周运动而产生离心力,该离心力的大小与流体流速、流体的质量(密度)以及作圆周运动的曲率半径等因素有关。离心力的作用使流体对弯管内、外侧产生压力差,测出此差压值就可计算出管道内流体的流速,进而计算出流体的流量值,这就是弯管流量计的基本测量原理。
     
    弯管流量计的流量测量传感器是一个90°直角弯头,它无任何插入件,是靠流体流过弯头时所产生的惯性离心力的大小通过测量其内外侧的压力差来检测流体流量的,无附加节流件或插入件,可大大降低流体在管道内输送的动力消耗。
    弯管流量计巧妙的利用管道本身的特性,在不增加任何节流件、阻流件和中间媒介的情况下,利用管道的自然转弯,同时解决了流量计量的问题,既是管道,又是流量计,因地制宜、因势利导、事半功倍。它保留了传统差压式流量计的优点,克服了其缺点,避免了因计量而引发的任何“副作用”和“并发症”,实现了输送和计量的完美统一。
     
    弯管流量计的优势
    由于弯管流量计具有压力损失小、测量精度高、不易堵塞、抗腐蚀等特点,其在石化、热电、煤化工等领域应用迅速推广。总结弯管流量计的优点,主要表现在以下几个方面:
    压力损失小,节能
    弯管流量计与普通的节流型孔板流量计相比压力损失大大降低,这样更节能,因节流而产生的压力损失高达该流量压差的70%至80%,为了达到某一设计参数,只能提高进口压力,这对设备是极其不利的,同时也降低了经济效益。若采用弯管流量计,将其安装在管道90°转弯处,可用于代替90°弯头,并无其他插入件和节流元件,主要依靠流体流经90°弯头所产生的惯性离心力来测量同一截面处内外侧的压力差而确定流量。所以除了流体流过弯管处时有微小压力损失,整个过程并不会产生节流损失,也可减少动力消耗,适合应用于大流量、大管径、低压力的工程中。
    量程比大
    弯管流量计量程比大,在恶劣的环境下也能适用。弯管流量计的量程比高达1:10,即使在流量波动很大的情况下,也同样能得到准确可靠的数据,弯管流量计适应性强,测量范围广。在一些较恶劣的环境下,如潮湿高温的环境或者有粉尘有振动的条件下,弯管流量计依然能够测量出准确的数据。
    测量精度高
    弯管流量计测量精度高,稳定性强。弯管流量计的实验精度可达0.5级,实际精度可达1.0级。根据实际测量的偏差可补偿0.2%的误差,使得测量精度更高。与超声波流量计相比,虽然没有其精度高,但是超声波流量计要求流动稳定,在震动情况下测量精度低于弯管流量计。
    稳定性强,维护量小
    弯管流量计无运转部件,其损耗仅为流体的磨损,对其精度影响小,重复精度高达0.2%,其使用寿命与管道的寿命相同。管道内无其它突出部件,不易堵塞,安装后不必拆下,大大减小了维护工作量和检修费用,保证了运行的连续和安装的精度。
    安装简单
    从整体上来看,弯管流量计就是一节管道,安装过程与管道安装无异。若采用焊接方法,解决了传统流量计的跑冒滴漏现象。传统流量计在其前要安装一段其直径10倍长度的直管,在其后要安装其直径5倍长度的直管。弯管流量计只需在其前安装5倍口径长度的直管,其后安装2倍即可,弯管流量计更适合空间狭小地方的流量测量。
    耐高温高压抗震
    传统流量计在高温高压下易发生变形,对其精度影响较大,同时降低了内部精密部件的寿命,需要定期更换和维护。震动不会影响弯管流量计和孔板流量计,但是对于涡街流量计会造成影响,涡街流量计通过形成卡门涡街,再对涡旋的频率进行测量得出流量,管道震动的频率涡旋的频率进行叠加,造成测量值不真实。
    相比较其他流量计,弯管流量计的优势如下:(点击表格可放大)
     
    安装要点

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    弯管传感器的现场安装方式有水平转水平、水平转垂直、垂直转水平等,建议尽可能选择水平转水平方式。因为选择水平转垂直或者垂直转水平方式,首先在45°方向上的取压口会存在一定的高度差,给测量结果带来误差。其次需考虑对垂直方向流体重力加速度的修正问题。最后是同一弯管不同的安装方式,流量修正系数是不同的。水平安装方式可实现流体双向测量。
    当弯管传感器采用焊接方式与前后直管段相连时,应采用合适焊接工艺,保证弯管传感器和管道的内径精确对接;当采用法兰连接方式时,法兰应与弯管传感器具有相同的内径,安装时应保证同轴,保证内部流体通道的光滑,避免存在扰动流体的障碍。
    为避免高温差对测量的影响,弯管传感器尽可能安装在只产生弹性变形的工业管道上,前后直管段长度相等,并对前后直管段采取加固措施,减少温差引起的弯管传感器弯径比变化造成的测量误差。
    当被测介质为饱和蒸汽或过热蒸汽时,温度压力的突变可能会造成差压两侧液位的波动,对测量结果产生影响,应在与水平安装的弯管传感器中心截面方向,紧接引压孔处水平安装盘式冷凝器作为液位平衡器。使气、液分界面在同一水平面前后移动,确保差压两侧的液位高度适中处于同一水平面。
     

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