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幾種常見蒸汽流量計的優缺點和典型的應用程序及安裝

來源: 作者: 發布日期:2020-05-29

        上述每種流量計都有其自身的優點和缺點。為了確保蒸汽質量流量計的性能和準確性,非常重要的是流量計應滿足所有工作條件。現在,我們將介紹和討論它們的特性以及它們各自的優缺點,典型的應用程序和安裝。

 

孔板流量計

       孔板流量計屬于差壓流量計系列,流體流經收縮部分,并測量該部分的壓差。流過孔口的流體速度與其壓力損失的平方成正比。

       孔板流量計,通過在管道中插入帶小孔的節流元件來限制流量,以便測量流體流動時產生的壓差,在孔的上下兩側都有一個感應孔,并且壓力感應連接到差壓變送器。來自差壓變送器的信號將傳輸到流量計算機,或者將溫度和壓力信號傳輸到系統以進行溫度和壓力補償。對于測量蒸汽的水平管,冷凝水可能會積累在上游。為了防止這種情況,在孔的底部需要一個小孔。

 安裝:

  根據不同的β因子建議,上游應采用直管

<0.32

<0.45 <0.55 <0.63 <0.70 <0.77

<0.84

上游的球閥

18歲

20 23 27 32 40

49

上游雙曲線

15

18歲 22 28 36 46

47

上游曲線

10

13 16 22 29 44

46

需要直管道:

下游至少需要5D,以減少由管道效應引起的流速分布。

所需的上游直管是有所不同的,我們應考慮以下幾點。

β= d(孔板直徑)/ D 管徑

 孔板流量計的優點

  • 結構簡單
  • 高精確度
  • 低成本

孔板流量計的缺點

  • 由于流過孔口的流體的速度與其壓力損失的平方成正比,因此調節比為4:1或5:1。
  • 如果安裝不正確,水錘感染會導致孔板流量計變形甚至阻塞管道。
  • 需要及時維護和更換零件以確保準確性。
  • 需要非常長的直管,尤其是在管道尺寸較大時。

孔板流量計的應用

流量范圍變化為5:1或4:1;在鍋爐系統輸出或蒸汽分支系統中,當設備的一部分關閉但總流量不會有太大變化時。

 

渦輪流量計

       主要部件包括多葉輪轉子,該多葉輪轉子在垂直于通過自由旋轉軸的流入方向上安裝。轉子的直徑小于流量計腔的直徑,并且轉子的轉速與流體的體積流量成比例。

由于渦輪流量計包括一些運動部件,因此投入運行時幾乎不需要考慮以下因素:

  • 介質的溫度,壓力和粘度;
  • 流體潤滑;
  • 葉輪尺寸的改變;
  • 輸入速度分割和渦旋效應;
  • 流經儀表后的壓降;

渦輪流量計的優點:

  • 如果放置在正確的位置,則調節比可以為10:1;
  • 高精確度;
  • 低成本;

渦輪流量計的缺點:

  • 除非通過密度補償,否則在預設壓力值下進行校準,因此蒸汽壓力變化會帶來誤差結果。
  • 流量調節器在工作期間必不可少;
  • 如果流量波動,葉輪可能會以高速或低速運行,從而由于滯后而導致錯誤;
  • 濕蒸汽會損壞葉輪,進而影響精度;
  • 無法讀取低流量;
  • 不能在高粘度條件下工作;
  • 被測介質必須清潔且顆粒需要<100um;

渦輪流量計的應用

  • 過熱蒸汽;
  • 液體流量測量;

 

變面積流量計(金屬管浮子流量計)

變面積流量計常稱金屬轉子流量計。錐形減速器的底部有一個小孔,浮子可以在流體中自由移動,當流量通過管道時,它將受到以下因素的影響,從而破壞浮子的平衡:

  • 流體產生的向上動力;
  • 由于浮子的質量而使重力向下;

因此,我們可以通過跟蹤浮子的位置來了解流量范圍。

金屬管浮子流量計的優點:

  • 夜視10:1;
  • 結構簡單;
  • 線性輸出;
  • 低壓降;

金屬管浮子流量計的缺點:

  • 必須垂直安裝;
  • 精度低;
  • 受介質溫度和壓力的影響很大;

金屬管浮子流量計的應用:實驗室小管道氣體流量測量;

 

皮托管流量計

       在大口徑蒸汽管中,流量計本身和安裝成本都很高。皮托管的成本相對較低,流量計本身相對較便宜,并且安裝成本較低。一臺流量計可以用于多種場合。

       在結構簡單的皮奧圖管流量計中,靜壓和總壓孔僅安裝在同一位置,僅對單個點進行采樣,由于管內流量分布(流量分布)的變化,準確確定位置至關重要采樣點。而且流速也與壓差的平方成正比,這限制了其調節比。

u1 =介質的速度;

=總壓力–靜壓力;

ρ=密度;

Pioto管流量計的優點:

  • 耐流體性低;
  • 便宜的價格;
  • 結構簡單,適合變量管徑;

Pioto管流量計的缺點:

  • 調節比為4:1;
  • 濕蒸汽測量中容易堵塞;
  • 管道內部的插入位置非常關鍵

皮托管流量計的應用:通常用于流量指示器,如果量程比合適,可以用于蒸汽測量。

 

渦街流量計

Vortex流量測量技術專門用于測量壓縮空氣,蒸汽甚至燃料油等流量。Vortex流量計是可靠且非常精確的流量測量創新技術,在整個行業中均得到廣泛接受。

渦街流量計的測量原理是根據“ Karman渦街”工作原理設計的,用于氣體流量,蒸汽或液體的體積流量,標準體積流量或質量流量的測量。

運作理論:

根據流體振蕩原理設計的渦街流量計,在流經脫落體時,流量會交替產生渦流。旋渦的頻率與流速和脫落體的面積有關:

f = Stv / d;

f:旋渦的頻率,單位為Hz;

v:平均流速,單位為m / s;

d:渦流脫落體的寬度,單位為m;

St:Strouhal數,范圍為0.14〜0.27;

St是Re值的函數,St = f(1 / Re)

當再在10 2〜10 5   St為0.2,在該時間中,f = 0.2V / d;

流動的平均速度v可以通過渦旋頻率的值來計算,

q = vA,A是渦旋脫落體的截面積;

那么我們就可以知道流量q;

渦街流量計的優點:

  • 寬量程比;
  • 無活動部件;
  • 低壓降;

渦街流量計的缺點:

  • 當流速低且流量計讀數低時,不建議產生渦流。
  • 振動會導致假讀數;
  • 所需的正確位置以安裝和直線管道;

渦街流量計的應用:

  • 鍋爐系統蒸汽質量流量測量;
  • 鍋爐系統中的天然氣測量;
  • 壓縮的空氣

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