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測量熔鹽流量為什么不適合差壓式流量計

發布日期:2014-10-16  來源:  作者:  瀏覽次數:
【導讀】: 熔鹽為液態鹽,溫度為300℃,壓力0.6MPa,溫度低于150℃就結為固體,所以采用楔形流量計配隔膜密封式差壓變送器測量。但效果不佳,時好時壞。有什么合適的方法? (1)楔形流量......

 熔鹽為液態鹽,溫度為300℃,壓力0.6MPa,溫度低于150℃就結為固體,所以采用楔形流量計配隔膜密封式差壓變送器測量。但效果不佳,時好時壞。有什么合適的方法?

 
(1)楔形流量計工作原理
楔形流量計是非標差壓式流量計的一種。其節流件是一個V形楔塊(又稱楔形節流件)。當被測流體流過楔形節流件時,在其上下游側產生一個與流量值平方成正比的差壓,將此差壓從楔形塊兩側取壓口引出,送至差壓變送器轉換為電信號輸出,再經流量二次表計算后,即得流量值。
 
(2)楔形流且計的特點
①楔形流量計的主要結構特點是用V形楔塊作節流件.楔塊的圓滑頂角朝下,這樣有利于含懸浮顆粒的液體或貓稠液體順利通流區。楔形塊兩側取壓口通常設計成法蘭管口,隔膜密封式差壓變送器的法蘭頭直接安裝在此法蘭管口上如圖4.38所示,因此差壓信號傳輸通道不易被流體中的懸浮顆粒堵塞。
楔形流量計結構圖
 
②特點之二是其耐磨性好,因其楔形塊通常采用硬度極高、耐磨性極好的碳化鎢材料制作。這一點對測量含有顆粒的液體來說尤為重要。
 
③特點之三是其對低雷諾數的適應性。介紹管道雷諾數在500以上,流量與差壓之間就能保持平方根關系,因此,常用它來測量黏度較高的流體。
 
(3)楔形流量計示值為什么時有時無
    提問者所述流量計測量時好時壞,示值時有時無,是楔形流量計測量高溫流體時的常見病。毛病的實質是流量計的零點漂移.零漂的根本原因不在楔形流量計本身,而是楔形節流件產生的差壓信號在傳送到差壓變送器時產生了失真。
    在如圖4.38所示的結構圖中,稱使差壓變送器測量到的差壓與楔形節流件上下游側取壓口在測量管管壁處的差壓完全相一同,必須使一對管口內的介質滿足下列三種情況中的一種:
①一對管口內充滿被測液體;
②一對管口內充滿氣體;
③兩個管口內的液面高度完全相等。
由于被測流體的情況很復雜,有的時候要真正滿足上述條件往往很困難。
 
(4)為什么會產生差壓信號傳遞失真
    在流過楔形節流件的流體中,不管是重油、渣油還是熔鹽等,難免溶解有氣體,這些氣體在液體中的飽和溶解度與流過楔形節流件的流體溫度、壓力值有關,當溫度升高或壓力降低時,飽和溶解度減小,于是會釋放出氣體,使法蘭管口內積累的氣體增多‘如果法蘭管口內未充滿氣體,氣體的積累會使液面下降.如果流體的溫度降低或壓力升高,飽和溶解度相應增大,會將法蘭管口內積累的氣體緩慢地吸收,使法蘭管口內的液面升高。
    這種氣體的釋放和吸收總是在進行的,如果兩個法蘭管口內的氣體釋放和吸收能以相同的速率同步進行,則可使兩個法蘭管口內的液面高度保持相等,從而不產生差壓信號的傳遞失真,但是沒有可行的手段,因此,法蘭管口內的液面高度是不確定的。在結構上,由于負壓端法蘭管口在流路的下游,此處的靜壓比正壓端略低,液體在此處容易釋放出氣體,所以負壓端法蘭管口內的液位容易降得比正壓端低,從而使差壓信號產生負向傳遞失真,這就是為什么流量指示值跌到零的原因。
 
(5)如何減小和消除差壓信號傳遞失真
    從上面的分析可知,液體經楔形節流件流過時,析出氣體和吸收氣體是無法避免的,因此,取壓法蘭管口中的液位高度的變化也是不可控的。但是有辦法將取壓法蘭管口中的液位波動范圍減小,也有辦法使液面高度的變化基本不影響差壓的準確測量。
辦法之一是將法蘭管口設計得短一些,在測量管內徑較大時,甚至可將連接法蘭直接焊接在測量管上,如圖4.39所示。也可采用插人式膜片隔離式差壓變送器,如圖4.40所示。
用插入式測量頭的結構
 
 
差壓變送器測量頭插入深度h常取50mm, 100mm或150mm,根據具體情況選定。
辦法之二是將滿量程差壓選得大一些.這樣,盡管差壓信號還存在一點傳遞失真,但對測量結果的影響減小了。
 
(1)改選其他類型流量計
    提問者所測量的流體熔鹽,應是液態鹽,流體中并不含有固態物,所以采用高溫型渦街流量計測量其流量也是可行的。例如橫河公司的DY系列HT2型,非常高流體溫度可達400℃, HT1型非常高流體溫度可達450℃。熔鹽的類型有多種,在各種溫度條件下的黏度也有很大差別。為了保證測量精確度,應對具體牌號(或組成)的熔鹽在實際操作條件下的雷諾數進行驗算,如果非常小流量對應的雷諾數仍大于等于 20000,就是可行的二在高溫導熱油測量中具有很好的業績。
DY系列渦街非常大公稱通徑為300mm。如果實際流量大于DN300儀表測量上限,可選用夾裝式超聲流量計
 
(2)高溫型超聲流量計
    夾裝式超聲流量計能耐受的溫度取決于換能器,換能器的耐溫等級分低溫、中溫和高溫三種,每一個等級都有相適應的禍合劑與之匹配。當流體溫度高于180℃時,可以增裝導波
板,能將可耐受的流體溫度提高到400℃。導波板的作用有二:一是傳遞超聲,二是散熱,400℃的管道溫度經導波板散熱,到換能器安裝處就降到了180℃以下‘圖4.41所示為一種典型導波板與換能器安裝圖。
導波板在管道上的安裝

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