流量計及更換與安裝...ppt

流量計及更換與安裝 流量計 渤海石油職業(yè)學院張建國 流量計 流量計的概念流量計 Flwmeter 用以測量瞬時流量或累計流量的器具統(tǒng)稱為流量計瞬時流量 單位時間內流經(jīng)某一有效截面積的流體數(shù)量叫瞬時流量 計算公式 q V S式中q 體積流量m sv 截面A上的平均流速S 有效截面積累積流量 某一段時間內 一天 一周 一月 一年 流過某截面的流體數(shù)量的總量計算公式 V 流量計的分類根據(jù)測量原理分如下三類1 速度式流量計 以流動速度為測量依據(jù) 包括 差壓式流量計 轉子式流量計 靶式流量計 電磁流量計 渦輪流量計等2 容積式流量計 依據(jù)流體在流量計內連續(xù)通過的標準體積v的數(shù)目N作為測量依據(jù) 包括 橢圓齒輪流量計 腰輪 羅茨 流量計刮板流量計 旋進活塞流量計等 3 質量式流量計 利用測量流過流體的質量質qm為測量依據(jù) 如熱式質量流量計 補償式質量流量計 振動式流量計等 雖然流量計的種類很多 但沒有一種流量計盡善盡美 原因就是流體的物性不盡相同 常見流量計介紹1 容積式流量計容積式流量計 又稱定排量流量計 簡稱PD流量計 在流量儀表中是精度最高的一類 該流量計的測量是采用固定的小容積來反復計量通過流量計的流體體積 所以 在容積式流量計內部必須具有構成一個標準體積的空間 通常稱之為 計量空間 或 計量室 這個空間的大小是由儀表殼的內壁和流量計的轉動原件一起構成 容積式流量計的工作原理 流體通過流量計 就會在流量計進 出口之間產生壓差 流量計轉動原件 簡稱轉子 在這個壓差的作用下產生旋轉 并將流體由入口排向出口 在此過程中 流體一次次地充滿 計量空間 然后 又一次次地被送往出口 在給定流量計條件下 該流量計空間的體積是缺定的 故此 只要測得轉子的轉動次數(shù) 就可以得到通過流量計的流體體積累計值 容積式流量計按其測量元件分 橢圓齒輪流量計 刮板流量計 雙轉子流量計 旋轉活塞流量計 往復活塞流量計 圓盤流量計 液封轉筒流量計等 容積式流量計性能的選擇1 流量范圍 量程 為了儀表的壽命 使用時通過的流量最好選在最大流量的70 80 2 被測介質的物性 主要指流體的粘性和腐蝕性 測石油產品選鑄鋼 鑄鐵制造的流量計 介質如具腐蝕性 可選銅合金制造的流量計 3 測量準確度影響容積式流量計測量準確度的因素有1 粘度2 溫度 粘度越大 準確度越大 溫度越高 粘度越小 準確度越小 4 耐壓性 工作壓力 和壓力損失流量計的工作壓力要由流量計的殼體來承受 承壓不同 殼體材料不同 鑄鐵 1 0 1 6MPa鑄鋼 2 5MPa4 0MPa6 4Mpa不銹鋼 1 0 1 6MPa腰輪流量計腰輪流量計是用于對管道中液體流量進行連續(xù)或間接測量的高精度計量儀表 具精度高 可靠性好 重量較輕 壽命長等特點 是容積式流量計典型產品之一 1 結構腰輪流量計主要是由計量室 密封聯(lián)軸器 和計數(shù)器三部分組成 可現(xiàn)場顯示累積流量和瞬時流量 配以發(fā)信器和智能控制儀 可實現(xiàn)遠距離測量和控制 2 工作原理殼體內有一對截面呈 S 型的柱狀轉子 腰輪 腰輪上 下蓋有隔板 這樣的設計就使腰輪和殼體及兩側隔板間形成的封閉空間就是計量室 當液體流經(jīng)流量計時 在流量計進出口形成壓差 由于合力矩的作用 使得B腰輪順時針旋轉 由于 A B兩腰輪通過各自的驅動軸所帶的驅動齒輪嚙合而帶動A腰輪作逆時針轉動 同時 B腰輪和殼體間形成的計量室內的液體開始被排出由A到C B腰輪結束排液 并且在A腰輪又一側又吸入一個完整的計量室的液體 由A到C B腰輪排出的液體是式中N 腰輪轉數(shù)計量室容積Q累計流量3 顯示部分有就地和遠傳兩種顯示就地顯示 是將腰輪的轉子通過磁性密封聯(lián)軸器和一套傳動減速機構傳遞給機械計數(shù)器 直接顯示出流量計的總量 遠傳顯示 是附加裝置后 再配以顯示儀表 就可實現(xiàn)遠傳 指示瞬時流量或累計流量 技術參數(shù)1 環(huán)境溫度LL A系列 10 60 LL EL系列 41 60 2 使用介質溫度 20 80 3 準確等級0 50 24 主要構件材料及工稱壓力LL A系列外殼 鑄鐵腰輪轉子 鋁合金工稱壓力 0 61 01 6工稱通徑505 流量范圍 工稱通徑502 5 25m h工稱通徑806 0 60m h4 安裝及應用要輪流量計由于兩個腰輪并不直接接觸 故可允許測量含有微小顆粒的液體 并可用于氣體的測量 測量范圍為0 1 2500m h口徑為16 50mm使用時 要保證足夠的精度 必須正確安裝和使用1 流量計前應安裝消氣器和過濾器 并定期清洗 不能測含有固體顆粒的液體 腰輪與殼體之間隙很小 0 2mm 箭頭指向于流向一致 2 保證安裝精度 以減少腰輪與殼體和蓋板的磨損 降低軸承受力 保證測量精度和壽命 3 為便于維修和校驗 流量計必須加旁通 如不允許停滯計量 則應裝兩臺并聯(lián)流量計 4 被測流體溫度不能超過流量計額定溫度 否則易產生卡死 斷流等現(xiàn)象 5 當被測流體流量偏小時 粘度變小 腰輪與殼體間的泄漏變得更突出 降低測量精度 6 不論管路是垂直還是水平 要輪軸必須成水平位置 表盤垂直地面 7 新流量計在安裝前應先用竹棍從出口處推幾下腰輪 如不動 可用汽油浸泡 8 節(jié)流閥應安裝在流量計進口處 開閉閥安裝在出口處 使用開閉閥時要緩慢啟動 不要突然開啟 否則會發(fā)生水擊 轉子流量計 浮子流量計 工業(yè)生產中 經(jīng)常遇到小管徑 低流速的小流量測量 轉子流量計就特別適合測量管徑50mm以下管道的流量 最小口徑可以做到1 5 4mm 一 結構與工作原理轉子流量計基本上有兩部分組成 一個是自下而上逐漸擴大的垂直錐形管 通常為玻璃管 令一個是放在管內并隨流體流量大小可以上下移動的轉子所組成 當轉子所受到的浮力與流體向上的沖擊力之和恰好等于轉子重力時 轉子受力平衡就會移動在某一位置高度上不動 如果被測流體的流量增大 流速也增加 作用在轉子上的作用力也會增大 則轉子受力失去平衡 轉子就會向上升高 隨著轉子位置的升高 轉子與錐形管的環(huán)形流通面積也會增大 流體環(huán)隙流速隨之減小 轉子所受沖擊力減小 當轉子升高到某一位置時 作用在轉子上的作用力再次平衡 轉子就會重新穩(wěn)定下來 流量減少時情況相反 轉子位置降低 這樣 流體的流量大小與轉子在錐形管中平衡位置的高度相對應 即 轉子的一個位置高度就對應著一定的流體流量 如果在錐形管外表沿齊高渡刻上對應的流量值 那么就可以根據(jù)轉子平衡位置的高度直接度流量值了 出廠時 廠家把這個對應關系都標定好了 二 安裝 1 必須垂直安裝 流體自下而上流過儀表 2 保持轉子和錐形管清潔 必要時加過濾器 3 為便于維修 安裝時加旁通 4 金屬轉子 如被測介質含有磁性物質 應加磁性過濾器 三 使用注意事項1 正常流量值選在儀表上限刻度的2 3范圍內 2 搬動儀表時 應頂住浮子 以免打碎玻璃管 3 開啟時 應緩慢打開前后閥門 以防水擊 損壞玻璃管 電磁流量計電磁流量計是根據(jù)電磁感應定律工作的 主要用于導電液體 如工業(yè)水 污水 地層水 各種酸 鹽堿等腐蝕性介質 的流量的測量 1 測量原理根據(jù)電磁感應定律 當一導體在磁場中作切割磁力線運動時 就會在導體兩端產生一感生電動勢 其方向由右手定則確定 磁力線垂直穿過手心 大拇指方向就是感生電流方向 與此相仿 在磁感應強度為B的均勻磁場中 垂直于磁場方向放一個內經(jīng)為D的不導磁絕緣管道 并在垂直與磁場的管道兩邊安裝一對電極 如圖所示 當導電液體在管道中以流速V流動時 導電流體切割磁力線 并產生感應電動勢E 并在經(jīng)過兩極時傳出 大小被檢測到 因為B D V三者互相垂直 所以感生電動勢為E BDV體積流量為 式中為儀表常數(shù)由上式可見 體積流量q與感應電動勢E 管道內徑D 磁感應強度B有關 當磁場強度B與兩極間距離D 管徑 一定時 感應電動勢E與體積流量q的大小成正比關系 感應電動勢經(jīng)信號電纜傳到轉換器 經(jīng)信號放大 處理轉換成標準4 20A的電流信號 或0 2K頻率信號輸出 最終經(jīng)顯示儀表顯示為流體的瞬時流量m h或經(jīng)積分后顯示累計流量m 2 安裝與使用1 安裝時對直管段要求不高 傳感器的上游直管段長度不小于5D 下游直管段長度不小于3D D管徑 2 傳感器測量管內必須始終充滿液體 否則不能正常工作 水平安裝時要使兩電 極平行于水平面 否則處于底部的電極易結垢沉積 頂部電極被氣泡隔離 使輸出信號波動 垂直安裝時液體應自下而上流動 保證工作時充滿液體 管內不易存氣 3 遠離大的電磁設備 如電機 變壓器等 4 傳感器的測量管 外殼 屏蔽線等要有可靠的接地保護 5 電磁流量計只能用來測量導電液體的流量 要求被測液體導電率不小于20 s cm 因而不能測量氣體 石油制品等非導電性流體 較高溫度 大于120度 也不適合 渦輪流量計結構原理渦輪流量計的渦輪由高導磁的不銹鋼材料制成 置于軸承上 渦輪芯上裝有螺旋形葉片 流體作用于葉片上使之轉動 葉片外邊安裝一導流器 起到支撐渦輪軸和穩(wěn)定流體流向的作用 使流體到達渦輪前先導直流向 以免回流體的自旋而改 渦輪流量計 改變對渦輪葉片的作用角度 渦輪流量計 渦輪流量計工作原理 當流體沿軸線方向沖擊葉片時 螺旋形葉片上產生的作用力的切向分力 推動葉片使渦輪旋轉 渦輪的轉速與流體的體積流量和密度成正比 渦輪轉動時 高導磁葉片依次地掃過磁鋼 磁電轉換器 所形成的磁場 使磁路的磁阻發(fā)生周期性的變化 葉片在永久磁鋼正下方時磁阻最小 兩葉片之間在磁鋼下方磁阻最大 磁阻的這種周期性變化 使感應線圈中的磁通量也隨之變化 而感生電動勢液隨之變化 這種周期性的變化經(jīng)放大轉換器放大 變成電脈沖信號 使電脈沖信號的變化頻率與渦輪的轉速成正比 與流量成反比 再經(jīng)顯示儀表測量和計算 即可得到被測流體的流量和總流量 f式中瞬時流量V體積總量 儀表系數(shù)f脈沖信號頻率N流量計輸出脈沖數(shù) 定義為單位體積流量 1m 流體流過流量計時 輸出的脈沖數(shù) 單位為 脈沖數(shù) m 與儀表結構 流動狀態(tài) 粘度有關 出廠前用水標定好的 渦輪流量計的特點及應用 1 反應快 精度高 通常有0 5 02兩級2 輸出信號為單脈沖頻率信號 抗干擾能力強 便于遠傳和信號處理 3 結構緊湊 體積小 按裝維修方便4 渦輪軸承易損 介質密度 粘度的變化對流量計指示有影響5 適于清潔介質的測量 6 安裝前必須保證前后有一定長度的直管段 前15D后5D以上 7 變送器型號為LW型 側氣體為LWQ型 更換安裝流量計 準備工作1 穿戴好勞保用品2 準備工具 用具 材料流量計一塊 300mm活動扳手2把 F 扳手一把 200mm螺絲刀一把 鋼絲刷一把 劃規(guī)一把 三角刮刀一把 300mm鋼直尺一把 剪刀一把 1mm左右石棉板一張 黃油一袋 毛氈兩張 放空筒一個 筆紙一張 操作步驟 一 到流程 放空1 打開流量計的旁通閥門2 關閉流量計的進 出口閥門 順序一定要對 如先關出口 會造成蹩壓 使流量計損壞 3 打開放空閥和排污閥 放管線殘夜泄壓 看壓力表回零二 計流量計底數(shù)于紙上三 拆卸流量計1 正確使用扳手拆卸螺栓 先上后下 待全部螺栓卸松后用手卸掉除上部兩端各自一條螺栓外的全部螺栓 檢查保養(yǎng)并擺放整齊 拆下流量計并放在毛氈上 四 安裝流量計1 情理法蘭端面 水線 量尺寸 制作墊片 墊子兩面涂抹好黃油后放在干凈處待用 2 按要求將流量計放入管路中 對好法蘭 穿好螺栓 右下角留一螺栓位置塞入墊片用 在法蘭連接處用撬杠敲開間隙 塞入墊片 并調整到位后對角緊固 安裝好流量計 五 到流程試壓關放空閥 開出口閥 開進口閥 關旁通閥 試壓六 清理現(xiàn)場 收拾工具注意事項1 制作墊片時 用鋼尺丈量法蘭的內外徑時一定要通過圓心 對稱的兩個螺栓孔鋼尺通過一