業(yè)務(wù)工作總結(jié)化工生產(chǎn)中流量的測(cè)量方法和儀表選擇的考慮因素

1、化工生產(chǎn)中流量的測(cè)量方法和儀表選擇的考慮因素（李群山 陜西陜化煤化工有限公司 郵編 714100）在多年的工作實(shí)踐中，無(wú)論是新項(xiàng)目的建設(shè)，還是老裝置的技術(shù)改造，常常會(huì)遇到流量?jī)x表的選型問(wèn)題。現(xiàn)將自已的工作經(jīng)驗(yàn)與學(xué)習(xí)積累總結(jié)如下。在化工生產(chǎn)中，大量使用流量測(cè)量?jī)x表對(duì)流量進(jìn)行測(cè)量，而在實(shí)際生產(chǎn)中，我們也經(jīng)常遇到因考慮不當(dāng)和選型不當(dāng)造成的測(cè)量不準(zhǔn)確。因此要根據(jù)不同的工藝狀況，正確和有效地選擇流量測(cè)量的方法和儀表。一 流量測(cè)量方法和儀表初選符號(hào)說(shuō)明：最適用通常適用×不適用液體特性和工藝過(guò)程條件液體氣體流體特性工藝過(guò)程條件清潔臟污含顆粒纖維漿腐蝕性漿腐蝕性粘性非牛頓流體液液混合液氣混合高溫低溫

2、小流量大流量脈動(dòng)流一般小流量大流量腐蝕性高溫蒸汽差壓式孔板××××噴嘴×××××××文丘里管××××××彎管××××××××××楔形管××××××××××均速管××××××

3、;××浮子式玻璃錐管×××××××××××××金屬錐管×××××××××××容積式橢圓齒輪××××××××××××××××腰輪××××

4、15;××××××××××刮板×××××××××××××××××膜式××××××××××××××××××渦輪式×××&#

5、215;××××××××××電磁式×××××××××流體振蕩式渦街××××××××××旋進(jìn)式××××××××××××××××××超

6、聲式傳播時(shí)間法××××××××××××××多普勒法××××××××××××靶式××××××××××××××××熱式×××××

7、15;××××××××××××科式力質(zhì)量式××××××××××××××插入式××××××二 分析因素當(dāng)有了一個(gè)初步選擇的方案后，就要收集資料（包括儀表樣本，技術(shù)數(shù)據(jù)，選用手冊(cè)等），充分了解儀表規(guī)范性能，再?gòu)膬x表規(guī)范，流體特性，安裝場(chǎng)所，環(huán)境條件和經(jīng)濟(jì)費(fèi)用五個(gè)方面的因素，進(jìn)行分析，

8、列表和比較。2.1儀表規(guī)范和性能要求方面的考慮2.1.1測(cè)量流量還是總量生產(chǎn)過(guò)程中，工藝控制調(diào)節(jié)中主要是測(cè)量流量，灌裝容器以及商貿(mào)核算和儲(chǔ)運(yùn)交接等使用場(chǎng)所大部分是要計(jì)量總量的。這兩種不同的要求，在選擇測(cè)量方法上就有不同的側(cè)重點(diǎn)。象容積式流量計(jì)，渦輪流量計(jì)等，測(cè)量原理上是以機(jī)械計(jì)數(shù)或脈沖頻率輸出，直接得到總量，因此有較高的精度，適用于計(jì)量總量，而電磁流量計(jì)，超聲波流量計(jì)等儀表原理上是以測(cè)量流速推導(dǎo)出流量，響應(yīng)快適于過(guò)程控制。2.1.2儀表精度的考慮儀表廠家在標(biāo)注儀表的誤差百分率時(shí)，常用%FS表示，即測(cè)量量程的百分率，也有用%R表示的，即測(cè)量值的百分率，當(dāng)然是%R更為嚴(yán)謹(jǐn)。在用于商貿(mào)核算，儲(chǔ)運(yùn)交接

9、和物料平衡時(shí)，要選擇高精度的儀表，還要考慮精度的持久性，是否易于重新校驗(yàn)，以及是否有在線校驗(yàn)的可能。而對(duì)于沒(méi)有總量計(jì)量的要求，只是應(yīng)用于流量控制系統(tǒng)中，則流量檢測(cè)儀表的精度要在整個(gè)系統(tǒng)控制精度的要求下來(lái)確定。比如未經(jīng)實(shí)物標(biāo)定的均速管，楔形管，彎管等差壓裝置的誤差可達(dá)5%左右，選用高精度的差壓計(jì)與之相配也就沒(méi)有實(shí)際意義，反而會(huì)增加儀表投資的成本。2.1.3儀表的重復(fù)性重復(fù)性由儀表原理與制造質(zhì)量決定，是一個(gè)非常重要的指標(biāo)。在實(shí)際使用中，儀表的重復(fù)性常常被流體粘度，密度等參數(shù)變化所影響。因此受這些參數(shù)變化影響大的儀表，就不能被選擇使用。例如浮子流量計(jì)受流體密度影響，小口徑儀表還受粘度影響，有些未做修

10、正處理的超聲波流量計(jì)受流體溫度的影響。有關(guān)資料顯示，若儀表輸出是非線性的時(shí)候，這種影響更為突出。2.1.4儀表的上限流量和流量范圍選擇流量?jī)x表的口徑應(yīng)按被測(cè)管道使用流量范圍和被選儀表的上限流量和下限流量來(lái)選配，而不能簡(jiǎn)單地按管道通徑配用。通常管道流體最大流速是按經(jīng)濟(jì)流速來(lái)確定的。因?yàn)榱魉龠x擇的低，管徑粗，投資大，流速過(guò)高則輸送功率大，增加了運(yùn)行費(fèi)用。例如水等低粘度的液體，經(jīng)濟(jì)流速為1.5-3m/s，高粘度液體在0.2-1m/s。大部分流量?jī)x表上限流量的流速接近或略高于管道經(jīng)濟(jì)流速，因此，儀表選擇口徑與管徑相同的機(jī)會(huì)較多，安裝較方便。如不同也不會(huì)相差太多，可采用異徑管連接。同一口徑不同類(lèi)型的儀表

11、上限流量受各自工作原理和結(jié)構(gòu)的約束，差別也是很大，以液體為例，上限流量的流速，玻璃管浮子流量計(jì)在0.5-1.5m/s,容積式流量計(jì)在2.5-3.5m/s,渦街流量計(jì)在5.5-7m/s，電磁流量計(jì)在1-7m/s(也有的儀表廠家介紹說(shuō)達(dá)到0.5-10m/s)。要注意液體的上限流速不要因流速過(guò)高而產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。2.1.5儀表的范圍度儀表的范圍度就是上限流量和下限流量的比值。值愈大，流量測(cè)量范圍愈寬。線性?xún)x表有較大的范圍度，一般為10:1，非線性?xún)x表通常為3:1。在實(shí)際選型工作中，常遇到有的廠家把最大上限流速提的很高，液體提高到7-10m/s，氣體提高到50-70m/s，而實(shí)際上這么高的流速一般是用不

12、上的，因?yàn)檫@么高的流速在生產(chǎn)中是很不經(jīng)濟(jì)的，所以范圍度寬的關(guān)鍵是要有較低的下限流速，以適應(yīng)測(cè)量的需要。因此下限流速低的寬范圍度儀表才是實(shí)用的。2.1.6壓力損失除電磁式，超聲式等外，大部分流量傳感器要在流通通道中設(shè)置一個(gè)靜止的或活動(dòng)的檢測(cè)元件以改變流動(dòng)的方向，從而產(chǎn)生個(gè)大小隨流量而變的不能恢復(fù)的壓力損失，因此選擇了壓損過(guò)大的儀表會(huì)影響流通效率。對(duì)于有些液體，過(guò)度的壓力降還可能引發(fā)氣穴現(xiàn)象和液相氣化，降低測(cè)量精度甚至?xí)p壞儀表。2.2液體特性方面的考慮2.2.1流體的溫度和壓力必須要確切知道壓力和溫度的最大和最小值。在測(cè)量氣體時(shí)溫度壓力的變化造成過(guò)大的密度變化，要做溫度和壓力的修正。同時(shí)流量?jī)x表

13、外殼的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和材質(zhì)也取決于流體的溫度和壓力。測(cè)量氣體時(shí)，還要確認(rèn)所提出的體積流量是在工況狀態(tài)下的還是在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的。2.2.2流體的密度一般來(lái)說(shuō)，液體的密度相對(duì)是恒定的，除非溫度變化很大而引起較大密度變化，一般不需要修正。2.2.3粘度各種液體之間粘度差別是很大的，并且隨著溫度的變化有著顯著的變化。而氣體之間的差別是比較小的，值也較低，也不會(huì)因溫度和壓力的變化而有顯著的變化。粘度對(duì)各類(lèi)流量?jī)x表的影響程度不一。電磁式，超聲式和科里奧利質(zhì)量式的流量值在很寬的粘度范圍內(nèi)，可以認(rèn)為不受液體粘度的影響，容積式略受影響，浮子式，渦輪式和渦街式當(dāng)粘度超過(guò)一定值時(shí)就不能使用了。粘度是判別牛頓流體或非牛頓流體

14、的一個(gè)參數(shù)，大多數(shù)流量測(cè)量方法和儀表，僅適用于牛頓流體。所有的氣體都是牛頓流體，大多數(shù)液體以及含有少量球形微粒的液體也是牛頓流體。2.3安裝方面的考慮安裝方面的考慮因素有：儀表安裝方向，流動(dòng)方向，上下游管道狀況，閥門(mén)位置，振動(dòng)，電氣干擾和維護(hù)空間等。2.3.1儀表的安裝方向有些儀表水平安裝和垂直安裝在測(cè)時(shí)性能上是不一樣的，如流體垂直向下流動(dòng)會(huì)帶給儀表轉(zhuǎn)動(dòng)元件額外力，會(huì)明顯影響儀表的線性和重復(fù)性，還有些水平管道可能沉淀固體顆粒，因此測(cè)量漿液的儀表最好安裝于垂直管道。2.3.2上游和下游直管段的考慮大部分流量?jī)x表會(huì)受到進(jìn)口流動(dòng)狀態(tài)的影響，最好有良好的流動(dòng)（無(wú)旋渦，無(wú)流速分布畸變）。容積式和科里奧利

15、質(zhì)量式儀表基本上不受旋渦的影響，使用渦輪和渦街流量計(jì)要盡量降低旋渦，電磁式和差壓式則應(yīng)限制旋渦在較小范圍內(nèi)。2.3.3管徑大小的考慮由于有些類(lèi)型儀表的口徑范圍并不是很寬，因此在測(cè)量低速或高速的流量，可選擇與管徑尺寸不同的儀表口徑，并以異徑管連接，使儀表運(yùn)行在規(guī)定的范圍內(nèi)。流量超過(guò)范圍，流速過(guò)低儀表誤差增加直到無(wú)法工作，流速過(guò)高誤差也可能增加，同時(shí)還有可能造成測(cè)量元件損壞。2.4儀表運(yùn)行環(huán)境方面的考慮2.4.1環(huán)境溫度儀表的電子部件和某些儀表的流量檢測(cè)部分會(huì)受到環(huán)境溫度變化的影響。因此，有時(shí)候要考慮將轉(zhuǎn)換顯示部分和流量傳感部分分離安裝在不同的場(chǎng)所，以保證電子元件免受溫度影響。如果環(huán)境溫度變化會(huì)影響流動(dòng)特性，管道還需要包絕熱層。2.4.2環(huán)境溫度高濕度會(huì)加速大氣腐蝕和電解腐蝕并降低電氣絕緣，而低濕度則容易感生靜電。環(huán)境溫度或介質(zhì)溫度急劇變化會(huì)引起濕度方面的問(wèn)題，如表面結(jié)露。達(dá)些都應(yīng)在做儀表選型時(shí)予以考慮。2.4.3安全性在有爆炸性危險(xiǎn)的環(huán)境，要按照爆炸性混合物分級(jí)分組，防護(hù)電氣設(shè)備類(lèi)型以及其它安全標(biāo)準(zhǔn)選擇儀表。有可燃性氣體或可燃性塵粒時(shí)應(yīng)采取特殊外殼的儀表，同時(shí)不