差壓流量計講義

當(dāng)充滿圓管的流體流經(jīng)在管道內(nèi)部安裝的節(jié)流裝置時，流束將在節(jié)流件處形成局部收縮，使流速增大，靜壓力降低，于是在節(jié)流件前后產(chǎn)生壓力差．該壓力差通過差壓計檢出．流體的體積流量或質(zhì)量流量與差壓計所測得的差壓值有確定的數(shù)值關(guān)系。差壓式流量計（節(jié)流式流量計）選定兩個截面，I—I是節(jié)流裝置前流體開始受節(jié)流裝置影響的截面；II-II是流束經(jīng)過節(jié)流裝置后收縮最厲害的流束截面，由伯努利方程式得由于流束在節(jié)流裝置后的最小收縮面積S2，實際上很難確切地知道它的數(shù)值，因此用節(jié)流裝置開孔的截面積S0來表示,其中稱為流束的收縮系數(shù)，其大小與節(jié)流裝置的類型有關(guān)。p1’、p2’—流體在截面I—I和II—II處的靜壓力v1、v2’—流體在截面I—I和II—II處的平均流速上面得到的流速是理論值，因為理想的不可壓縮的流體是不存在的。流體有粘度，故有摩擦，因此實際的流速應(yīng)修正。其次，考慮到使用方便，實際上經(jīng)常在節(jié)流裝置前后兩個固定位置上測取壓力p1、p2，代替p1’、p2’，在計算v2的公式中亦應(yīng)修正。考慮這兩方面的因素，在II—II截面上的流速流過截面II—II的體積流量為節(jié)流式流量計主要由兩部分組成：節(jié)流裝置和測量靜壓差的差壓計。節(jié)流裝置是安裝在流體管道中，使流體的流通截面發(fā)生變化，引起流體靜壓變化的一種裝置。常用的節(jié)流裝置有文丘利管、噴嘴和孔板，如圖所示。常用的節(jié)流裝置文丘利管壓力損失最小，而孔板壓力損失最大。文丘利管孔板噴嘴標(biāo)準(zhǔn)孔板是用不銹鋼或其它金屬材料制造的薄板，它具有圓形開孔并與管道同心，其直角入口邊緣非常銳利，且相對于開孔軸線是旋轉(zhuǎn)對稱的。標(biāo)準(zhǔn)孔板的形狀如圖所示．標(biāo)準(zhǔn)噴嘴即ISAl932噴嘴．它是一個以管道喉部開孔軸線為中心線的旋轉(zhuǎn)對稱體，由兩個圓弧曲面構(gòu)成的入口收縮部分及與之相接的圓筒形喉部所組成．其結(jié)構(gòu)如圖3—4所示標(biāo)準(zhǔn)文丘利噴嘴是標(biāo)準(zhǔn)文丘利管的一種型式，如圖3—5所示．它由廓形修圓的收斂部分，圓筒形喉部和擴散段組成．喉部取壓平面之前上游平面A、入口圓弧B、C和喉部的圓筒E部分與標(biāo)準(zhǔn)噴嘴完全相同．1．取壓方式差壓式流量計是通過測量節(jié)流件前后壓力差p來實現(xiàn)流量測量的，而壓力差p的值與取壓孔位置和取壓方式緊密相關(guān)。節(jié)流裝置的取壓方式有以下5種，各種取壓方式及取壓孔位置如圖3—7所示．(1)角接取壓:上下游取壓管位于孔板(或噴嘴)的前后端面處。角接取壓包括單獨鉆孔和環(huán)室取壓。如圖3—7中l(wèi)—l位置。(2)法蘭取壓：上下游側(cè)取壓孔的軸線至孔板上、下游側(cè)端面之間的距離均為25.4±0.8mm（1inch)。取壓孔開在孔板上下游側(cè)的法蘭上．如圖3—7中2—2位置．（3)徑距取壓：上游側(cè)取壓孔的軸線至孔板上游端面的距離為1Dm±0.1Dm，下游側(cè)取壓孔的軸線至孔極下游端面的距離為0.5Dm。如圖3—7中的3.3位置（Dm管道直徑）。(4)理論取壓：上游側(cè)取壓孔的軸線至孔板上游端面的距離為lDm±0.1Dm，下游側(cè)取壓孔的軸線至孔板上游端面的距離因值不同而異。該距離理論上就是流束收縮到最小截面的距離。如圖3—7中的4—4位置。(5)管接取壓：上游側(cè)取壓孔的軸線至孔板上游端面的距離為2.5Dm，下游側(cè)取壓孔的軸線至孔板下游端面的距離為8Dm．如圖3—7中的5—5位置．該方法使用很少．標(biāo)準(zhǔn)取壓裝置是國家標(biāo)形中規(guī)定的兩種取壓裝置，即角接取壓裝置和法蘭取壓裝置。其中角接取壓適用于孔板和噴嘴，而法蘭取壓僅用于孔板。(1)角接取壓裝置角接取壓裝置可以采用環(huán)室或夾緊環(huán)(單獨鉆孔)取得節(jié)流件前后的差壓。（2）法蘭取壓裝置法蘭取壓裝置由兩個帶取壓孔的取壓法蘭組成。標(biāo)準(zhǔn)取壓裝置差壓流量計常見故障以及處理方法1.取壓部件堵塞、損壞造成取壓不準(zhǔn)確，影響流量指示。判斷及處理方法：打開排污閥（或變送器排氣絲堵）進(jìn)行排液（氣）確認(rèn)導(dǎo)壓管線是否堵塞；雙法蘭楔式流量計則關(guān)閉工藝手閥拆下取壓法蘭確認(rèn)是否堵塞，膜盒是否粘料嚴(yán)重，檢查膜盒是否損壞（破裂、空鼓、失去彈性等）；處理方法：疏通各導(dǎo)壓部件，清理堵塞或黏著物料；膜盒損壞需更換儀表。2.變送器零點漂移，使流量指示偏大或者偏小。判斷及處理方法：存在三閥組的將正負(fù)壓室取壓關(guān)閉，打開平衡閥確認(rèn)變送器零點是否正常；雙法蘭楔式流量計則將法蘭膜盒泄壓后放在水平位置保證兩側(cè)膜盒均不受壓情況下確認(rèn)零點是否正常；如果零點漂移手、用HART手操器或者AMS進(jìn)行零點標(biāo)定。3.變送器輸出故障或者設(shè)置參數(shù)不正確，造成現(xiàn)場指示和DCS無法對應(yīng)起來或輸出錯誤。判斷及處理方法：檢查變送器內(nèi)設(shè)置參數(shù)（量程等）是否正確，用萬用表電流檔檢查4-20MA對應(yīng)當(dāng)前指示是否正確。如果輸出故障需更換對應(yīng)電子元件差壓流量計常見故障以及處理方法4.回路故障造成儀表無指示或指示不準(zhǔn)確判斷及處理方法：確認(rèn)現(xiàn)場變送器是否的電，檢查變送器是否有顯示，用萬用表測量24V供電電壓是否正常，電壓低于18V