弯管流量计在测量上升管流量中的优势

admin2 2018-5-3 14:31:24 职业动态 次阅读

 

摘要:在高温气冷堆蒸汽产生器结构中.需要测量14根上升管冷氮气的流量。因为冷氮气作为一种保护气.需要实行精确测量流量大小.以便使蒸汽产生器安全的工作。由于被测量的氦气属于紊流一般的流量计达不到测量的精度请求。为此.先容了一般气体的计量、弯管流量计的工作原理以及弯管流量计的测量优势等问题.表述了弯管流量计在测量上升管流量中的精确性、可靠性.对以后精确性计量问题提供了参考。

    随着国内外计量仪器的发扬精确的计量仪器越来越受到重视流量计量仪表在很多方面都有应用例如在热电厂中准确的流量计量在工艺控制成本预算能量的计量查核等方面有很重要的作用想要满足工况的需要以及维护方便精确平稳的计量仪器是很有必要的在此刻的制盐厂家傍边很多企业采用的是孔板流量计虽然孔板流量计也存在着很多优点但是随着时间的推移以及设备的持续改进它的一些缺点慢慢的显示出来孔板流量计的压力不够而且精度也不是很准确所以迫切需要一种新的流量计来代替孔板流量计节流孔板标注喷嘴等流量计都有一些不足比如压力损失有关这一点弯管流量计就没有附加压力损失。在一些传统的流量计比如涡街流量计存在计量误差大不抗振动并且修正的时候需要考虑众多的因素等缺点不能满足对流量的精确测量弯管流量计具有精确度高结构简单使用方便等优点广泛应用于各类计量等问题。

1气体的计量
1.1传统的计量器具
    在天然气输送管计量中,采用的是准则孔板流量计,其精确性一般,要想包管在计量中的准确和有用,需要标准的操纵、严刻的办理才有或许提高孔板式流量计的精确性。在饱和蒸汽、过热蒸汽等流体中,采用的是准则孔板式流量计,因为会出现停汽现象,产生的冷凝水积存在管道的底部,在恢复通汽时引起两相流导致不能精确测量。后来为了弥补这一缺点,采用环形孔板式流量计,让冷凝水沿着环形孔板流走,使其不会堆积,降低了计量误差,但是精确性也是一般。在计量蒸汽工况时,采用的是喷嘴流量计,如图1所示,在
其直管长度不能满足准则限定的情况下,存在一定的系数误差,精确性不是很高。

   除了这些问题之外,随着设备的改进和计量请求的提高,孔板流量计还存在着诸多的问题,比如在节流安装的过程傍边难免会出现一些误差,孔板流量计适用于干净的介质,在介质层流的状态下测量效果最好,但是往往经常应用在多种场合下,纯净的介质和层流难以包管,有时候计量的管段不能够达到请求,也有时候有很多混入的杂质,都有或许降低孔板流量计的测量精度,从而加大测量的误差。
1.2 新型的计量器具
    弯管流量计作为一种新型的计量器具,虽然问世时间不长,但是很多领域已经投入使用。在我国真空制盐的生产中,蒸汽的消耗会影响盐的成本,在蒸汽流量测量中,从以前的孔板流量计改成了弯管流量计,弯管流量计的诸多优点提高了蒸汽计量的准确性。在冶金企业的生产过程傍边,烟气流量计是一个很重要的参数,采用弯管流量计来实行测量,很好地满足了工艺操纵的需要。
    这些年,弯管流量计在核电站领域得到了很好的发扬,在核电反应堆的某一回路氦气的测量傍边,弯管流量计因其很高的测量精度很受欢迎,在这个回路的工艺管道中,弯管流量计作为其中的组成局部,没有附加压力,相对于其它的流量计来说精确性提高了很多。在大亚湾核电站的蒸汽产生器结构中,根本上都是采用了弯管流量计对其流量实行准确测量。
    在贵溪冶炼厂中,曾经都使用的一般流量计来测各处的排气量,因其漏风率比较高,导致气体计量测量不准确,逐步采用了弯管流量计,尤其是在冶炼厂的闪速炉和转炉等排烟管道上,而且弯管流量计工艺操纵简单,漏风率大大降低,减少了运营成本以及维护的费用。在冶炼厂的扩建和重建过程中,这种弯管流量计的投入,节约了大量的资金,并且获得了很好的收益。由此可见。弯管流量计的应用前景十分广阔,在热力、石化等方面弯管流量计也得到了很快的推广。

2.弯管流量计的工作原理
    弯管流量计的计量方式为差压式计量,其原理很简单,流体经过弯道的时候,会产生约束,这种约束会让流体做圆周运动,其所遵循的规律和在物体空气中做的圆周规律相似,按照圆周定律公式F=mv2/r,流体经过弯道产生的离心力和流体的流速v 与流体的质量以及弯道的半径r有关系。因为离心力的存在,在弯道的外侧会产生压差,只需要测出压差值就可以计算出流体的流量值。弯管流量计示意图和弯管截图如图2、图3所示。

    弯管传感器的系统构成也很简单,差压变送器可以将各种信号转换成准则信号,压力变送器及温度变送器分别将自己测出的信号输送到弯管流量计的主机傍边,由显示仪表中的单片机实行计算与剖析,这样得出的流量值就会显示在仪表盘中,系统结构如图4所示。


3.弯管流量计的测量优势
(1)安装方便。采用焊接,幸免了因为流体在上升管漏夜产生的很多问题,减少了后期的维护,削减了经费开支;
(2)不怕撞击,抗振动。弯管流量计在工作时不受外界撞击的影响,即便上升管流体有较高的流速,在测量中也能显示出较高的差压值,同时也能保持弯管流量计较高的测量精度。
(3)结构简单、没有附加的阻力损失。传感器有一个固定几何尺寸的90°弯头,弯头的加工精度很高,弯
头是弯管流量计的核心部件,还有就是在传感器的内外两侧45°处各钻有一个4~13mm 直径的导压孔,没有其他的元件设备,所以不会产生附加的阻力损失。每个传感器的流量系数是不一样的,因为他们几何尺寸各有不同。
(4)具有耐高压、耐磨性能好和使用命长的特点。在测量上升管流量过程傍边,冷氦气只对弯管口径产生微小变化,对流量测量影响很小。弯管传感器和差压变送器经过导压管相连接,冷氦气与差压变送器没有直接接触,因此,转换器不会收到高压的影响,可以在高压的情况下安全的运转。弯管流量计不用按期的维护就可以包管很长的工作时间而且有较高的精度。
(5)具有量程比大、精度高和小流量性能好的优点。弯管流量计的量程比为10:1,弯管流量计系统准确度优于1.0级,其健全的冷凝液位技艺,包管了小流量的高精度测量。传感器口径范围宽,前后直管段请求不严刻,流量计现场容易布置。弯管流量计应用口径已达DN10-DN1600,前后直管段只需包管前5D、后2D甚至更小。
(6)测量数据可经过DSC或PLC设备实现瞬时量、累计量、报表、打印等,还可以实现温压补偿等计算功能。
(7)在弯道中的取压口不容易堵塞。当气体中的杂质比较高时,可以反吹让杂质流走,它设置的取压口比较大,根本上这种情况出现的概率很低,即便在特殊情况下产生了一些故障,没有必要准备备用品,自行就能处置,所以可节省维护方面的费用。
(8)弯管流量计不但很准确,而且还很灵敏,重现性比较好。

4、结论
    经过弯管流量计和一般流量计的对比表明:采用弯管流量计测量上升管中的冷氦气的流量具有很高的精确性,提高了很高的准确数据,提高了蒸汽产生器的安全性。为以后弯管流量计测量流体方面提供了一定的参考依据。

编辑:裴晓迟,李耀刚,龙海洋,楚京

来源:华北理工大学机械工程学院

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