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汽油流量计的特点、选型和应用
点击次数:1569 发布时间:2015-01-12
  1引言
  
  流量与温度、液位、压力等参数一样,是化工生产过程中一个需要随时监控的重要参数。流量测量的方法很多,针对不同的介质工况,可以选择电磁流量计、涡街流量计、差压流量计、汽油流量计等不同种类的流量计。在原材料、中间产品或产品(成品)等涉及工艺考核和/或成本核算的场合,流量测量的精度对考核或核算结果影响较大,需要选择较高精度的流量仪表来完成流量测量的任务。此时,汽油流量计就显示出很大的优势,是目标。本文简要介绍了汽油流量计的测量原理、性能特点、选型及应用情况。
  
  2汽油流量计的测量原理
  
  目前,绝大部分汽油流量计是依据科氏力原理来测量流体的质量流量的。科氏力是指物体在旋转系统中作直线运动时所受的力:
  
  Fc=2*Δm(v*ω)
  
  式中,Fc为科氏力;Δm为移动物体的质量;ω为角速度;v为旋转或震动时的径向速度。
  
  由此可见,科氏力与运动流体的质量Δm、速度v成正比,即与流体的质量流量成正比,而与流体温度、压力、粘度及流量特性等无关。式中恒定的角速度ω可以用流量计测量管的震动来代替,当流体流过两根平行的(或其他形式的)测量管时,测量管受科氏力的作用产生反向振动。在测量管中产生的科氏力会引起测量管变形,从而产生进口和出口的相位差,通过入口和出口的相位传感器即可测出测量管的震动相位。
  
  3汽油流量计的分类和特点
  
  汽油流量计制造厂商很多。国外有艾默生过程管理高准(Micro-motion)、恩德斯豪斯、福克斯波罗、科隆等公司,国内也有北京建中、首都科技集团等厂家。
  
  根据仪表输出信号不同,分为4~20mADCHART常规信号和FF现场总线数字信号、ProfiBus现场总线数字信号等,部分汽油流量计还带有脉冲信号输出、报警接点输出;根据安装形式不同,有分体型和一体型;根据测量机构结构不同,有单一直管、连续单管、ω管等;根据测量介质不同可分为气体汽油流量计和液体汽油流量计。
  
  下面以Micro-motion的产品为例,对汽油流量计的特点和选型做一简单说明。
  
  Micro-motion汽油流量计主要有E、F、D、R、H和T型等几种规格。其中E型抗干扰能力强,应用范围宽而且精度zui高,液体介质0.1级,气体介质0.35级,可用于原材料入装置计量、贸易计量等精度要求较高的场合。F型液体介质0.2级,气体介质0.5级,适用于一般场合。D型为特殊用途场合下选用的汽油流量计。传感器不仅有钽、Tefzel等接液部件,还有高温、高压等选项,DS600的流量范围可以达到680t/h,是Micro-motion流量计家族中可测量范围zui大的流量计。R型汽油流量计是一体型流量计,液体介质测量精度0.5级,虽然精度不算太高,而且它的接液材质只有不锈钢,但因为它具有安装方便、经济可靠的特点,还是得到用户的普遍认可。H型和T型是卫生型汽油流量计,材质有不锈钢和钛材质,可满足卫生食品行业特殊的表面处理要求。
  
  其他厂家的产品特点各有不同,可以根据不同的使用场合和精度要求选择的汽油流量计。但要注意,要根据被测流量值选择合适的流量计口径,使被选流量计的使用流量范围在流量计额定流量范围的20%~80%之间。
  
  4汽油流量计的安装
  
  汽油流量计的安装对前后直管段无特殊要求。但必须满足以下条件:
  
  (1)对于液体介质,应使流量计处于管道低点。避免因背压过低而使介质汽化,影响测量结果。对于气体介质,不能使流量计处于管道局部低点,以避免测量管中有积液而产生测量误差。
  
  (2)对于液体介质,在运行过程中必须保证介质充满管道。不能使测量管中存在气液或液固两相流体。如果安装在垂直管道上,应使流体自下向上流动。如果必须从上向下流动,则可在流量计后设置一个限流孔板,防止测量管被抽空。
  
  (3)流量计与连接法兰必须完全对准,否则会给测量管带来外应力而影响测量结果。
  
  (4)要避免强电磁场对流量计造成干扰,流量计附近不能有大电机等干扰源。
  
  (5)同型号的汽油流量计相邻安装时考虑将震动频率错开,避免共振产生的负面影响,而且两台流量计的间距至少相当于仪表长度的4倍。
  
  (6)注意将流量计相位测量的固有振动频率与管道固有的振动频率,否则将引起测量的波动。
  
  (7)流量计前后应安装截止阀门,以方便运行前进行零点校正。
  
  5汽油流量计使用过程中存在的问题及处理方法
  
  山西三维集团股份有限公司在新建装置中使用了包括Micro-motion、恩德斯豪斯、福克斯波罗等公司的多台汽油流量计。运行过程中出现了一些问题,经过认真分析并采取了相应措施后得到了解决。
  
  (1)流量计位于整个管道的局部高点,测量管中聚集气泡,测量结果误差很大。改变安装位置后,运行良好;
  
  (2)初次安装时没有在流量计前后加截止阀门,装置开车后无法进行零点校正。增加前后截止阀,校零后运行正常;
  
  (3)流量计前后管道不同心,导致流量计始终有流量输出。重新配管后正常;
  
  (4)流量计零漂,检查检测线圈和驱动线圈的电阻值正常,清洗传感器内部后正常。原因是传感器内部挂壁造成零漂;
  
  (5)流量计在故障状态时变送器显示屏上会有故障代码显示,查阅维护说明可找到相应的处理方法。
  
  6变送器部分
  
  各厂家汽油流量计变送器面板上的显示菜单和操作方法不尽相同。但通过面板或HART手操器操作均可实现工艺参数设定、量程选择、输出信号选择、就地显示选项等功能的设定。这里不再赘述,可通过查阅产品说明书详细了解。汽油流量计具有精度高、适用介质多、可靠性好、使用方便、维护量小等特点。在流量检测仪表中所占的比例越来越大,尤其在贸易交接领域应用越来越广。了解并用好汽油流量计对保证化工装置安全稳定运行意义重大。
  
  汽油流量计柴油流量计原油流量计导热油流量计
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