差压式流量测量技术问答(二)差压式流量计的测量元件或传感器.pdf

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差压式流量测量技术问答(二
差压式流量计的测量元件或传越器
天津石化炼油厂汪玉忠
8标准节流装量存在的主要问题是什么?
(3)流体流动状态是紊流,郎雷诺数大于临界雷诺数
(1)测量准确度、复现性在流量仪表中属于中等,大约为
(4)标准节流装置不适合测量脉动流和临界流。
2级,由于存在诸多影响因素,难以提高:
(2)测量范窄,由于差压与流量平方关系成正比,量棍
10孔板取压的五种方式,各有什么特点?
比也很小;
孔板取压有五种方式:角接取压法、法兰取压法,径距取压
(3)玑场安装条件高,尤其节流装置前直管段难以满足要
法、理论取压法(缩流取压法)和管接取压法(损失取压法
见图3
(4)节流装置与差压仪表间需要有引线、阀门连接,容易
泄漏、堵塞和冻结,造成测量失灵
aa
(5)标准孔板的尖锐度随运行时间延长不断磨损变钝,测
量准确度下降
流向
(6)大管段标准孔板(直径300mm以上)在高温下运行容
易变形,形成凹凸面,影响测最准确度;
(7)标准孔板、喷嘴压损大。
a-a角接取压b-b法兰取压c-c径距取压dd理论取压e-e管接取压
图3五种孔板取压位置
采用标准孔板测量流量时,液体应满足什么条
(1)管接取压法(损失取尽法):是一种古老的取压方
件?
式,是希客斯坦(E.
在1913年发布的。上游取压
(1)液体必须充满管道,并连续流过节流装置
位置距孔板上游端面2.5D,下游取压口位置距孔板下游端面8D。
(2)液体必须是单相的、均匀地通过节流装置不能发生相
在下游取压点是在流体经过孔板后,流体的流東已经完全充满管
变
道,所以上、下游形成的差压比较小,另外在下游的8D之内管壁
40远题 AUTOM
粗糙度直接影响差压值。此种取法除了少数的天然气测量流量
取压口
还保留外,基本不再使用
(2)理论取压法(缩流取压法):为了克服管接取压法产
/
取压口
生差压小的缺点,将下游取压点改为流体经过孔板層流束收缩最
小的位置,此处产生的差压最大。但是流東收缩最小的位置是与
液体會颗粒
液体含气泡
直径比(与β)有关的函数,所以这种取压法的下游取压点是不
落气含水滴
固定的,应用起来很不方便,此方法只能作为理论分析用,没有
(c)圆缺孔板
实际应用。
(3)径距取压法:此方法是针对管接取压法产生差压小的
取压口
缺点改进而来,将下游取压点的位置固定。在直经比β小于0.735
D
时,径距法与埋论法的数据很接近。在结构上,没有复杂的加工
取压口
件,现场安装使用很方使,在次美国家应用广泛。
(4)角接取压法:采用环宰结构,利用环室的均压作用提
?D切
液体舍颗粒
液体含气泡
高测量精度。环室的结构复杂,加工费时、费料、成本高,环室
蒸气含水滴
钓取压f容易堵塞,不易疏通。
(d)偏心孔板
(5)法兰取压法:…般都在法兰上取压,结构上比角接和
取压口
取压囗
锥形体
环室要简单,只是需要专用的孔板法兰,不能用普通法兰代替
流向
流向
GB/T262493把径距取压法、角接取压法和法兰取压法作为
标准节流装置的取压方法。
歉粒
。锥形体1「
取压口
液体含颗粒
液体含气泡
11由标准乳板衍生出来的各种非标准孔板各有什
(e)楔形孔板
么特点?
高压
内藏孔板
为解决特殊情况的测量衍生多非标准孔板,列出10种,见
4所示,其特点如下。
低压
膜怠
<0. I1
(f)內藏孔板
调整和锁緊螺纹组件
活动活寨固定孔板
支架
支架
流向
流匈
反向弹簧
高压口
精密弹簧
低压口
(a)锥形入口孔板
(b)14圆孔板
g)线形孔板
2011.02 AUTOMATION PANORAMA aim N 41
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高压口
参死图4(d)。它可以测量脏污流体,取压方式为法兰取压。
(5)楔形孔板:结构形式如图4(e)。开孔位置与圆缺孔
低压口
板相似,开孔为V形,可以减少压损,空也可以测量脏污流体
取压方式还未进行标准化。
流向
(6)内藏孔板:这种孔板是将孔板与差压变送器作成一个装
置、如图4(f)所示,由于取消了引压管线、二次门,就没有管
线泄漏、凝、堵等现象。它主要用于小流量测量,即管径小于50mm
的流量测量,常用在管经15~40mm、流量范围].02×10°~48mh
(h)道尔管
(液体)、0.0001~1300mh(气体)的测量中。
高压口
(7)线性孔板:孔板管道面积随流量大小自动変化,形成了
低压口
测量差压与流量的线性关系,也お大了测量范围。见图4(g)
(8)道尔管:结构如图4(h)所示。
流向
它是由40°人日锥角和15扩散管组成的节流元件,正负取压口
分别在锥管前部和喉部。长度是管径的15~2倍,仅为文丘里管的
17%,道尔管产生的差压比文丘里管大,但在高压下压损很小
(i)罗洛斯管
9)罗洛斯管(Lo-1Los):由40人口段、ア锥管、5扩散
管组成的节流元件。取压方式为角接取压,它也是低压损失的节
落压口
低压
取压口
三脚支架
三脚支架
流元件。结构形式见图4(i)
(10)环形孔板:环形孔板结构如图4(j)所示。主要有一
个固定在与管同心的圆板由三角支架固定,利用中心轴管将孔板
上、下游的压力传送出去。其优点是:既能自由排出管道底部的
俭測孔
污物,又能使气体或素汽沿着J页部流过。
〔j)环形孔板
图4非标准孔板
12弯管流量计与孔板流量计在结构和原理上有什
(1)維形入口孔板:它相当一块标准孔板倒装,是为了克么不同?
服尖锐度的磨损而改进的,取压方式为角接取压,见图4(a)。
从结构上讲,弯管流量计传感器是以90°鸾管为基础,在弯
(2)1/4孔板:与标准孔板相似,只是孔口形状不同,其管中心的内外側取出差压,从而测得流量;孔板流蠶计节流装置
外形轮廓由一个与轴线垂直的端面,半径r为1/4圆构成的入口截是在管道中心安装一个孔板作为节流件,在孔板前后取出差压,
面及嘴出口端面组成,特点同上。取压方式为角接或法兰取测得流量的大小,如图5所示。
压,见图4(b)。
从原理上,流体流经弯管时,受到管内的约東作用,迫使
(3)圆缺孔板:如图4(c)所示,其开孔为题的一部分,
流体在弯管内做近似圆周运动,产生惯性离心力,离心力的大小
般在圆的下半缺,该圆的点径为管道内径的98%,开孔圆弧部
可以通过弯管内外差压的测量得到,所以弯管流量计是离心式差
分的圆心与管道词心。缺孔板可测量脏污流体,取压方式为法压流量计;而孔板流量计是以流体流动连续性方程(质量守恒定