差壓式流量計(jì)是目前工業(yè)生產(chǎn)中檢測(cè)氣體、蒸汽、液體流量常用的一種檢測(cè)儀表。據(jù)統(tǒng)計(jì),在石油化工廠、煉油廠以及一些化工企業(yè)中,所用的流量計(jì)約70%~80%是差壓式流量計(jì)。它因?yàn)闄z測(cè)方法簡(jiǎn)單,沒(méi)有可動(dòng)部件,工作可靠,適應(yīng)性強(qiáng),可不經(jīng)實(shí)流標(biāo)定就能保證一定的精度等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)流程中。
差壓流量計(jì)主要由三個(gè)部分組成。部分為節(jié)流裝置,它將被測(cè)流量值轉(zhuǎn)換成差壓值;第二部分為信號(hào)的傳輸管線;第三部分為差壓變送器,用來(lái)檢測(cè)差壓并轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào),由顯示儀顯示出流量。
差壓式流量計(jì)是發(fā)展較早,研究比較成熟且比較完善的檢測(cè)儀表。目前國(guó)內(nèi)外已把工業(yè)中常用的孔板、噴嘴、文丘利噴嘴和文丘利管四種節(jié)流裝置標(biāo)準(zhǔn)化,稱為“標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置”。此外在工業(yè)上還應(yīng)用著許多其他形式的節(jié)流裝置。
流體在有節(jié)流裝置的管道中流動(dòng)時(shí),在節(jié)流裝置前后的管壁處,流體的靜壓力會(huì)產(chǎn)生差異的現(xiàn)象稱為節(jié)流現(xiàn)象。具有一定能量的流體才可能在管道中流動(dòng)。在管道中流動(dòng)的流體所具有的靜壓能和動(dòng)能,在一定條件下互相轉(zhuǎn)換,在忽略阻力損失的情況下參加轉(zhuǎn)換的能量總和不變。
節(jié)流裝置是差壓式流量計(jì)的核心裝置。它包括節(jié)流件、取壓裝置以及前后相連的配管。當(dāng)流體流經(jīng)節(jié)流裝置時(shí),將在節(jié)流件的上、下游兩側(cè)產(chǎn)生與流量有確定關(guān)系的差壓。所謂“標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置”就是在某些確定的條件下,規(guī)定了節(jié)流件的標(biāo)準(zhǔn)形式以及取壓方式和管道要求,無(wú)需對(duì)該節(jié)流裝置進(jìn)行單獨(dú)標(biāo)定,也能在規(guī)定的不確定度(表征被測(cè)量的真值在某個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)的一種估計(jì))范圍內(nèi)進(jìn)行流量測(cè)量的節(jié)流裝置。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件包括標(biāo)準(zhǔn)孔板、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴和文丘里管。
目前非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置大致有以下一些種類:
1)低雷諾數(shù)用1/4圓孔板,錐形入口孔板,雙重孔板,雙斜孔板,半圓孔板等;
2)臟污介質(zhì)用圓缺孔板,偏心孔板,環(huán)狀孔板,楔形孔板,彎管節(jié)流件等;
3)低壓損用羅洛斯管,道爾管,道爾孔板,雙重文丘里噴嘴,通用文丘里管,Vasy管等;
4)小管徑用整體(內(nèi)藏)孔板;
5)端頭節(jié)流裝置端頭孔板,端頭噴嘴,Borda管等;
6)寬范圍度節(jié)流裝置 彈性加載可變面積可變壓頭流量計(jì)(線性孔板);
7)毛細(xì)管節(jié)流件層流流量計(jì);
8)脈動(dòng)流節(jié)流裝置;
9)臨界流節(jié)流裝置音速文丘里噴嘴;
10)混相流節(jié)流裝置。節(jié)流式DPF現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的不斷拓展必然提出發(fā)展非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的要求,十余年來(lái)ISO亦在不斷制訂有關(guān)非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的技術(shù)文件,在它們不能成為正式標(biāo)準(zhǔn)之前作為技術(shù)報(bào)告發(fā)表。
差壓在底限運(yùn)行時(shí),誤差與流量計(jì)量的理論誤差可達(dá)100%,由于底限運(yùn)行時(shí)其流量都比較小,所以對(duì)全天的總量可能影響不大,但如果在底限長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的情況下,對(duì)計(jì)量的準(zhǔn)確性及能源介質(zhì)數(shù)據(jù)的有效性都產(chǎn)生了極大的影響,例如某煉鋼單元(4臺(tái)轉(zhuǎn)爐),煉鋼吹氧不是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程,一般持續(xù)15分鐘左右,在不用氧氣的時(shí)間段中小信號(hào)對(duì)流量的影響是巨大的,煉鋼氧氣消耗在基本在20000m3/h左右,每小時(shí)約有30%的時(shí)間處于小信號(hào)狀態(tài),此時(shí)底限運(yùn)行與實(shí)際流量偏差可達(dá)9%左右,全天運(yùn)行下來(lái)實(shí)際偏差也基本接近1%,雖然也能滿足三級(jí)計(jì)量的要求,但是為了能更加準(zhǔn)確的計(jì)算能源消耗及相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)平衡工作,小信號(hào)切除還是非常有必要的。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)經(jīng)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn),引起小信號(hào)的原因主要有以下幾點(diǎn): 1)差壓變送器在校準(zhǔn)的時(shí)候不準(zhǔn)確,檢定校準(zhǔn)人員在調(diào)節(jié)差壓變送器時(shí),只是把輸出信號(hào)調(diào)節(jié)到差壓變送器的準(zhǔn)確度要求范圍內(nèi),而沒(méi)有去了解現(xiàn)場(chǎng)差壓的實(shí)際情況,可能造成變送器的輸出增大或變?。弧 ?)差壓變送器在使用中可能有零漂。差壓變送器的零點(diǎn)輸出會(huì)隨著時(shí)間的變化而改變,可能正漂,也可能時(shí)負(fù)漂,但從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況來(lái)看正漂的情況還是占多數(shù); 3)信號(hào)經(jīng)過(guò)一系列的傳輸路徑后通過(guò)轉(zhuǎn)換單元變成數(shù)字信號(hào)可能造成失真。差壓變送器輸送的時(shí)模擬信號(hào),PLC中處理的是數(shù)字信號(hào),轉(zhuǎn)換過(guò)程中可能出現(xiàn)一定的誤差,節(jié)流裝置中沒(méi)有差壓信號(hào),但計(jì)算機(jī)顯示的一個(gè)非零的信號(hào)就是小信號(hào); 4)在冬季物料皮帶運(yùn)輸過(guò)程中,物料會(huì)經(jīng)常粘附在皮帶上,造成皮帶秤的重復(fù)計(jì)量,這部分雖不屬于前面所探討的流量節(jié)流裝置的范疇,但也是小信號(hào)對(duì)計(jì)量數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響
差壓式流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的時(shí)候,經(jīng)常會(huì)遇到這樣那樣的問(wèn)題,但是追究其原因,只要是在安裝正確的情況下,主要問(wèn)題主要出現(xiàn)在差壓變送器上,下面主要給大家介紹下出現(xiàn)這些問(wèn)題的檢查方法:
1、差壓變送器輸出信號(hào)過(guò)低
主要原因在于:正壓管發(fā)生泄露或者堵塞,差壓變送器量程過(guò)大,管道內(nèi)流量過(guò)小。對(duì)于一般測(cè)量流體,導(dǎo)壓管發(fā)生泄露或者堵塞正是不可能的,發(fā)生這個(gè)現(xiàn)象的正常是現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量煤氣或者含雜質(zhì)的介質(zhì),只要我們即使檢查導(dǎo)壓管,排除堵塞,調(diào)整差壓變送器量程和調(diào)節(jié)工藝流量。
2、差壓變送器輸出信號(hào)過(guò)高
這個(gè)主要原因和上面的正好相反,大家可以參考上述解決方法逐一排除。
3、差壓變送器輸出信號(hào)不穩(wěn)定,波動(dòng)大
差壓式流量計(jì)安裝方向不正確,上,下游閥門擾動(dòng)及彎頭對(duì)其他阻流件的影響是對(duì)節(jié)流元件影響最大的,這個(gè)就要我們即使調(diào)整工藝或者改變安裝地點(diǎn)。