大量程比的流量测量问题.docVIP

精品论文 参考文献 大量程比的流量测量问题 辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司 辽宁省阜新市 123000 摘要：现代工业生产中经常会碰到大量程比流量测量的问题，受管道口径，使用温度和压力等工艺参数的影响，这时流量计的选型会有困难，本文比较了几种大量程比流量计的特点和应用场合，主要介绍了国内某大型项目中采用孔板配置双变送器分段测大量程比流量的方法。 关键词：大量程比；流量计；孔板；双变送器 量程比是最大测量范围和最小测量范围之比。通常情况下工艺专业是按最小流量是正常流量的一半，最大流量是正常流量的1.2-1.5倍来考虑，这种提法主要是考虑正常生产阶段，以测量正常生产流量为主要目的，在这种情况下，我们选择流量计的量程比在3：1~4：1之间，选择的余地较大，仅从量程比来考虑的话，几乎所有的流量计都可以测量。但是工业生产中经常会碰到大量程比的流量测量问题，比如需要考虑到开车时的工况，并且开车时的流量需要准确测量时，因为开车时的流量都较小，需要测量的量程比就比较大，一般可到10：1或者10：1以上。最常用的标准孔板，文丘里管等都达不到这样的测量要求 一、差压法测流量原理 充满管道的流体在流经管道内的节流装置时，流束将在节流处收缩，使流速增加，静压降低，在孔板前后产生了静压差。流体的流速越大，压差也越大，根据差压与流量之间的这种关系，可以用孔板来测量流体的流量。 根据标准ISO5167-1和GB/T2624-93的规定，流体流量与差压的关系由下式确定： ReD为管道雷诺数 由上述公式可知，在孔板的开孔值确定的前提下，影响流量的参数有流出系数、膨胀系数、密度、差压值。 1、与流体的压缩性能有关，对于不可压缩流体， =1，对低速气体，可以近似认为asymp;1，但当气体马赫数Ma大于0.3时，必须要考虑流体的压缩性，可由相关图查取； 2、在使用差压计时，通常都认为流量系数C是不变的。其实，C不变，是有一定条件的，即当流体的雷诺数Re大于一个临界值时，C不变，否则，C会随Re的减小而增加，这样，就带来了计算误差，即未能考虑实际Re下的C。Ca除与Re有关外，还与开孔比有关。 3、差压值与流量关系为平方关系，当流量发生变化时差压将以平方的关系发生相应变化。这里因为差压和流量的平方成比例，流量比低于30%时，精度就不能保证，另外，流量低于30%时，雷诺数往往低于界限雷诺数，流量系数C不是常数，造成流量测量不准。 由以上的分析我们就可以看出，当所测量最小流量为最大流量的1/10时，差压值就只有刻度差压值的1/100，在此时差压变送器所测得的差压值已经很小了，小流量下误差会放大几倍甚至十几倍，这也是差压变送器为什么要做小信号切除的原因。这时，单纯地用差压流量计要准确测量已经很困难。 二、测大量程比流量的流量仪表 测量大量程比的流量，规范中罗列了以下这几种可供选择选用流量仪表，下面分别介绍各自的特点和应用场合： 1.涡街流量计：规范中对量程比没有要求，可以测量大量程比的流量，但一些厂家对量程比做了限制，一般为10：1.但可能会出现为满足最小流量下的流速要求，需要进行缩颈处理，可能会导致最大流量下流量计的压损过大，不满足工艺的要求，另外，涡街流量计一般适用于300℃以下的干净介质测量。 2.容积式流量计：量程比可达到10：1，但结构笨重，安装复杂，很少应用于大管道的流量测量中。 3.楔形流量计，量程比可达到10：1。主要特点：雷诺数下限低，应用范围广，稳定性好。一般用于粘稠介质和含少量固体的液体流量测量。 4.电磁流量计：量程比可达100：1，选择时需要计算电磁流量计的口径以保证腔体内的流速在可测范围即可。但是它只能测量满足一定导电率的液体和固液两项介质。 5.靶式流量计：量程比不大于10：1。适用于粘度 较 高，含少量固体颗粒的液体流量测量。当要求精确度不优于1 .00 %。 6.转子流量计：量程比可达到10：1，但是精度不高，需要安装在垂直管道上，使用温度不超过300℃。 三、应用实例 在测量大量程比流量时可以在合适的条件下采用以上流量仪表。但上述仪表在使用时受限制条件较多，下面结合实际工程项目中的流量计选型，介绍孔板配合双变送器测在大量程比流量测量时的应用。 某项目一台测量原料气的流量计的工艺参数如下： 介质为蒸汽 刻度流量67