流量计指示被测流量和(或)在选定的时间间隔内流体总量的仪表&＃xff0c;也是测量液体、气体流量必不可少的仪表&＃xff0c;大家平时想必也都见过许多不同类型的流量计。正确的安装方式对流量计来说十分重要。下面通过本文跟随小编来了解一下八类常用流量计的安装要点。
流量计的历史
流量测量的发展可追溯到古代的水利工程和城市供水系统。古罗马凯撒时代已采用孔板测量居民的饮用水水量。公元前1000年左右古埃及用堰法测量尼罗河的流量。我国著名的都江堰水利工程应用宝瓶口的水位观测水量大小等等。
17世纪托里拆利奠定差压式流量计的理论基础&＃xff0c;这是流量测量的里程碑。自那以后&＃xff0c;18、19世纪流量测量的许多类型仪表的雏形开始形成&＃xff0c;如堰、示踪法、皮托管、文丘里管、容积、涡轮及靶式流量计等。20世纪由于过程工业、能量计量、城市公用事业对流量测量的需求急剧增长&＃xff0c;才促使仪表迅速发展&＃xff0c;微电子技术和计算机技术的飞跃发展极大地推动仪表更新换代&＃xff0c;新型流量计如雨后春笋般涌现出来。至今&＃xff0c;据称已有上百种流量计投向市场&＃xff0c;现场使用中许多棘手的难题可望获得解决。我国开展近代流量测量技术的工作比较晚&＃xff0c;早期所需的流量仪表均从国外进口。
01
电磁流量计
电磁流量计的测量原理不依赖流量的特性&＃xff0c;如果管路内有一定的湍流与漩涡产生在非测量区内则与测量无关。
安装要点
A、安装地点不能有大的振动源&＃xff0c;并应采取加固措施来稳定仪表附近的管道&＃xff1b;
B、不能安装在大型变压器、电动机、机泵等产生较大磁场的设备附近&＃xff0c;以免受到电磁场的干扰&＃xff1b;
C、传感器与管道连接时应保证满管运行&＃xff0c;最好垂直安装&＃xff1b;
D、变送器外壳接地与就近接地网连接即可&＃xff1b;屏蔽电缆(分体式)按说明书连接&＃xff0c;信号电缆(至系统)进行屏蔽层系统处单端接地&＃xff1b;测量传感器与管道连接的短路环需要接地&＃xff0c;接地电阻应小于10欧姆&＃xff0c;不能与电气接地共用&＃xff1b;
E、流量计传感器上游也应该有一定的直管段&＃xff0c;一般在5D~10D。
安装详解如下&＃xff1a;
如果在测量区内有稳态的涡流则会影响测量的稳定性和测量的精度&＃xff0c;这时可以增加前后直管段的长度、采用一个流量稳定器或减少测量点的截面以稳定流速分布。
流量计可以水平和垂直安装&＃xff0c;但是应该确保避免沉积物和气泡对测量电极的影响&＃xff0c;电极轴向保持水平为好。垂直安装时&＃xff0c;流体应自下而上流动。
传感器不能安装在管道的最高位置&＃xff0c;这个位置容易积聚气泡。
确保流量传感器在测量时&＃xff0c;管道中充满被测流体&＃xff0c;不能出现非满管状态。
如管道存在非满管或是出口有放空状态&＃xff0c;传感器应安装在一根虹吸管上。
电磁流量计的常规直管段要求是前10D后5D&＃xff0c;在有弯管、阀门的情况分别有不同的要求。
电磁流量计接地的原因&＃xff1a;
电磁流量计内的测量电极处于一个直流或交流电场内&＃xff0c;如果其环境不能有效地被屏蔽于一个无干扰的条件下&＃xff0c;对测量有严重干扰。
传感器外壳接地与否&＃xff0c;直接关系到测量的精度和稳定性&＃xff0c;接地导线必须不传任何干扰电压&＃xff0c;因此电磁流量计要求有非常可靠的接地&＃xff0c;要做好接地屏蔽&＃xff0c;否则就会产生干扰电流。
电磁流量计接地的好处&＃xff1a;
若连接流量计的管道是(相对于被测介质)绝缘的则要用接地环&＃xff0c;它的材质应根据被测介质的腐蚀性选用。
如果是聚四氟乙烯内衬的测量传感器&＃xff0c;为了保测量传感器能正常工作&＃xff0c;要选用接地环。
02
超声波流量计
超声波流量计也是比较常见的流量计&＃xff0c;它的安装在所有流量计的安装中是最简单便捷的&＃xff0c;只要选择一个合适的测量点&＃xff0c;把测量点处的管道参数输入到流量计中&＃xff0c;然后把探头固定在管道上即可。
安装要点
1、选择充满流体的材质均匀质密、易于超声波传输的管段&＃xff0c;如垂直管段或水平管段。
2、安装距离应选择上游大于10倍直管径、下游大于5倍直管径以内无任何阀门、弯头、变径等均匀的直管段&＃xff0c;安装点应充分远离阀门、泵、高压电和变频器等干扰源。
3、避免安装在管道系统的最高点或带有自由出口的竖直管道上。
4、对于开口或半满管的管道&＃xff0c;流量计应安装在U型管段处。
03
涡街流量计
涡街流量计主要安装要求是对于直管段的要求及管道振动要求&＃xff0c;涡街流量传感器的上游侧和下游侧应有较长的直管段&＃xff1b;管道不能有振动&＃xff0c;如有振动&＃xff0c;则需对流量计两侧加固定装置。
安装要点
对于涡街流量计来说&＃xff0c;测量气体流量时&＃xff0c;若被测气体含有少量的液体&＃xff0c;流量计应安装在管线的较高处。
测量液体时&＃xff0c;若被测液体中含有少量的气体&＃xff0c;流量计应安装在管线的较低处。
测压孔和测温孔&＃xff1a;
需要测压时,须将测压孔设置在流量计下游2~7D的地方。需要测温时,将温度传感器设置在离测压点下游的1~2D之间处。
管道支撑
尽量将流量计安装在振动加速度小于20m/s2的地方。当管道振动过强时,应对管道安装加固支撑。
封垫片
切不可将密封垫片突出到管道中,否则将导致无法接受的误差。
04
涡轮流量计
安装要点
涡轮流量计可水平、垂直安装&＃xff0c;垂直安装时流体方向必须向上。液体应充满管道&＃xff0c;不得有气泡。
安装时&＃xff0c;液体流动方向应与传感器外壳上指示流向的箭头方向一致。安装时必须使管道内流体满管&＃xff0c;才能保证测量精准。
流量计上游端至少应有10倍公称通径长度的直管段&＃xff0c;下游端应不少于5倍公称通径的直管段&＃xff0c;其内壁应光滑清洁&＃xff0c;无凹痕、积垢和起皮等缺陷。
传感器的管道轴心应与相邻管道轴心对准&＃xff0c;连接密封用的垫圈不得深入管道内腔。不同情况下的直管段要求如下图。
同时在安装时应避免管道内产生气泡&＃xff0c;否则会影响测量的精度。
05
威力巴流量计
威力巴流量传感器&＃xff0c;是根据差压式工作原理、插入式安装方法设计的流量传感器。
结构特点&＃xff1a;科学的横面形状、独特的抗堵设计、传感器表面粗糙处理和防淤槽。
安装要点
水平管道基本安装方式
对于水平管道&＃xff0c;测量气体时推荐安装在管道上方160度范围内&＃xff0c;尤其对于有大量水粉的气体时&＃xff0c;我们只推荐这样安装&＃xff1b;
测量液体时推荐安装在管道下方160度范围内&＃xff0c;尤其对于含有大量气体的液体时&＃xff0c;我们只推荐这样安装&＃xff1b;
但有一点要注意&＃xff0c;对于那些极易气化的液体&＃xff0c;如液态的烯烃类介质&＃xff0c;安装时插入方向同气体&＃xff0c;在管道上方。
测量蒸汽时只推荐传感器安装在管道下方160度内&＃xff0c;并且要使传感器处于整个测量装置的最高点。
垂直管道基本安装方式
对于垂直管道&＃xff0c;理论上可以在360度内安装。对于含有大量水分的湿气体&＃xff0c;推荐传感器安装时向上倾斜5度&＃xff0c;如左图所示。
对于含有大量气体的液体&＃xff0c;推荐传感器安装时向下倾斜5度&＃xff0c;如右图所示。对于蒸汽&＃xff0c;推荐传感器安装时下倾斜5度&＃xff0c;如右图&＃xff0c;且传感器应该处于整个测量系统中的最高点。
威力巴安装所需直管段
最小直管段要求—弯管后2D安装如图所示。
当管道上、下游的直管段不够长时&＃xff0c;我们推荐在弯管后2倍管道内径处安装威力巴&＃xff0c;因在弯管后的流体剖面较复杂&＃xff0c;需将流体系数K做适当的调整。调整K系数后&＃xff0c;测量精度为±3%&＃xff0c;重复精度为±0.3%
06
转子流量计
安装要点
1、仪表安装方向
绝大部分转子流量计必须垂直安装在无振动的管道上&＃xff0c;不应有明显的倾斜&＃xff0c;流体自下而上流过仪表。转子流量计中心线与铅垂线间夹角一般不超过5度&＃xff0c;高精度(1.5级以上)仪表θ≤20°。如果θ&＃xff1d;12°则会产生1&＃xff05;附加误差。仪表无严格上游直管段长度要求&＃xff0c;但也有制造厂要求(2-5)D长度的&＃xff0c;实际上必要性不大。
2、用于污脏流体的安装
应在仪表上游装过滤器。带有磁性耦合的金属管转子流量计用于可能含磁铁性杂质流体时&＃xff0c;应在仪表前装磁过滤器。要保持浮子和锥管的清洁&＃xff0c;特别是小口径仪表&＃xff0c;浮子洁净程度明显影响测量值。
3、转子流量计扩大范围度的安装
如果测量要求的流量范围度宽&＃xff0c;范围度超过10时&＃xff0c;可以在一台仪表内放两只不同形状和重量的浮子&＃xff0c;小流量时取轻浮子读数&＃xff0c;浮子到顶部后取重浮子读数&＃xff0c;范围度可扩大到50-100。
4、转子流量计脉动流的安装
流动本身的脉动&＃xff0c;如拟装仪表位置的上游有往复泵或调节阀&＃xff0c;或下游有大负荷变化等&＃xff0c;应改换测量位置或在管道系统予以补救改进&＃xff0c;如加装缓冲罐&＃xff1b;若是仪表自身的振荡&＃xff0c;如测量时气体压力过低&＃xff0c;仪表上游阀门未全开&＃xff0c;调节阀未装在仪表下游等原因&＃xff0c;应针对性改进克服&＃xff0c;或改选用有阻尼装置的仪表。
5、转子流量计要排尽液体用仪表内气体
进出口不在直线的角型金属转子流量计&＃xff0c;用于液体时注意外传浮子位移的引申套管内是否残留空气&＃xff0c;必须排尽&＃xff1b;若液体含有微小气泡流动时极易积聚在套管内&＃xff0c;更应定时排气。这点对小口径仪表更为重要&＃xff0c;否则影响流量示值明显。
6、转子流量计流量值应作必要换算
若非按使用密度、粘度等介质参数向转子流量计生产厂家专门订制的仪表&＃xff0c;液体用仪表通常以水标定流量&＃xff0c;气体仪表用空气标定&＃xff0c;定值在工程标准状态。使用条件的流体密度、气体压力温度与标定不一致时&＃xff0c;要做必要换算。换算公式和方法转子流量计的制造厂使用说明书中都有详述。
07
孔板流量计
安装要求
1、孔板在安装前应检查节流装置编号和尺寸是否符合管道安装位置的要求。
2、新装管路系统&＃xff0c;必须在管道冲洗和扫线后再进行孔板的安装。
3、注意孔板安装方向“&＃43;”号应该向着流束。
4、孔板中心应该和管道中心线相重合&＃xff0c;同心度误差不得超过0.015(1/β -1)的数值。
5、孔板在管道中安装时应保证其端面与管道轴线垂直、垂直度误差不得超过±1°。
6、夹紧孔板用的密封垫片(包括环室与法兰、环室与孔板间)&＃xff0c;在夹紧后&＃xff0c;不得突入管道内壁。
7、孔板安装处必须严密&＃xff0c;不允许有泄漏现象存在。因此&＃xff0c;安装工作必须在管道试压前进行。
8、导压管应垂直或倾斜敷设&＃xff0c;其倾度不得小于1:12。粘度较高的流体&＃xff0c;其倾斜度还应增大。当差压讯号传送距离大于3米时&＃xff0c;导压管应分段倾斜&＃xff0c;并在各高点和低点分别装设集气器和沉降器。
9、为了避免差压讯号传送失真&＃xff0c;正负导压管应尽量靠近敷设&＃xff0c;严寒地区还应采取防冻措施。可采用电热或蒸气保温&＃xff0c;但要防止被测介质过热汽化和在导压管中产生气体造成假差压。
10、孔板安装在垂直主管道上时&＃xff0c;取压口位置&＃xff0c;可在取压装置的平面上任意选择。孔板安装在水平或倾斜的主管道内&＃xff0c;取压口位置如图四所示。
11、导压管按被测介质的性质而选择耐压、耐腐蚀的材料制造&＃xff0c;其内径不得小于6毫米&＃xff0c;长度好在16米之内。
08
质量流量计
安装要求
1、安装位置的选择应避免电磁干扰。传感器、变送器的安装位置以及电缆铺设应尽量远离易产生强电磁场的设备&＃xff0c;如大功率马达、变压器设施、变频设备等。
2、质量流量传感器安装应使传感器流向标识与流体流向一致。并使箭头指向与变送器内部组态的流量方向一致。(注&＃xff1a;质量流量计可以双向使用。如果安装方向与实际流向相反&＃xff0c;修改变送器内的流向组态即可。)
3、质量流量计是根据测量管振动原理测量的流量仪表&＃xff0c;因此传感器安装时应考虑在两侧的工艺管道近法兰处(约2&＃xff5e;10倍管径处)做坚固的支撑&＃xff0c;避免仪表及相关管路产生震动。若强烈的管道振动不可避免时&＃xff0c;建议用柔性管将管道系统与仪表传感器隔离。
4、因质量流量计是依据科氏力原理工作的&＃xff0c;为避免重力对计量精度的影响。质量流量计的测量管无论是向上还是向下安装&＃xff0c;都要尽量使测量管与地平面保持垂直或水平。
5、安装时连接法兰面应相互平行&＃xff0c;应使两个法兰的中心位于同一轴线避免产生附加应力。严禁用传感器硬行拉直上、下游工艺管道&＃xff0c;否则将影响测量甚至损坏传感器。
6、在传感器的上、下游管道上&＃xff0c;建议安装截止阀及旁路以方便调零、日常维护及确保传感器在不工作时亦可处于满管状态。在贸易交接场合用的质量流量计不用加旁路。使用流量计下游的调节阀进行流量控制。
7、传感器的安装方向 要保证被测介质能够完全充满传感器。对于液体要不集气。对于气体要不积液&＃xff0c;对于粘稠、脏污、高凝点的介质要易排空(根据需要&＃xff0c;也可在两侧加装低点阀)。
8、新安装管道或长期未用而刚刚启用的管道&＃xff0c;在质量流量计安装之前必须对整条管道进行吹扫(尤其是上游管道)&＃xff0c;保证管道中不残留任何焊渣或杂物。
9、质量流量计额安装时建议在流量计进口处加过滤器。测量液体时&＃xff0c;建议测量管垂直向下(如下图)&＃xff1b;
测量气体时&＃xff0c;建议测量管垂直向上(如下图)&＃xff1b;
测量含颗粒物时&＃xff0c;建议旗式安装(如下图)。
通过上述流量计的介绍&＃xff0c;常见的工况下的流量计安装方式已经比较清楚了&＃xff0c;对于复杂工况下的流量计安装还需要具体情况具体分析&＃xff0c;积累丰富的经验是解决问题最重要的环节。
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