在能源動力量的廠際計量中,一次檢測元件基本以孔板流量計為主,由于某些用戶用量較小,一直存在著小信號無法正確計量的問題。為解決這一問題,我們推薦使用金屬轉(zhuǎn)子流量計作為小流量計量的一次檢測元件,先后在特鋼廠氬氣計量系統(tǒng)、中型廠氧氣計量系統(tǒng)和機(jī)械廠氧氣計量系統(tǒng)中應(yīng)用,其中在中型廠氧氣計量系統(tǒng)中,金屬轉(zhuǎn)子流量計已穩(wěn)定運(yùn)行數(shù)月,取得了良好的測量效果。下面就金屬轉(zhuǎn)子流量計的特點(diǎn)及選型與使用問題做一簡述。
一、金屬轉(zhuǎn)子流量計的測量原理及特點(diǎn)
金屬轉(zhuǎn)子流量計的測量部分由孔板和錐型浮子組成,當(dāng)流體向上流經(jīng)管子時,錐型浮子向上移動,在某一位置達(dá)到平衡,此時浮子與孔板的環(huán)隙保持一定,而環(huán)隙面積與浮子上升高度成正比,及浮子的某一高度代表著流過流量的大小,浮子上下移動時,以磁耦合的形式傳遞到外部指示器,使指示器的指針跟隨浮子的位移,并借助凸輪板使指針線性地指示流量的大小。
特點(diǎn):金屬轉(zhuǎn)子流量計結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,適用范圍廣,量程比高,一般為10B1。
二、金屬轉(zhuǎn)子流量計的選型
金屬轉(zhuǎn)子流量計當(dāng)測量液體時,一般以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(20e),水來標(biāo)注刻度;測量氣體時,以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(20e,絕壓011013MPa)下,空氣標(biāo)注刻度。所以當(dāng)對某一測量流體進(jìn)行儀表選型時,應(yīng)將其流量范圍換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水或空氣流量,然后根據(jù)換算后的流量范圍對照金屬轉(zhuǎn)子流量計的標(biāo)準(zhǔn)刻度進(jìn)行選型。
下面以機(jī)械廠氧氣計量系統(tǒng)中鉚焊車間氧氣用量為例說明。原始數(shù)據(jù)如下:
管徑:Ф70×5;最大用氧量:110m3/h;最小用氧量:10m3/h;工作壓力:113MPa;工作溫度:30℃;當(dāng)?shù)仄骄髿鈮?0.1MPa。
計算:
- 氧氣密度
標(biāo)況下:ρ20=1.331kg/m3
式中:ZS(ZSN)為被測氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(工作狀態(tài))下壓縮系數(shù)(一般情況ZS≈ZSN);QS為工況下氧氣的實(shí)際流量;QN為標(biāo)況下空氣的實(shí)際流量;ρN為標(biāo)況下空氣的密度(1.293kg/m3);pN為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓;TN為標(biāo)準(zhǔn)溫度293.15K;ρSN為標(biāo)況下氧氣的密度(即ρ20);pS為氧氣實(shí)際工作壓力(即p1);TS為氧氣實(shí)際工作溫度(即T1)。
對照金屬轉(zhuǎn)子流量計產(chǎn)品的選型說明書,選LZDH-25(315~35)最合適。
三、二次表流量上限的設(shè)定
還是以鉚焊車間用氧量為例,選用的二次表為濟(jì)南中環(huán)自動化研究所生產(chǎn)的補(bǔ)償式智能流量積算儀。中環(huán)表需設(shè)定的參數(shù)有:FH、PH、Ph、Ps、CH、Ch、Cs
其流量上限FH應(yīng)為金屬轉(zhuǎn)子流量計刻度上限所對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氧氣流量,因為金屬轉(zhuǎn)子流量計的刻度為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下空氣標(biāo)注,所以必須將其轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氧氣流量。
QN上(QN下):即金屬轉(zhuǎn)子流量計按標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下空氣標(biāo)定的流量上(下)限。
按所選型號為LZDH-25(315~35)的金屬轉(zhuǎn)子流量計,氧氣的測量范圍為121711m3/h~127111m3/h。基本符合所提11m3~110m3的測量要求。
四、金屬轉(zhuǎn)子流量計在安裝及使用過程中的注意事項
(1)流量計必須垂直安裝,所測流體自下而上經(jīng)流量計,進(jìn)出口保證有5倍儀表口徑的直管段,對于新安裝的管路,流量計安裝前應(yīng)將管道沖洗干凈。
(2)為便于檢修和更換流量計,在儀表安裝時需接旁道管路。
(3)在流量計上游應(yīng)安裝閥門,在下游5~10倍儀表口徑處安裝流量調(diào)節(jié)閥。對于小口徑儀表在上游應(yīng)安裝過濾器,若被測介質(zhì)中含有磁性物質(zhì),則應(yīng)在流量計前安裝磁過濾器。
(4)當(dāng)被測介質(zhì)較臟時,應(yīng)及時清洗管子與浮子。
(5)金屬轉(zhuǎn)子流量計的測量精度一般為215級,當(dāng)要求測量精度較高時,則不宜選擇金屬轉(zhuǎn)子流量計。
五、結(jié)束語
金屬轉(zhuǎn)子流量計的使用,解決了長期以來小流量無法正確計量的難題,使能源計量工作更加完善,也為各二級廠礦的成本核算提供了更加可靠的結(jié)算數(shù)據(jù)。
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