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幾種在化工行業(yè)應用廣泛的流量計的分類(lèi)及特性

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在化工生產(chǎn)中,煙氣分析儀往往要對介質(zhì)的量進(jìn)行計量或者想確定介質(zhì)的流速這就需要流量?jì)x表。通過(guò)流量計結構不同大致可分為:轉子流量計;容積流量計;電磁流量計;壓差式流量計;渦輪流量計;渦接式流量計;質(zhì)量流量計。我們簡(jiǎn)要敘述一下他們的結構與適合的環(huán)境及選型的要求。 
1、轉子流量計又稱(chēng)(浮子)流量計
轉子流量計又稱(chēng)浮子流量計是較簡(jiǎn)單的一種流量計它主要用于中小口徑流量測量且要求相對不高的地方。一般使用在口徑小于ф50的范圍量程比較寬一般為10:1最低5:1。壓損低。它的檢測元件是一根由下向上擴大的垂直錐管和一只隨著(zhù)流體流量變化沿著(zhù)錐管上下移動(dòng)的浮子流體自下而上流過(guò)浮子時(shí)在浮子上作用有差壓、流體動(dòng)壓及磨擦力等它與浮子向下的重量相平衡。浮子在錐管中的不同位置代表著(zhù)不同的流量。常用轉子流量計共有玻璃管轉子流量計與金屬管浮子流量計。玻璃管轉子流量計結構簡(jiǎn)單價(jià)格低廉安裝使用方便是生產(chǎn)與科研實(shí)驗用量較大的一種流量計。但由于玻璃管材料的限制不能在易碎及高溫高壓場(chǎng)所使用。且不能遠傳。金屬管子流量計與玻璃管子流量計相比還有耐高壓高溫、結構牢固、不會(huì )破碎的特點(diǎn)。它可以適應惡劣的工作條件。并且可以遠傳有標準信號輸出。缺點(diǎn)就是價(jià)格較貴! 
2、容積式流量計
容積式流量計是在全部流量計中屬于最準確的一類(lèi)流量計。主要有橢圓齒輪式、腰輪式、螺桿式(雙轉子式)、刮板式、活塞式和旋葉式、轉筒式、膜式(測氣體用)。容積式流量計的工作原理是由兩個(gè)具有相互滾動(dòng)的進(jìn)行接觸(或不接觸)旋轉的特殊形狀測量元件以橢圓齒輪為例就是兩個(gè)相互嚙合的齒輪一個(gè)為主動(dòng)輪一個(gè)為從動(dòng)輪。當物料進(jìn)入時(shí)主動(dòng)輪由于受到壓力的作用帶動(dòng)從動(dòng)輪工作轉子每旋轉一周就排出四個(gè)由轉子與殼壁圍成的初月形空腔的流體體積。通過(guò)其與時(shí)間的關(guān)系就可算出瞬時(shí)流量與累積流量。容積式流量計的主要優(yōu)點(diǎn)是:計量精度高;安裝直管段對計量精度影響不大;可用于高粘度場(chǎng)合;量程比較寬一般在5:1至10:1特殊可達30:1或更大;可借助介質(zhì)動(dòng)力無(wú)需外部能源可直讀簡(jiǎn)單方便。缺點(diǎn)是:一般只適用于中小口徑;價(jià)格較昂貴;由于受零件變形的影響一般不適用于在高低溫下使用在-30~160℃;在容積式流量計的測量當中要杜絕顆粒性雜質(zhì)所以一般情況下流量計前要裝過(guò)濾器但可管路阻力會(huì )增大;而且要杜絕氣液混合;由于間隙較小檢測元件易卡死安全性較差! 
3、電磁流量計(promag)
電磁流量計是利用流體導電的特性來(lái)測量流體流量的。其特點(diǎn)是該儀表測量流體流量時(shí)不受溫度、壓力、密度、粘度及流體組分的影響。由于管內無(wú)突出部分和可動(dòng)部件適合于對含有懸浮固體粒子的污水、煤漿的測量。特別適合于對腐蝕性介質(zhì)的測量 。量程范圍寬并能測量正反方向流體的流量。按照目前的技術(shù)要求被測介質(zhì)的電導率必需達到或超過(guò)0.01u S/cm。   
4、差壓式流量計(內含節流件)
差壓式流量計用途較為廣泛其中雙以節流式差壓流量計最為普及。它的工作原理是:充滿(mǎn)管道的流體當它流經(jīng)管道內的節流件時(shí)流束將在節流件處形成局部收縮。此時(shí)流速增大靜壓降低在節流件前后產(chǎn)生差壓流量愈大差壓愈大因而可依據差壓來(lái)衡量流量的大小。按結構形式來(lái)分可分為標準孔板式、標準噴嘴式、經(jīng)典文丘里管式、文丘里噴嘴式、1/4圓孔板式、錐形入口孔板、圓缺孔板、偏心孔板等。它的優(yōu)缺點(diǎn)是:結構較為簡(jiǎn)單性能穩定使用期長(cháng)價(jià)格低廉;品種齊全類(lèi)型較多;重復性、精度尚屬于一般范圍窄一般為3:1~4:1;壓頭損較大;安裝要求較高如需較長(cháng)的直管段等! 
5、渦輪式流量計
渦輪式流量計是葉輪式流量計中的主要品種還包括風(fēng)速計與水表。它的原理是:當被測流體流過(guò)傳感器時(shí)在流體的作用下葉輪受力旋轉,轉速與管道平均流速成正比葉輪轉動(dòng)改變磁電轉換器的磁阻值檢測線(xiàn)圈中的磁通發(fā)生周期性變化產(chǎn)生周期性的感應電勢即脈沖信號經(jīng)放大器放大后送至二次儀表進(jìn)行顯示。它的優(yōu)點(diǎn)是:準確度高可達±0.25%~±0.5%R,精密度可達±0.15%R(液體);重復性好;無(wú)零點(diǎn)飄移抗干擾能力強;結構緊湊輕巧安裝維護方便流通能力大;安全性好(葉輪發(fā)生故障被卡信也不會(huì )斷流);缺點(diǎn)是:流體的特性(密度、粘度)的變化對注量計的影響較大需采取補償措施;儀表受流速分布和旋轉流影響較大故傳感器的上下游必須保持必要的直管段;對介質(zhì)的清潔度要求較高;DN50mm以下流量計受物性影響較嚴重難以保持優(yōu)良的特性。 
6、渦街流量計(prowirl)
渦街流量計的工作原理是在流體中設置旋渦發(fā)生體從而發(fā)生體兩側交替地產(chǎn)生有規則的旋渦旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱(chēng)地排列產(chǎn)生一定的頻率通過(guò)公式f=St*v/(1-1.27d/D)*d(St為斯特勞哈爾數為無(wú)量綱數與旋渦發(fā)生體及雷諾數有關(guān);v為流速;d為發(fā)生體迎面寬度;D為公稱(chēng)通徑)即可得出流速。一般的來(lái)說(shuō)渦街流量計輸出信號(頻率)不受流體物性和組分變化的影響是指儀表系數僅與旋渦發(fā)生體形狀和尺寸以及雷諾數有關(guān)。它的優(yōu)點(diǎn)是:結構簡(jiǎn)單牢固安裝維護方便;適用多種類(lèi)流體液、氣、蒸汽及部分混合相皆適用;精確度較高一般達±1%R左右;流量范圍寬可達10:1或20:1或更大;壓頭損失;無(wú)零點(diǎn)飄移;價(jià)格相對便宜;缺點(diǎn)是:不適于低雷諾數Re<20000 的情況對高粘度、低流速、小口徑的使用有限制;對環(huán)境的要求較高應盡量杜絕有振動(dòng)的場(chǎng)所且上游側需要有較長(cháng)的直管段;儀表系數較低口徑愈大愈低。信號分辨率降低故口徑不宜過(guò)大一般應用于DN25~DN300mm! 
7、質(zhì)量流量計(西門(mén)子)
質(zhì)量流量計是一種新型的流量測量?jì)x表它可以直接用于測量介質(zhì)的質(zhì)量流量、密度具有測量精度高、量程比寬、穩定性好、維護量低等特點(diǎn)在石化行業(yè)得到了廣泛應用。分為科里奧利質(zhì)量流量計與熱式質(zhì)量流量計。比較常用的是科里奧利質(zhì)量流量計。它是基于希臘人科里奧利力原理制成的流量計。在傳感器的外殼內有一對平行的測量管該管在安裝于管子端部的電磁驅動(dòng)線(xiàn)圈作用下做近似于音叉的振動(dòng)。當流體通過(guò)兩個(gè)平行的測量管時(shí)會(huì )產(chǎn)生一個(gè)與流速方向橫向的加速度及相應的科里奧利力該力使測量管振蕩而發(fā)生扭曲這一扭曲現象稱(chēng)為科里奧利現象。測量管扭曲的大小是完全與流經(jīng)測量管的質(zhì)量流量的大小成正比的。質(zhì)量流量計的特點(diǎn)是:具有很高的精度;所測的質(zhì)量流量與流體的溫度、壓力、粘度、電導率和流動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)但流體必須充滿(mǎn);應保證測量管無(wú)腐蝕與磨損及結垢這都會(huì )影響測量準確度;零點(diǎn)飄移較大且壓頭損失較大;忌液氣混合;傳感器法蘭前后必需加裝具有足夠強度的支架以避免管道振動(dòng)干擾引起測量誤差! 
其他還有超聲波流量計等!
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