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常用液體流量計的主要特點及應用

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要:介紹了常用液體流量計的測量原理、主要特點及其應用範圍,討論了選擇液體流量計的一般性準則,同時以中小流量測量為例,分析了流量計選擇的方法。

關鍵字:流量計 主要特點 應用 選擇

一、常用液體流量計的主要特點及應用

在封閉管道液體流量測量過程中,根據測量體積流量的流量計的確定性可分為兩類:容積式流量計和推理式流量計。

1.容積式流量計

容積式流量計(又稱定排量流量計),是精度最高的一種總量計量儀表。按其測量元件又可分為螺旋轉子(雙轉子)流量計、刮板流量計、橢圓齒輪流量計、圓盤流量計、旋轉活塞流量計、液封轉筒式流量計等,其主要特點如下。

1)優點:測量準確度高;可用於高黏度液體的測量,適合於潔淨單相流體;直讀式儀表無需外部能源便可直接獲得累積總流量;安裝方便,對前後直管段無特殊要求。

2)缺點:不適合於高、低溫場合;被測介質種類、口徑局限性較大;壓力損失較大;需定期校準。

3)應用:容積式流量計憑借其高準確度的計量特性,在能源、石油、醫藥、食品、化工等領域被廣泛應用,尤其在測量原油等液體介質時,需要對儲運、交接和分發等進行計量,並作為財務核算的依據或者作為納稅的買賣雙方執行合同的法定計量。

2.差壓式流量計

差壓式流量計是各類流量儀表中使用較多的一種,按檢測件(一次儀表)可分為孔板流量計、文丘裏流量計、均速管流量計等,其主要特點如下。

1)優點:應用範圍廣,可測量全部單相流體,部分混相流體;結構簡單牢固、維護方便、使用壽命長;檢測件與變送器、顯示儀表由不同廠家生產,便於規模經濟生產。

2)缺點:測量精度一般;壓力損失大(孔板、噴嘴等);安裝條件要求高,其前後必須有足夠長的直管道。

3)應用:作為最早的測量方式,在封閉管道的流量測量中,差壓式流量計對各種條件下的對象都可應用,該種流量計使用量約占全部流量計用量的1/4~1/3

3.科裏奧利質量流量計

科裏奧利質量流量計在國內應用起步較晚,但其可以直接測量管道內流體的質量流量,其主要特點如下。

1)優點:測量精度較高;測量流體範圍廣泛,包括含有微量氣體的液體;安裝對上下遊直管段無要求。

2)缺點:不能對低密度介質和低壓氣體進行測量,液體中含氣量超過某一限製會影響測量精度;對外界振動幹擾敏感,為防止管道振動影響,多數對傳感器安裝固定要求較高;管道口徑受限,不能用於較大管徑;測量管道內結垢或內壁磨損都會影響測量精度;壓力損失較大。

3)應用。科裏奧利質量流量計特別適合於黏度較大的介質,由於其精度和穩定度較高,因此,發達國家在化工、製藥、石油、能源、食品等工業領域已大量使用該種流量計,在運輸部門常用於流體管道輸送的計量。

4.超聲波流量計

超聲波流量計大體可分為插入式、管段式、外夾式和便攜式等,其主要特點如下。

1)優點:非接觸式測量,適合於大口徑、大流量測量;無壓力損失,不幹擾流體;適合於任何液體;安裝維護方便。

2)缺點:被測液體中含有氣泡或有雜音時,會影響測量精度;可測流體的溫度範圍受超聲波換能器及換能器與管道之間的耦合材料耐溫程度的限製,高溫下被測流體傳聲速度的原始數據不全。

3)應用。超聲波流量計在石油、化工、冶金、電力等領域被廣泛應用,常被用在工廠排放液、髒流程液等流量測量,以及作業區的西氣東輸的管線上計量。

5.電磁流量計

20世紀7080年代,電磁流量在技術上有重大突破,使得該流量計的使用數量不斷上升,其主要特點如下。

1)優點:適用於測量含固體顆粒的液固二相流體;無壓力損失;不受流體特性影響。

2)缺點:不能測量電導率較低的液體,如石油製品和有機溶劑等;不能用於較高溫度的液體測量;不能測量氣體、蒸汽和含有較多較大氣泡的液體。

3)應用。電磁流量計中大口徑儀表常被用於給排水工程;中小口徑儀表常用於高要求或難測量場合,如化學工業的強腐蝕液,造紙工業測量紙漿液和黑液;小口徑、微小口徑常用於醫藥工業、食品工業、生物化學工業等領域。

6.渦輪流量計

渦輪流量計的產品現已發展為多品種、多係列批量生產的規模,其主要特點如下。

1)優點:精度高,測量液體時一般為±0.25%R~±0.5%R,甚至可達±0.15%R;重複性好,短期重複性可達0.05%R~0.2%R;無零點漂移,抗幹擾能力強。

2)缺點:流體物性對流量特性有較大影響;不能長期保持校準特性。

3)應用。渦輪流量計常被用於測量石油、有機液體、無機液和低溫流體等,在國外成品油、輕質原油等的轉運及集輸站,大型原油輸送管線的首末站都用其進行貿易結算。



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