關(guān)于化工工程設(shè)計中流量計儀表選型的探討
隨著工業(yè)生產(chǎn)自動化,管道化的不斷發(fā)展,流量儀表在整個儀表生產(chǎn)過程中所占比重越來越大。尤其是在能源危機、工業(yè)生產(chǎn)自動化程度愈來愈高的當(dāng)今時代,流量計在國民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用更加明顯。因此在設(shè)計行業(yè)當(dāng)中針對如何選擇合適的流量計也是一門很深的學(xué)問。本文主要針對工程設(shè)計所總結(jié)出來的一系列經(jīng)驗來進(jìn)行研究和探討。
1 .前言
流量計量是工業(yè)生產(chǎn)的眼睛。人們依靠流量對生產(chǎn)流程和計量進(jìn)行監(jiān)督和控制,并實現(xiàn)生產(chǎn)流程的自動化。同時流量計量也是企業(yè)經(jīng)濟(jì)核算的重要依據(jù),準(zhǔn)確可靠是保證企業(yè)生產(chǎn)高效率進(jìn)行,保證***佳經(jīng)濟(jì)效益的重要手段之一。
2 .流量計的功能與作用
在過程儀表與裝置中,流量儀表主要有兩大功能,即作為過程自動化控制系統(tǒng)的檢測儀表和測量物料數(shù)量的總量表。在冶金、電力、化工和石油等過程生產(chǎn)企業(yè)中,流體流量參數(shù)檢測與控制是***常見的參數(shù)之一,它關(guān)系到生產(chǎn)過程的質(zhì)量與安全。例如化工生產(chǎn)中的配比控制,電力工業(yè)中火電廠鍋爐主蒸汽與給誰的流量測量與控制,都是關(guān)系產(chǎn)品質(zhì)量與穩(wěn)定安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié),它對儀表的可靠性和性也有愈來愈高的要求。對于物料的測量,特別是能源計量方面,流量儀表起著舉足輕重的作用,無論是一次能源(石油、天然氣、煤炭)或者二次能源(成品油、人工燃?xì)狻⑹蜌?、礦井及蒸汽)和含能工質(zhì)(壓縮空氣、氧、氮、氫和水等)皆使用數(shù)量及其龐大的流量儀表,他們是能源管理及貿(mào)易結(jié)算的必備工具。在環(huán)保工程中流量測量也起著重要的作用,廢液、廢氣及廢渣的管理和控制,急需相應(yīng)的測量污物數(shù)量的儀表,如監(jiān)測 SO2 和 NOX 排放總量的氣體流量計和污水排放的液體流量計等。
選擇合適的流量計可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量,保障生產(chǎn)安全,改進(jìn)操作工藝,改善生產(chǎn)條件及科學(xué)實驗等方面等都起著關(guān)鍵的作用。因此對于如何選用一個合適的流量計至關(guān)重要,如果選型錯誤會對企業(yè)和生產(chǎn)過程造成巨大的損失。
3 .流量計選型定義及其步驟
流量計選型就是指按照生產(chǎn)工藝條件的要求,從儀表產(chǎn)品供應(yīng)的實際情況出發(fā),綜合地考慮測量的安全、精度和適用性,并根據(jù)被測流體的性質(zhì)及流動情況確定流量取樣裝置的方式和測量儀表的型式和規(guī)格。流量計選型的前提是要在保證儀表安全運行的基礎(chǔ)上,力求提高儀表的準(zhǔn)確性和節(jié)能性,不僅要選用滿足準(zhǔn)確度要求的顯示儀表,而且要根據(jù)被測介質(zhì)的特點選擇合理的測量方式。
流量計的主要形式有:節(jié)流裝置差壓計、可變面積式流量計(轉(zhuǎn)子流量計)、速度式流量計、容積式流量計、電磁流量計、科氏力流量計和熱式質(zhì)量流量計。
流量選型步驟大致為:
3.1 依據(jù)流體種類及儀表性能、流體特性、安裝要求、環(huán)境條件、經(jīng)濟(jì)條件五個方面因素初選可用儀表類型;
3.2 依據(jù)用戶要求逐步淘汰,余下儀表類型依次排出;
3.3 按五個方面因素再次進(jìn)行仔細(xì)評比,***后淘汰至一種儀表類型。
4 .流量計選型的經(jīng)驗
在設(shè)計過程中根據(jù)各種工況總結(jié)出來的流量選型經(jīng)驗如下:
4.1 一般在滿足測量要求的情況下,首先選用差壓式流量計。差壓式流量計是應(yīng)用***普遍的流量計。它可以結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)流元件測量液體、蒸汽、氣體的流量,全部單相流皆可測量,部分混相流亦可應(yīng)用,在石油、化工、冶金等部門應(yīng)用廣泛。
4.2 在測量雙相流體的情況下宜選用超聲波、平衡流量計。平衡流量計直管段要求小,并且量程比較大。
4.3 測量小流量流體、并且測量精度要求不高的情況下宜選用轉(zhuǎn)子流量計。
4.4 測量潔凈氣體、蒸汽和液體的流量并且沒有震動的管道上可以采用渦街流量計。其特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。如果配管的直管段不能滿足要求時,可以采用旋進(jìn)式渦街流量計。
4.5 測量介質(zhì)黏度高,并且含有少量雜質(zhì)的液體測量可以采用靶式流量計。
4.6 測量介質(zhì)腐蝕性強、電導(dǎo)率大于 5μs/m、臟污的介質(zhì)可以采用電磁流量計。
4.7 測量介質(zhì)的密度、質(zhì)量流量或者要求測量精度高的時候宜選用科氏力質(zhì)量流量計。質(zhì)量流量計廣泛應(yīng)用于石化等領(lǐng)域,是當(dāng)今世界上***先進(jìn)的流量測量儀表之一,
4.8 對于大管徑( 400mm 以上)測量,宜選用直接插入式測量流量計,例如插入式渦街流量計等或者超聲波流量計。
4.9 測量單一氣體和固定比例多組份氣體的測量。例如工業(yè)管道中氣體流量測量、燃?xì)膺^程中空氣流量測量、煙囪排出的煙氣流量測量等宜采用熱式(氣體)質(zhì)量流量計。
5 .總結(jié)
總之,流量計的選型并不是的,因為沒有一種測量方式或流量計對各種流體及流動情況都能適應(yīng)的。在設(shè)計過程當(dāng)中要根據(jù)不同的流體條件選用不同的測量方式和結(jié)構(gòu),選用不同的測量操作方式、使用方法、與安裝條件。每種流量計型式都有它特有的優(yōu)缺點,因此,應(yīng)在對各種測量方式和儀表特性作全面比較的基礎(chǔ)上選擇適合于生產(chǎn)要求的,并且安全可靠又經(jīng)濟(jì)耐用的***佳型式。