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已安装流量计不合理修改方案

更新:2015-8-16 14:29:05      点击:
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介绍

 已安装流量计不合理修改方案

常有工厂在已安装流量计的情况下,却遇到已安装的流量计其实并不适合现场工况,针对这样的情况,我司技术人员通过多年经验技术,给出以下几种常见工况的流量计修改方案:

 

一、上游直管段不足的应对措施和流动调整器的安装

 

涡街流量计上游直管段长度不足时可以采取两个措施来修正:

1 :对仪表系数或基本误差进行修正

2 :加装流量调整器

    涡街流量计上游直管段长度不足,又没有因直管段长度不足而对仪表系数偏移和精度进行修正的有效数据时,可采用在涡街流量计上游加装流量调整器的办法,来消除上游阻流件产生的漩涡和流速分布畸变得影响。

加装流量调整器会产生永久性压力损失,如安装不慎,可产生负作用,对流动状态的改善效果很差,所以安装时应注意以下几点:

1 :单板式多孔平板型流动调整器可与流动扰动源相距较近,即使非常接近也能起较好的作用,因此可直接装到弯头或阀门等扰动源的出口法兰上;

2 :其余各种流动调整器必须安装在扰动源下游至少3DN 的距离,否则整流作用易被消弱;

3 :流体从流动调整器流出后,速度分布还存在一些畸变。因此,在其下游与涡街流量计之间还应有一段直管段以消除畸变,理想长度在20D 以上,但应不低于10D ,如流动调整器与涡街流量计装在一起校验,则5D 就可以了。

 

二、大管径小流量的缩径解决方案和缩径式涡街流量计

    在许多企业的工艺管道中,大量地存在着流体的实际流量或流速偏低的现象,这种现象的存在,大致有以下几方面的原因:一是降低流速,可以减小流体流动中的压力损失,减小驱动动力,·节约能源;二是考虑未来发展,规模扩大,在设计时就留有充分的余量,把工艺管道设计得大一些;三是有些管道工作压力较高,虽然流量不小,但流速偏低。,

    由于这些大管径小流量大管径低流速的存在,给速度式流量计选用带来难题。某企业,一条DN300 的输水管线,原来安装过孔板流量计和工业水表,由于流量太小两种仪表几乎都没有指示。经现场核实用水设备,几台用水设备的最大用水量之和,不足80m3/h ,而最小流量只有18m3/h 。最大流量时,DN300 流量计的下限流速还不足0.1m/s 。为此,建议对现场工艺管道进行缩管,把DN300 管道缩径成DN100 ,选用DN100 的涡街流量计。安装后,既满足了用水的上限,又满足了用水的下限。又如某生产高压瓷瓶的加热炉,升温阶段需用天然气量为1200Nm3/h(101.325kPa, 20 ℃)保温阶段需用天然气150Nm3/h ,计量总管的管径为DN80 ,工作压力为0.3MPa ,温度为25 ℃。原选用孔板流量计,因流量范围不能满足要求,改选用涡街流量计。选表时,用气态方程把标态流量换算成工况流量,换算后的工况流量范围为38.5 308m3/h ,在这一流量范围内如按原工艺管道选刀N80 的涡街流量计,上限没问题,但下限就不能满足要求。而如选用DN50 的涡街流量计,则上、下限流量都可满足要求。实践中,经缩管改用DN50 ,效果很好。

    尽管涡街流量计有量程范围宽的特点,但它的下限流速不能太低。一般情况下,测量液体时下限流速为0.3 0.5m/s ;而测量气体时下限流速为3 5m/s 。很多现场,工艺管道内最低流速远比上述数值低。为满足测量要求,就需要对现场的工艺管道进行缩管。

    现场的同类问题大量存在,缩管可以有效地解决实际的流量测量问题。但是缩管也给客户增加了麻烦,有的客户没有现成的管道,为购买一段合适的管道需花费不少的精力,并增加安装工作量和成本。若制造厂根据客户提供的流量参数,直接向客户提供缩径式涡街流量计。对客户来说,既能测量更小的流量,又简化了安装,节约了安装费用。同时,对制造厂来说,向客户提供了合适的仪表,减少了现场服务,用户满意,提高了企业信誉。所以,这是一种最佳方案,双赢的选择。

    采用缩径方式,向客户提供成套涡街流量计的作法,在国内起源于20 世纪90 年代初。根据客户提供的现场参数,按一定的收缩比,做成带收缩段和扩张段的涡街流量计组件,连同收缩段和扩张段一起进行出厂标定,并向用户提供涡街流量计组件的仪表系数。现在把组件直接做成一体式的仪表是一种进步。

    一台DN40 的涡街流量计,在DN40 实验管道标定时,在满足精确度1 %时,量程比为8 1 。而采用仪表前加DN50-DN40 收缩段后,装在DN50 试验管道上测试,由于收缩段的整流作用,.在满足1% 精确度时,量程比达到15:1.

    采用DN80- DN50 收缩段和DN80- DN40 收缩段,分别在DN80 试验管道上进行实验。在涡街流量计上游阻流件形式为同平面内两个900 弯头,直管段长度为3D; 下游直管段为2D 条件下,仪表系数K 的偏移仅0.7% 。而同样直径的涡街流量计如果不装收缩段,在同平面两个弯头条件下,上游直管段长度为8D 时,仪表系数偏移为2.0%

    缩径型涡街流量计的测量管由收缩段、测量段和扩张段三肠分组成,采用直线收缩段,效果虽然不如维氏曲线收缩段效果好,但加工简单,成本低。所以,目前采用直缩段比较多

 

三、流量变化大,远远超出流量计流程范围

某公司在流量计选型时是根据现场的管道来选择流量计口径,造成所选流量计的流量测量范围与现场介质流量范围不匹配(实际流量小,所选流量计口径偏大),故现场虽然有介质流过,但达不到流量计的最小流量,所以流量计无法检测到流量。

    为了解决以上问题,我司技术人员提出如下建议:

    由于该公司无法估计现场介质流量范围,我司建议:对于口径为DN250DN300的管道,在旁路上再装一台小口径(DN80)流量计,当介质流量较小时,可以用小口径流量计测量;对于DN50的管道,可以更换一台变径(DN50DN32)流量计,以满足测量小流量的要求。

    根据现场的工艺情况,对于改口径后的流量计安装,我司制定了一套安装方案如下:

   在主管道边做一条旁路管道(口径为DN80),流量计安装在旁路管道上(如图所示)。

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