在我廠(chǎng)能源動(dòng)力的廠(chǎng)際計量中,一次檢測元件基本以孔板為主,由于某些用戶(hù)用量較小,一直存在著(zhù)小信號無(wú)法準確計量的問(wèn)題。為解決這一問(wèn)題,我們開(kāi)始嘗試使用浙江余姚生產(chǎn)的金屬轉子流量計作為小流量計量的一次檢測元件,先后在特鋼廠(chǎng)氬氣計量系統、中型廠(chǎng)氧氣計量系統和機械廠(chǎng)氧氣計量系統中應用,其中在中型廠(chǎng)氧氣計量系統中,金屬轉子流量計已穩定運行數月,取得了良好的測量效果。下面就金屬轉子流量計的特點(diǎn)及選型與使用問(wèn)題做一簡(jiǎn)述。
一、金屬轉子流量計的測量原理及特點(diǎn)
金屬轉子流量計的測量部分由孔板和錐型浮子組成,當流體向上流經(jīng)管子時(shí),錐型浮子向上移動(dòng),在某一位置達到平衡,此時(shí)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(zhù)流過(guò)流量的大小,浮子上下移動(dòng)時(shí),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(xiàn)性地指示流量的大小。
特點(diǎn):金屬轉子流量計結構簡(jiǎn)單,工作可靠,適用范圍廣,量程比高,一般為10:1。
二、金屬轉子流量計的選型
金屬轉子流量計當測量液體時(shí),一般以標準狀態(tài)下(20℃)水來(lái)標注刻度;測量氣體時(shí),以標準狀態(tài)(20℃,絕壓0.1013MPa)下空氣標注刻度。所以,當對某一測量流體進(jìn)行儀表選型時(shí),應將其流量范圍換算成標準狀態(tài)下水或空氣流量,然后根據換算后的流量范圍對照金屬轉子流量計的標準刻度進(jìn)行選型。
下面以機械廠(chǎng)氧氣計量系統中鉚焊車(chē)間氧氣用量為例說(shuō)明。原始數據如下:
管徑:ф70×5;zui大用氧量:110m3/h;zui小用氧量:10m3/h;工作壓力:1.3MPa;工作溫度:30℃;當地平均大氣壓:0.1MPa。
計算:
(1)氧氣密度
標況下:ρ20=1.331kg/m3
工況下:
ρ1=ρ20×(P1T20/PNT1Z)=1.331×
=17.93kg/m3
(2)實(shí)際流量:
Qs=Q20ρ20/ρ
Qsmax=Q20maxρ20/ρ1=110×1.331/17.93=8.166
Qsmin=Q20minρ20/ρ1=10×1.331/17.93=0.742
(3)由金屬轉子流量計實(shí)際使用流體狀況下的流量修正公式:
QNmax=Qsmax/0.2696=8.166/0.2696=30.29
QNmin=Qsmax/0.2696=0.742/0.2696=2.75
式中:ZS(ZSN)為被測氣體在標準狀態(tài)(工作狀態(tài))下壓縮系數(一般情況ZS≈ZSN);Qs為工況下氧氣的實(shí)際流量;QN為標況下空氣的實(shí)際流量;ρN為標況下空氣的密度(1.293 kg/m3);PN為標準大氣壓;TN為標準溫度293.15 K;ρSN為標況下氧氣的密度(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)。
對照金屬轉子流量計產(chǎn)品的選型說(shuō)明書(shū),選LZDH-25(3.5~35)zui合適。
三、二次表流量上限的設定
還是以鉚焊車(chē)間用氧量為例,選用的二次表為濟南中環(huán)自動(dòng)化研究所生產(chǎn)的補償式智能流量積算儀。中環(huán)表需設定的參數有:FH、PH、Ph、Ps、CH、Ch、Cs。
其流量上限FH應為金屬轉子流量計刻度上限所對應的標準狀態(tài)下的氧氣流量,因為金屬轉子流量計的刻度為標準狀態(tài)下空氣標注,所以必須將其轉換為標準狀態(tài)下氧氣流量。
由 Q20=Qsρ1/ρ20
又 Qs=O.2696QN
標況下氧氣流量:
Q20=0.2696QNρ1/ρ20
Q20max=0.2696QN上ρ1/ρ20=0.2696×35×17.93/1.331=127.11
Q20min=0.2696QN下ρ1/ρ20=0.2696×3.5×17.93/1.331=12.711
QN上(QN下):即金屬轉子流量計按標準狀態(tài)下空氣標定的流量上(下)限。
按所選型號為L(cháng)ZDH-25(3.5~35)的金屬轉子流量計,氧氣的測量范圍為12.711m3/h~127.11m3/h?;痉纤? 1m3~110m3的測量要求。
四、金屬轉子流量計在安裝及使用過(guò)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(shí)需接旁道管路。
(3)在流量計上游應安裝閥門(mén),在下游5~10倍儀表口徑處安裝流量調節閥。對于小口徑儀表在上游應安裝過(guò)濾器,若被測介質(zhì)中含有磁性物質(zhì),則應在流量計前安裝磁過(guò)濾器。
(4)當被測介質(zhì)較臟時(shí),應及時(shí)清洗管子與浮子。
(5)金屬轉子流量計的測量準確度一般為2.5級,當要求測量準確度較高時(shí),則不宜選擇金屬轉子流量計。
五、結束語(yǔ)
金屬轉子流量計的使用,解決了我廠(chǎng)長(cháng)期以來(lái)小流量無(wú)法準確計量的難題,使我廠(chǎng)的能源計量工作更加完善,也為各二級廠(chǎng)礦的成本核算提供了更加可靠的結算數據。