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孔板流量計測量蒸汽產生誤差的原因分析及解決辦法
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孔板流量計測量蒸汽產生誤差的原因分析及解決辦法

返回列表 來源(yuan):華恒儀表 手機查看內容 瀏覽:1 發布(bu)日期:2021-12-02

  在工業(ye)化(hua)迅速發展的(de)大(da)時(shi)代,缺少不(bu)了壓(ya)(ya)力變(bian)送(song)器(qi)、流量計、液位計、密度計、差壓(ya)(ya)變(bian)送(song)器(qi)等儀(yi)表把(ba)現場第一(yi)數據(ju)實時(shi)傳輸到工控系統上(shang),為整個工業(ye)自(zi)動化(hua)系統充當控制(zhi)、檢測等一(yi)系列的(de)眼睛,接(jie)下來華恒儀(yi)表為您解讀(du)工業(ye)現場最前(qian)沿的(de)壓(ya)(ya)力變(bian)送(song)器(qi)使(shi)用情況(kuang)。

  摘(zhai)要(yao):介紹了(le)孔板流量(liang)計(ji)的用途、概念(nian)、原理(li)、優(you)點(dian)和缺點(dian);從測量(liang)誤差偏大和偏小兩(liang)個方面進行了(le)誤差分(fen)析并(bing)提出了(le)解決(jue)辦(ban)法。

  【1孔板流量計(ji)的(de)用途】

  孔板(ban)流量(liang)計(ji)被(bei)廣泛應用于化(hua)工、食品、煤炭、建筑(zhu)、交通(tong)、輕紡、農(nong)業(ye)、醫藥、環境保護等領域,是改進產品質量(liang)、節約能源、提高(gao)管(guan)理水平(ping)和經濟效益的(de)重要工具。在過程(cheng)自動化(hua)儀表與裝(zhuang)置中,孔板(ban)流量(liang)計(ji)有兩大功(gong)用:作為過程(cheng)自動化(hua)控制系(xi)統的(de)檢測(ce)儀表和測(ce)量(liang)物料數量(liang)的(de)總量(liang)表。

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  【2孔板流(liu)量(liang)計的概念及原理】

  所謂孔板流(liu)量(liang)計(ji),就是在管道內(nei)部加(jia)裝一(yi)個中(zhong)間開(kai)孔的(de)圓板,然后測(ce)量(liang)蒸(zheng)汽在孔板前后的(de)壓力差,經(jing)過計(ji)算換算出蒸(zheng)汽的(de)流(liu)量(liang)。

  因為蒸汽的(de)流(liu)速在節流(liu)件處(孔板)形成局部(bu)收(shou)縮,靜壓(ya)力降低,流(liu)速增(zeng)加,于(yu)是在節流(liu)件前后便(bian)產生了壓(ya)差(cha)。

  根據流(liu)動連續性方程(質量(liang)守恒(heng)定(ding)(ding)律)和伯努利方程(能量(liang)守恒(heng)定(ding)(ding)律),流(liu)量(liang)的(de)大(da)小與(yu)差壓(ya)的(de)大(da)小存在(zai)一(yi)定(ding)(ding)的(de)比例關系:M2P。式中,M為(wei)流(liu)量(liang);P為(wei)差壓(ya)。

  通過引壓(ya)(ya)(ya)管將(jiang)差(cha)(cha)壓(ya)(ya)(ya)信號引入差(cha)(cha)壓(ya)(ya)(ya)變(bian)(bian)送器,差(cha)(cha)壓(ya)(ya)(ya)變(bian)(bian)送器將(jiang)差(cha)(cha)壓(ya)(ya)(ya)信號送入流(liu)量(liang)(liang)積(ji)算儀(yi),積(ji)算儀(yi)將(jiang)差(cha)(cha)壓(ya)(ya)(ya)信號換算成(cheng)流(liu)量(liang)(liang)信號。同(tong)時通過溫度和壓(ya)(ya)(ya)力(li)傳感(gan)器測出蒸汽的溫度和壓(ya)(ya)(ya)力(li),積(ji)算儀(yi)根據當時的溫度和壓(ya)(ya)(ya)力(li)計(ji)算出補償后的流(liu)量(liang)(liang)。

  制造(zao)一(yi)個孔板(ban)流(liu)(liu)量(liang)計(ji)需要以下(xia)參數:管(guan)道(dao)的(de)(de)(de)口徑(jing)(管(guan)徑(jing)壁厚);孔板(ban)流(liu)(liu)量(liang)計(ji)測(ce)量(liang)的(de)(de)(de)介質(zhi)(zhi);被測(ce)介質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)工作(zuo)(zuo)溫度(du);被測(ce)介質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)工作(zuo)(zuo)壓力(li)(非常(chang)大壓力(li)、非常(chang)小壓力(li)、正(zheng)常(chang)壓力(li));被測(ce)介質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)工作(zuo)(zuo)流(liu)(liu)量(liang)(非常(chang)大流(liu)(liu)量(liang)、非常(chang)小流(liu)(liu)量(liang)、正(zheng)常(chang)流(liu)(liu)量(liang));被測(ce)介質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)黏度(du)。

  【3孔板流量計的優點和缺點】

  孔(kong)(kong)板(ban)流(liu)量(liang)計(ji)(ji)的(de)(de)優點:非常(chang)好,適用(yong)于(yu)較(jiao)大(da)口徑(jing)管道(dao)的(de)(de)計(ji)(ji)量(liang)(目(mu)前口徑(jing)大(da)于(yu)DN600mm的(de)(de)流(liu)量(liang)計(ji)(ji)一(yi)般只能選用(yong)孔(kong)(kong)板(ban));第(di)二,經(jing)久耐(nai)用(yong);第(di)三,標定全面;第(di)四,價格便宜。孔(kong)(kong)板(ban)流(liu)量(liang)計(ji)(ji)的(de)(de)缺(que)點:非常(chang)好,對(dui)節流(liu)裝置、引壓管、冷凝罐安裝要求很高,安裝較(jiao)為復雜。第(di)二,孔(kong)(kong)板(ban)流(liu)量(liang)計(ji)(ji)整體校(xiao)驗(yan)(yan)比(bi)較(jiao)困難,目(mu)前只能對(dui)差壓傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)、壓力傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)、溫(wen)度傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)單獨進行校(xiao)驗(yan)(yan),整體的(de)(de)精度難于(yu)確保。

  【4實(shi)際使(shi)用情況】

  現在熱(re)(re)(re)電(dian)(dian)聯產的(de)(de)供熱(re)(re)(re)形式(shi)已(yi)廣泛應用(yong)于大(da)中供熱(re)(re)(re)公司,主(zhu)要的(de)(de)優點是有熱(re)(re)(re)源有保證,而且價(jia)格低廉。我公司采用(yong)這種形式(shi)供熱(re)(re)(re)已(yi)多年,從(cong)電(dian)(dian)廠到(dao)換(huan)熱(re)(re)(re)站的(de)(de)蒸汽(qi)管道(dao),在電(dian)(dian)廠出(chu)口處(chu)安裝了(le)一(yi)個DN600mm的(de)(de)孔板流(liu)量計(ji),用(yong)于測量蒸汽(qi)的(de)(de)流(liu)量和用(yong)量。該流(liu)量計(ji)從(cong)開始使用(yong)到(dao)現在已(yi)將近20年,在這期間,由于各(ge)種方(fang)面的(de)(de)原因,曾經出(chu)現過各(ge)種各(ge)樣偏大(da)或偏小的(de)(de)誤差,我們采取了(le)各(ge)種對(dui)應的(de)(de)措施。根(gen)據筆者的(de)(de)記錄,總結了(le)一(yi)些經驗,僅供大(da)家參考。

  【5負誤差的(de)分(fen)析(xi)及(ji)解決辦法】

  5.1孔板安裝不正確

  孔板的(de)尖銳一側(ce)應該迎著流體流向為(wei)入(ru)口(kou)端,呈(cheng)喇叭口(kou)形(xing)的(de)一側(ce)為(wei)出口(kou)端。如果裝反,顯(xian)示將會偏小許多。

  解決(jue)辦法(fa):檢查(cha)孔板(ban)(ban)安(an)裝(zhuang)方向(xiang),正確(que)安(an)裝(zhuang)孔板(ban)(ban)。

  5.2孔(kong)板(ban)入口邊緣(yuan)磨損

  如(ru)果孔(kong)板使用時間較長,特(te)別是在被測(ce)介質夾雜固體顆粒等雜物情況下(xia),都會(hui)造(zao)(zao)成(cheng)孔(kong)板的(de)幾何(he)形(xing)狀(zhuang)和(he)尺寸的(de)變(bian)化,如(ru)果造(zao)(zao)成(cheng)開孔(kong)變(bian)大或開孔(kong)邊緣(yuan)變(bian)鈍(dun),測(ce)量(liang)壓差就會(hui)變(bian)小,流量(liang)顯示就會(hui)偏低。

  解決(jue)辦(ban)法(fa):對孔板(ban)進(jin)行重(zhong)(zhong)新加工(gong),使開口(kou)達(da)到(dao)要求;嚴(yan)重(zhong)(zhong)時進(jin)行更換。

  5.3變送器零點漂移

  如果使用(yong)時間較長,變送器的零(ling)點可能會發生漂移,如果是負漂移,顯示的差壓將會減小,顯示的流量也會減小。

  解決辦法(fa):對(dui)變送(song)器的零點(dian)進行校(xiao)正。

  5.4上下游直管段長度不夠

  上下游(you)直(zhi)管(guan)段長度如果(guo)不夠(gou),氣體將得不到充分發展,會(hui)使計(ji)量結果(guo)造成較大(da)誤差,如果(guo)上游(you)在規定直(zhi)管(guan)段內存在多個彎頭(tou),將使計(ji)量結果(guo)偏(pian)低。

  解(jie)決辦法:改造(zao)蒸汽(qi)管(guan)道,使(shi)上(shang)下游直管(guan)段長度(du)達到規定要求(qiu)。在節(jie)流裝置之前加裝整(zheng)流器。

  5.5差(cha)壓變送器的三閥組(zu)漏氣

  如果(guo)三閥(fa)組中的高壓閥(fa)或平衡閥(fa)漏氣,將會導致(zhi)測量差壓減小,測量結果(guo)就會偏(pian)低。

  解決辦法:如果三閥組(zu)中的(de)高(gao)壓閥門(men)漏(lou)氣,將該閥門(men)進行(xing)(xing)緊(jin)固,必要時(shi)(shi)進行(xing)(xing)更(geng)換(huan)。如果三閥組(zu)中的(de)平衡閥內(nei)漏(lou),將該閥門(men)進行(xing)(xing)緊(jin)固,必要時(shi)(shi)進行(xing)(xing)更(geng)換(huan)。

  5.6隔離液液位高度(du)不等

  引壓(ya)(ya)(ya)(ya)管中(zhong)從(cong)冷凝罐(guan)到差(cha)(cha)壓(ya)(ya)(ya)(ya)變送(song)(song)器中(zhong)的液(ye)位是為了將高溫介質與差(cha)(cha)壓(ya)(ya)(ya)(ya)變送(song)(song)器隔(ge)開,保(bao)護差(cha)(cha)壓(ya)(ya)(ya)(ya)變送(song)(song)器。如果(guo)低壓(ya)(ya)(ya)(ya)側液(ye)位高度低于(yu)高壓(ya)(ya)(ya)(ya)側液(ye)位高度,將導致測量(liang)(liang)差(cha)(cha)壓(ya)(ya)(ya)(ya)減(jian)小(xiao)(xiao),測量(liang)(liang)流量(liang)(liang)就會減(jian)小(xiao)(xiao)。

  解決辦法:檢查高低側冷(leng)凝(ning)罐的高度是否(fou)一致,如果不一致,進(jin)行校(xiao)正(zheng)。檢查冷(leng)凝(ning)罐的高度是否(fou)高于蒸(zheng)汽(qi)管(guan)(guan)道(dao),如果低于管(guan)(guan)道(dao),將冷(leng)凝(ning)罐的高度抬高。

  【6正誤(wu)差的分析及解決辦法】

  6.1流通截面(mian)積(ji)的(de)變(bian)化

  在現場使用(yong)中,孔板表面可能會黏結上一層污垢或雜質,導致流通截面積(ji)變小,測量(liang)差壓就會增大(da),從而(er)測量(liang)流量(liang)增大(da)。

  解決辦法:檢查孔板(ban)周圍是否干凈,對其(qi)進(jin)行(xing)清洗。

  6.2變(bian)送器零點漂移

  如果使(shi)用時間較長,變送器的(de)(de)零點可(ke)能會(hui)發生漂移,如果是正漂移,顯示的(de)(de)差壓將會(hui)增大,顯示的(de)(de)流(liu)量也會(hui)增大。

  解(jie)決辦法:對變送器的零點(dian)進行(xing)校正。

  6.3上下游直管段長度不夠

  上下游直(zhi)管(guan)段長度如果(guo)不夠,氣體將得不到充分發(fa)展,會使(shi)(shi)計量(liang)(liang)結果(guo)造成(cheng)較大誤(wu)差(cha),如果(guo)上游在規定直(zhi)管(guan)段內存在單個彎(wan)頭(tou)或平面(mian)雙彎(wan)頭(tou),將使(shi)(shi)計量(liang)(liang)結果(guo)偏高。

  解(jie)決辦法:改造蒸汽管道,使上下游直管段長度達到規定要求(qiu)。在節流(liu)裝置之前加裝整流(liu)器。

  6.4孔(kong)板厚度不符合規(gui)定

  標準中規(gui)定孔板(ban)厚度應介于孔板(ban)開孔厚度e與(yu)0.05D之間。如(ru)果超出這個(ge)范(fan)圍,將使氣體流過孔板(ban)的阻力損失增大,使計量值比實際值偏高。

  解決辦法:檢查(cha)孔板厚度,如果超出這個(ge)范(fan)圍(wei),進行更換。

  6.5差(cha)壓變送器的(de)三閥組漏氣

  如果三閥組(zu)中(zhong)的低壓(ya)閥漏氣,將會(hui)導致測量差壓(ya)增大,測量結果就會(hui)增大。

  解決辦法(fa):如果三閥(fa)組中的(de)低壓(ya)閥(fa)門(men)漏氣,將該閥(fa)門(men)進行(xing)(xing)緊固,必要時(shi)進行(xing)(xing)更換。

  6.6隔離液(ye)液(ye)位高度不等

  引壓(ya)(ya)(ya)管中從冷凝罐到差壓(ya)(ya)(ya)變(bian)送器中的液(ye)位是(shi)為了將高(gao)溫介質(zhi)與差壓(ya)(ya)(ya)變(bian)送器隔開,保(bao)護差壓(ya)(ya)(ya)變(bian)送器。如果(guo)低壓(ya)(ya)(ya)側液(ye)位高(gao)度高(gao)于高(gao)壓(ya)(ya)(ya)側液(ye)位高(gao)度,將導致(zhi)測量差壓(ya)(ya)(ya)增大,測量流量就會增大。

  解決辦(ban)法:檢查(cha)高(gao)(gao)(gao)低側冷凝(ning)(ning)罐的高(gao)(gao)(gao)度是(shi)否(fou)一致(zhi),如果不一致(zhi),進行校正。檢查(cha)冷凝(ning)(ning)罐的高(gao)(gao)(gao)度是(shi)否(fou)高(gao)(gao)(gao)于蒸(zheng)汽管道,如果低于管道,將冷凝(ning)(ning)罐的高(gao)(gao)(gao)度抬高(gao)(gao)(gao)。

  【7結論】

  總的(de)(de)來說(shuo),孔板流量計的(de)(de)測量誤差主要是由以下3方(fang)(fang)面(mian)的(de)(de)原因引(yin)起(qi)的(de)(de):安裝不規范、維(wei)護不及時或誤操作、工藝系(xi)統或工況改(gai)變。在孔板流量計的(de)(de)使用過程中,如果發生誤差,可以從這3方(fang)(fang)面(mian)進行分析,然后(hou)尋找解決的(de)(de)辦(ban)法。

  (1)針對安裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)不規范的(de)(de)問(wen)題,在(zai)安裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)孔板(ban)(ban)流(liu)(liu)量(liang)計(ji)前,一(yi)定要(yao)把蒸汽的(de)(de)情況(設計(ji)溫度、設計(ji)壓力(li)等(deng))、管道的(de)(de)情況、引(yin)壓元件的(de)(de)情況、傳感器的(de)(de)情況了解清楚,根(gen)據孔板(ban)(ban)流(liu)(liu)量(liang)計(ji)安裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)規范,制定準確(que)的(de)(de)安裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)方(fang)(fang)案。在(zai)安裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)孔板(ban)(ban)流(liu)(liu)量(liang)計(ji)時,要(yao)嚴(yan)格按(an)照安裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)方(fang)(fang)案進行(xing)(xing)施(shi)工。在(zai)安裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)孔板(ban)(ban)流(liu)(liu)量(liang)計(ji)后,要(yao)經(jing)常對各個安裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)部件進行(xing)(xing)檢查(cha),確(que)保測量(liang)的(de)(de)精度。

  (2)針對(dui)維(wei)護不及(ji)時或誤操作(zuo)的(de)問題,對(dui)孔板流量計的(de)部件,尤其是(shi)取源部件,要(yao)經常進(jin)行位置精度檢(jian)查,保證差壓傳感器所顯示的(de)差壓是(shi)孔板測得(de)的(de)真實差壓。在平時對(dui)流量計進(jin)行操作(zuo)時,要(yao)嚴格按(an)照操作(zuo)規程(cheng)來(lai)做,避免誤操作(zuo),給表(biao)計帶來(lai)損壞。

  (3)針對(dui)工藝系統或工況改變的情況,在使用(yong)過程中,要(yao)及時對(dui)二次(ci)儀(yi)表的參數進行(xing)修改,避免因(yin)換算錯誤給測量帶(dai)來(lai)誤差。

  在工業(ye)化迅速發展的(de)大時(shi)代,缺少不了壓(ya)力變(bian)送(song)器(qi)、流量計、液位計、密度(du)計、差壓(ya)變(bian)送(song)器(qi)等(deng)儀(yi)表把現(xian)場第一(yi)數據實時(shi)傳輸到工控系(xi)(xi)統(tong)(tong)上,為整個工業(ye)自動(dong)化系(xi)(xi)統(tong)(tong)充當控制、檢(jian)測等(deng)一(yi)系(xi)(xi)列(lie)的(de)眼睛,接下來(lai)華恒儀(yi)表為您解(jie)讀(du)工業(ye)現(xian)場最前(qian)沿的(de)壓(ya)力變(bian)送(song)器(qi)使(shi)用情(qing)況(kuang)。


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