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金屬管浮子流量計的選型與安裝

發(fā)布時間：2022-11-21 18:50:45來源：www.qh-sr.com來源：.. 字體: 大中小

金屬管浮子流量計是目前工業(yè)和實驗室中廣泛應(yīng)用的一種小流量測量儀表，可以連續(xù)測量封閉管道內(nèi)液體、氣體和蒸汽的體積流量，安裝形式多樣化，適應(yīng)性強，全金屬結(jié)構(gòu)，小型化，適宜各種介質(zhì)的流量測量,適宜各種惡劣環(huán)境，功能齊全，現(xiàn)場指示，輸出4～20mA、報警信號，隔爆型，本安型防爆，測量構(gòu)件采用經(jīng)典錐管、浮子型，廣泛應(yīng)用于國防、化工、石油、醫(yī)藥等工業(yè)部門的流量檢測及工業(yè)過程控制中。但由于對浮子流量計的流量修正概念不清，不甚理解，安裝方式不符合要求，用戶在選表和用表時往往出現(xiàn)差錯而影響流量計的正常選擇和使用。

　　一、選型
　　我公司在進行流量設(shè)計和標(biāo)定時一般用水和空氣來代表一般的液體和氣體，《選型樣本》所供選擇的流量均是用水和空氣表示的。浮子流量計用于不同的介質(zhì)和不同的狀態(tài)（比如氣體的壓力和溫度等）。根據(jù)其測量原理在上述情況下盡管浮子在測量中停留在同一高度，但其所代表的流量值不同，要想選擇流量計的規(guī)格、現(xiàn)場使用好儀表，就要知道它們的關(guān)系即進行流量換算。（即使是實流刻度也需要在選表和標(biāo)定時進行流量換算）
　　換算的依據(jù)主要有兩個：浮子流量計的理論計算公式和理想氣體的狀態(tài)方程。
　　浮子流量計的理論計算公式：
　　

　　式中：Q—體積流量
　　α—流量系數(shù)
　　F_A—浮子最大直徑與其同高度錐管橫截面之間的環(huán)隙面積
　　g—重力加速度
　　V_f—浮子的體積
　　ρ_f—浮子的密度
　　ρ—被測流體的密度
　　A—浮子的最大截面積（式中的單位為cm、g、s制）
　　理想氣體的狀態(tài)方程
　　

　　式中：P₀,P₁—兩種狀態(tài)下的絕對壓力
　　T₀,T₁—兩種狀態(tài)下的絕對溫度（開爾文溫度）
　　V₀,V₁—兩種狀態(tài)下的體積
　?。ㄔ谶@里忽略壓縮系數(shù)的影響——壓力不高、精度要求不高的情況下。否則在等式兩邊的分母分別乘以壓縮系數(shù)Z₀、Z₁）
　　從理想氣體的狀態(tài)方程又可以演繹以下兩種關(guān)系：
　　a.流量關(guān)系

　　b.密度關(guān)系

　　式中：M—介質(zhì)的質(zhì)量
　　ρ—介質(zhì)的密度
　　Q—介質(zhì)的流量
　　流量換算公式：
　　浮子流量計的理論計算公式（1）是流量換算的基本公式，當(dāng)流量計制造好以后，公式中的諸多項（都將是常數(shù)），如果測量不同的介質(zhì)浮子停留在相同的位置（即相同），那么它們流量之間的關(guān)系將如下式：
　　

　　因此它們的流量換算僅僅與它們在測量狀態(tài)下的密度有關(guān)，實質(zhì)是密度換算
　　液體的測量和換算
　　流量計用于液體流量測量時制造廠是用常溫下清潔的水作為校驗液來校準(zhǔn)的，若被測介質(zhì)的密度與水的密度不同時，選表時應(yīng)根據(jù)前述對被測介質(zhì)的流量進行換算。公式如下：
　　

　　式中：Q₁—被測介質(zhì)的實際流量（工作狀況下的流量）
　　Q₀—換算成水的流量
　　K_P—體積流量的密度修正系數(shù)
　　ρ_f—浮子部件的密度：7900Kg/m3
　　ρ₀—20℃時水的密度：998.2Kg/m3
　　ρ₁—被測介質(zhì)的密度：Kg/m3
　　氣體的測量和換算
　　流量計用于氣體流量測量時制造廠是用空氣校準(zhǔn)的（20℃、101.325kPa）若被測氣體的參數(shù)和工作狀態(tài)與制造廠規(guī)定的不同時，流量計示值讀數(shù)進行修正。
　　從公式（）中可以看出由于各種氣體的密度與浮子密度相比可以忽略不計，公式（6）變?yōu)椋?/span>
　　

　　這里所表示的是工作狀態(tài)下的流量和密度，為方便應(yīng)將單位統(tǒng)一到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，用公式（）和（）將其轉(zhuǎn)化成和（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）。因此選表時應(yīng)根據(jù)前述對被測介質(zhì)的流量用下列公式進行換算：（公式中和前面的含義不一樣）
　　

　　式中：Q₁—被測氣體工作狀況下的流量換算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的流量(Nm3/h)
　　Q₀—換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下空氣的流量(Nm3/h)
　　ρ₁—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下被測氣體的密度(Kg/m3)
　　ρ₀—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下空氣的密度：(1.205Kg/m3)
　　P₁—被測氣體工作狀況下的絕對壓力(表壓+大氣壓)MPa
　　P₀—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時的壓力(0.101325MPa)
　　T₁—被測氣體工作狀況下的開爾文溫度
　　T₀—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時的開爾文溫度（293.15K）
　　K_P—氣體的密度修正系數(shù)
　　K_F—氣體的壓力修正系數(shù)
　　K_r—氣體的溫度修正系數(shù)
　　應(yīng)用實例
　　根據(jù)換算公式在選用儀表時實質(zhì)的問題就是求，求出再將其靠在相應(yīng)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)流量規(guī)格上,選出合適的儀表型號。
　　例題1已知用戶現(xiàn)場待測介質(zhì)密度為,其流量為,計算應(yīng)選取何種規(guī)格的儀表？
　　解:根據(jù)上式將數(shù)值代入有
　　

　　由此可選用標(biāo)準(zhǔn)刻度(AM系列) 500L/h。
　　通過換算，我們對應(yīng)相關(guān)廠家的選型樣本就可看出用DN15口徑的浮子流量計進行測量比較合適。
　　例題2 若用戶的被測氣體為乙炔(密度為1.091kg/Nm3)壓力為3kgf/cm2，溫度為25℃，流量為10m3/h時，其換算為空氣的流量是多少？
　　解：被測氣體的絕對壓力=3×98.1+101.325=395.625kPa
　　

×38.39=18.64Nm3/h
　　通過換算，我們對應(yīng)相關(guān)廠家的選型樣本就可看出用DN15口徑的浮子流量計進行測量比較合適。
　　二、為了提高流量計的測量精度，流量計在使用前必須正確安裝
　　1、安裝使用流量計之前一定要將管道內(nèi)的焊渣、雜物吹掃清洗干凈！
　　2、流量計豎直安裝，傾斜度不大于 2°，以免影響測量的準(zhǔn)確度，進口前應(yīng)有五倍公稱口徑以上長度的直管段。
　　3、若流量計的自重在一般安裝情況下能引起過大的應(yīng)力或震動時，應(yīng)增加固定流量計的支撐。
　　4、流體在錐管內(nèi)的流動方向由下而上不得倒流，如有可能，特別是有水錘作用時，應(yīng)在流量計下游安裝單向逆止閥。為便于觀察和維修，一般最好裝有旁通管路。
　　5、若被測流體為大的脈動流，應(yīng)在流量計的上游安裝適當(dāng)尺寸的緩沖器或定值器以消除或減弱脈動，同時流量計最好采用阻尼型。
　　6、用于測量氣體是，為使流量計穩(wěn)定工作，被測氣體壓力一般應(yīng)大于0.1Mpa，流量計上游側(cè)閥門全開，用下游閥門調(diào)節(jié)流量，而且下游閥門應(yīng)安裝在流量計出口直徑5倍長度的直管段內(nèi)，不得遠(yuǎn)離。
　　7、若被測流體較臟或含有導(dǎo)磁顆粒時，應(yīng)在流量計的上游安裝過濾器或磁過濾器。
　　8、流量計的指示器和指示轉(zhuǎn)換器嚴(yán)禁大于1000高斯的強磁場接觸，本型號流量計集中使用時他們的間距不得小于0.3米！
　　三、結(jié)束語
　　金屬管浮子流量計作為過程控制儀表，可以適應(yīng)高溫、高壓、強腐蝕、劇毒等多種苛刻環(huán)境，較少的可動部件、便于維護，解決了生產(chǎn)中的許多難題。金屬管浮子流量計以其卓越的性能被越來越多的用戶所青睞。而熟練掌握浮子流量計的流量換算對正確選表和用表至關(guān)重要。因此只有掌握了浮子流量計的儀表選型和正確安裝，才能正確選擇性能和價格比較高的類型。

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