扩大差压流量计测量范围的方法

   2023-08-21 互联网2520
核心提示:差压式流量计以其使用寿命长,应用范围广,标准化程度高,尤其是不必实流标定等特点,被广泛应用于工业生产过程流量的测量与控

    差压式流量计以其使用寿命长,应用范围广,标准化程度高,尤其是不必实流标定等特点,被广泛应用于工业生产过程流量的测量与控制领。但是,随着其它流量仪表如超声波、涡轮、涡街、电磁流量计等的发展,差压式流量计的缺点也就逐渐突出了,其中之一就是测量范围窄。根据差压流量计的计算公式流量计信息网内容图片中看出,流量在满刻度的50%以上时,分辨率较高,精度也较高,越接近满刻度,精度越高,反之则精度较低,一般可达士1.5%~士2%。而在满量程的30%,以下时其精度只有士3%~士5%。这样,在一些流量变化较大的场所使用差压流量计就较困难,因此扩大差压流量计的量程范围,对差压式流量计更好地应用于流量测量领域有一定的现实意义。

    扩大差压式流量计量程范围通常有如下两种方法:

    1 标准节流装置多管并联计量系统

    ●系统构成

    该系统由多管并联的标准节流装置及其测量管道与管件、差压信号管路、差压变送器、流量控制截止阀、流量显示及控制系统等组成(如图1)。

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    这种多管并联计量系统适用于流量变化比较频繁并且无法预计的流量测量场合。因为差压式流量计工作在满量程的50%以上流量时精度比较高,因此在设计并联计量系统时要选择好K1、K2……Kn,使得

    1/2(Qmlmax+Qm2max+……+Qmnmax)≤Qmmax≤Qmlmax+Qm2max……+Qmnmax

    Qm=Qm1+ Qm2+……+Qmn

    对于不同的流量点qm,利用流量控制系统的程序化计算机控制不同的控制阀,选择不同的测量管路或不同的测量管路组合,使其开启的管路上的流量计符合qm的测量精度的需要,若各台流量计的误差分别为Eq1、Eq2……Eqn,则并联后的总流量qm的误差为

    Eqm=士[(Qm1/Qm·Eqm1)2+(Qm2/Qm·Eqm2 )2+(Qmn/Qm·Eqmn)2]1/2

    而流量范围为qm=qm1+qm2+……+qmn,从这里可以看到差压式流量计的流量范围由各个不同的组合来完成,也就是说测量的流量范围发生了变化,同时测量精度也发生变化。

    例如某一热电厂对一工厂进行供热,但这工厂的蒸汽需求量变化频繁,从30t/h~120t/h测样,他们采用了一种多管并联供热系统,选择了3个不同量程的差压流量计(如图2)。其中

    Qm1=40t/h

    Eqm1=士1.2%

    Qm2=60t/h

    Eqm2=士1.3%

    Qm3=50t/h

    Eqm3=士1.4%。

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    则组合所得最大量程为:Qm=Qm1+Qm2+Qm3=60t/h。

    最小的可达Qm=Qm1=40t/h。

    这样完全满足供热计量的需要,而测量精度为Eqm=士0.59%。

    由此可看到多管并联系统不仅能够扩大流量的量程范围,而且可以提高测量精度。

    ●多管并联计量的优点

    便于清扫管线;扩大测量范围;提高流体的流速,便于计量;解决大口径检验难、制造难、安装不便的问题;可自动修正流场分布的变化所造成的误差,提高测量精度。

    同时它也有需用管线多、配套设备多、所需资金多等缺点。

    2 标准节流装置单管计量系统

    ●系统组成

    在生产工艺流程中,若流量随季节而变化,即过大的变化是可以预计的,而且变化不频繁,在这种情况下,简单的扩大量程范围的方法是不改变管线,而只改变节流件的几何尺寸,也就是更换另一规格的节流件而改变量程范围。另外还应改变与之对应差压值。这种通过改变节流件而改变量程的方法就是标准节流装置单管计量系统法。它主要由智能宽量程差压变送器、可更换的孔板装置、智能流量积算系统等组成(如图3)。

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    随着智能宽量程差压变送器的出现(它的量程可达200%,而且精度很高,一般±0.2%,还有一些可达±0.1%,并且有线性自动修正),同时节流装置制造技术不断完善,可更换节流装置随之产生,这样利用单管计量系统改变量程范围的方法实现起来将特别简单。只要按照不同的流量范围,通过计算软件,生产出不同的节流件,利用同一智能变送器调节与之相对应的差压值就可方便地实现差压流量计量程的改变,准确计量出不同流量时流体的量。所谓改变节流板的尺寸,最主要的是改变节流板的开口直径d20,而不改变管道的尺寸D20,这样既节约资金又节省更换的时间,是一种经济有效的方案。

    ●单管计量系统的特点

    范围度(量程比)大,范围度达到6:1~10:1,比原来扩大了2~3倍;准确度高,在全量程范围内保证在±1.5%以内;相对多管并联系统费用低。


 
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