HLLGKB10-1600孔板蒸汽計量表被廣泛應用于化工、食品、煤炭、建筑、交通、輕紡、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)境保護等領(lǐng)域,是改進產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、提高管理水平和經(jīng)濟效益的重要工具。在過程自動化儀表與裝置中,孔板流量計有兩大功用:作為過程自動化控制系統(tǒng)的檢測儀表和測量物料數(shù)量的總量表。
2 孔板流量計的概念及原理
所謂孔板流量計,就是在管道內(nèi)部加裝一個中間開孔的圓板,然后測量蒸汽在孔板前后的壓力差,經(jīng)過計算換算出蒸汽的流量。因為蒸汽的流速在節(jié)流件處(孔板)形成局部收縮,靜壓力降低,流速增加,于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了壓差。
根據(jù)流動連續(xù)性方程(質(zhì)量守恒定律)和伯努利方程(能量守恒定律),流量的大小與差壓的大小存在一定的比例關(guān)系:M2∝ΔP。式中,M 為流量;ΔP 為差壓。
通過引壓管將差壓信號引入差壓變送器,差壓變送器將差壓信號送入流量積算儀,積算儀將差壓信號換算成流量信號。同時通過溫度和壓力傳感器測出蒸汽的溫度和壓力,積算儀根據(jù)當時的溫度和壓力計算出補償后的流量。
制造一個孔板流量計需要以下參數(shù):管道的口徑(管徑×壁厚);孔板流量計測量的介質(zhì);被測介質(zhì)的工作溫度;被測介質(zhì)的工作壓力(*大壓力、*小壓力、正常壓力);被測介質(zhì)的工作流量(*大流量、*小流量、正常流量);被測介質(zhì)的黏度。
3 孔板蒸汽流量計的優(yōu)點和缺點
孔板流量計的優(yōu)點:**,適用于較大口徑管道的計量(目前口徑大于DN 600 mm 的流量計一般只能選用孔板);**,經(jīng)久耐用;第三,標定**;第四,價格便宜??装辶髁坑嫷娜秉c:**,對節(jié)流裝置、引壓管、冷凝罐安裝要求很高,安裝較為復雜。**,孔板流量計整體校驗比較困難,目前只能對差壓傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器單獨進行校驗,整體的精度難于確保。
4 實際使用情
現(xiàn)在熱電聯(lián)產(chǎn)的供熱形式已廣泛應用于大中供熱公司,主要的優(yōu)點是有熱源有保證,而且價格低廉。我公司采用這種形式供熱已多年,從電廠到換熱站的蒸汽管道,在電廠出口處安裝了一個DN 600 mm 的孔板流量計,用于測量蒸汽的流量和用量。該流量計從開始使用到現(xiàn)在已將近20 年,在這期間,由于各種方面的原因,曾經(jīng)出現(xiàn)過各種各樣偏大或偏小的誤差,我們采取了各種對應的措施。根據(jù)筆者的記錄,總結(jié)了一些經(jīng)驗,僅供大家參考。
5 負誤差的分析及解決辦法
5.1 孔板安裝不正確
孔板的尖銳一側(cè)應該迎著流體流向為入口端,呈喇叭口形的一側(cè)為出口端。如果裝反,顯示將會偏小許多。
解決辦法:檢查孔板安裝方向,正確安裝孔板。
5.2 孔板入口邊緣磨損
如果孔板使用時間較長,特別是在被測介質(zhì)夾雜固體顆粒等雜物情況下,都會造成孔板的幾何形狀和尺寸的變化,如果造成開孔變大或開孔邊緣變鈍,測量壓差就會變小,流量顯示就會偏低。
解決辦法:對孔板進行重新加工,使開口達到要求;嚴重時進行更換。
5.3 變送器零點漂移
如果使用時間較長,變送器的零點可能會發(fā)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:對變送器的零點進行校正。
5.4 上下游直管段長度不夠
上下游直管段長度如果不夠,氣體將得不到充分發(fā)展,會使計量結(jié)果造成較大誤差,如果上游在規(guī)定直管段內(nèi)存在多個彎頭,將使計量結(jié)果偏低。
解決辦法:改造蒸汽管道,使上下游直管段長度達到規(guī)定要求。在節(jié)流裝置之前加裝整流器。
5.5 差壓變送器的三閥組漏氣
如果三閥組中的高壓閥或平衡閥漏氣,將會導致測量差壓減小,測量結(jié)果就會偏低。
解決辦法:如果三閥組中的高壓閥門漏氣,將該閥門進行緊固,必要時進行更換。如果三閥組中的平衡閥內(nèi)漏,將該閥門進行緊固,必要時進行更換。
5.6 隔離液液位高度不等
引壓管中從冷凝罐到差壓變送器中的液位是為了將高溫介質(zhì)與差壓變送器隔開,保護差壓變送器。如果低壓側(cè)液位高度低于高壓側(cè)液位高度,將導致測量差壓減小,測量流量就會減小。
解決辦法:檢查高低側(cè)冷凝罐的高度是否一致,如果不一致,進行校正。檢查冷凝罐的高度是否高于蒸汽管道,如果低于管道,將冷凝罐的高度抬高。
6 正誤差的分析及解決辦法
6.1 流通截面積的變化
在現(xiàn)場使用中,孔板表面可能會黏結(jié)上一層污垢或雜質(zhì),導致流通截面積變小,測量差壓就會增大,從而測量流量增大。
解決辦法:檢查孔板周圍是否干凈,對其進行清洗。
6.2 變送器零點漂移
如果使用時間較長,變送器的零點可能會發(fā)生漂移,如果是正漂移,顯示的差壓將會增大,顯示的流量也會增大。
解決辦法:對變送器的零點進行校正。
6.3 上下游直管段長度不夠
上下游直管段長度如果不夠,氣體將得不到充分發(fā)展,會使計量結(jié)果造成較大誤差,如果上游在規(guī)定直管段內(nèi)存在單個彎頭或平面雙彎頭,將使計量結(jié)果偏高。
解決辦法:改造蒸汽管道,使上下游直管段長度達到規(guī)定要求。在節(jié)流裝置之前加裝整流器。
6.4 孔板厚度不符合規(guī)定
標準中規(guī)定孔板厚度應介于孔板開孔厚度e 與0.05D 之間。如果超出這個范圍,將使氣體流過孔板的阻力損失增大,使計量值比實際值偏高。
解決辦法:檢查孔板厚度,如果超出這個范圍,進行更換。
6.5 差壓變送器的三閥組漏氣
如果三閥組中的低壓閥漏氣,將會導致測量差壓增大,測量結(jié)果就會增大。
解決辦法:如果三閥組中的低壓閥門漏氣,將該閥門進行緊固,必要時進行更換。
6.6 隔離液液位高度不等
引壓管中從冷凝罐到差壓變送器中的液位是為了將高溫介質(zhì)與差壓變送器隔開,保護差壓變送器。如果低壓側(cè)液位高度高于高壓側(cè)液位高度,將導致測量差壓增大,測量流量就會增大。
解決辦法:檢查高低側(cè)冷凝罐的高度是否一致,如果不一致,進行校正。檢查冷凝罐的高度是否高于蒸汽管道,如果低于管道,將冷凝罐的高度抬高。
總的來說,孔板流量計的測量誤差主要是由以下3 方面的原因引起的:安裝不規(guī)范、維護不及時或誤操作、工藝系統(tǒng)或工況改變。在孔板流量計的使用過程中,如果發(fā)生誤差,可以從這3方面進行分析,然后尋找解決的辦法。
(1)針對安裝不規(guī)范的問題,在安裝孔板流量計前,一定要把蒸汽的情況(設(shè)計溫度、設(shè)計壓力等)、管道的情況、引壓元件的情況、傳感器的情況了解清楚,根據(jù)孔板流量計安裝規(guī)范,制定準確的安裝方案。在安裝孔板流量計時,要嚴格按照安裝方案進行施工。在安裝孔板流量計后,要經(jīng)常對各個安裝部件進行檢查,確保測量的精度。
(2)針對維護不及時或誤操作的問題,對孔板蒸汽流量計的部件,尤其是取源部件,要經(jīng)常進行位置精度檢查,保證差壓變送器所顯示的差壓是孔板測得的真實差壓。在平時對流量計進行操作時,要嚴格按照操作規(guī)程來做,避免誤操作,給表計帶來損壞。
(3)針對工藝系統(tǒng)或工況改變的情況,在使用過程中,要及時對二次儀表的參數(shù)進行修改,避免因換算錯誤給測量帶來誤差。