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    差压流量计的选用考虑

    发布时间: 2023-09-11  点击次数: 157次

    安装条件方面 

       要应用标准文件(GB/T 2624或ISO 5167)中的流出系数和可膨胀性系数,必须令投用的节流装置与标准节流装置达到几何相似和动力学相似,现场的安装条件是达到这两个相似的重要因素,因此对节流装置的安装应给予足够的重视。

      在安装条件中节流件前后的必要直管段长度往往令选用者为难,在推理式流量计中节流式DPF需要的直管段是比较长的。另外现场阻流件类型远多于标准文件包括的,尤其是所谓组合式阻流件(两种阻流件之间间隔很短)更是难以解决,按照GB/T 2624-93(或ISO 5167-1)遇到此类情况可以采用加装流动调整器解决,但是加装流动调整器所需的直管段亦是很长的(约42D)。在此情况下有以下方案可供选择:采用直管段长度要求较短的节流装置,例如经典文丘里管或其他流量管;用实流校验方法确定现场条件下的流出系数,实流校验可以是在线的或离线的。
      前面我们已谈过引压管线是节流式DPF的薄弱环节,近年来一体式节流式DPF的出现较好地解决了此问题,例如我国北方冬天蒸汽流量测量往往为引压管线的保温防冻伤脑筋,一体式DPF解决了它。大多数流量计都有一体式和分离式两种类型,它们的使用各有特点,要根据现场实际情况予以选用,节流式DPF亦不例外。一体式DPF的差压变送器必须适应现场的严酷环境条件,在有些情况,如管道较强振动或强电磁干扰等还是采用分离式为好。

    环境条件方面
      DPF的差压变送器和流量显示仪两部分有微处理器和电子元器件,它们对环境条件的要求与一般电子仪表是一样的,在本书的其他章节中已有讨论,这里就不再重述了。
    经济因素方面
      经济因素包括购置费、安装费、运行费、校验费、维护费和备品备件。
      (1)购置费
      DPF的检测件购置费相对来说较便宜,但考虑其余两部分:差压变送器和流量显示仪整套仪表就不一定便宜了。另外,它还可能需购置一些辅助设备,如冷凝器、集气器、沉降器和隔离器等亦应估计到。
      (2)安装费
      分离型DPF的安装比较麻烦,主要是差压信号管路及其辅助设备的安装,对于腐蚀脏污介质之类采用隔离系统,其费用还要高些。
      (3)运行费
      对于大口径管道测量,能耗产生的运行费可能是笔大数目,当然如选用低压损节流装置(经典文丘里管等)亦是降低费用的办法,但是节流装置的购置费又高了,应该仔细核算一下。
      (4)校验费
      DPF的一个优点是可节省检测件的校验费,不但制造者,使用者亦可免去实流校验的麻烦,这点意义深远。当然DPF其余两部分校验费亦应考虑,它们相对比较方便便宜。
      (5)维护费
      DPF检测件维护费较少,其余两部分有一定的维护费。
      (6)备品备件
      DPF差压和显示仪表通用性强,对于大中型企业使用的流量仪表数量较多时可集中选用某些型号规格,以节省备品备件数量。近年推广定值节流件使节流装置摆脱对号入座的局面,检测件的购置就很方便了,可减少备品备件数量。
      以上各项费用的综合计算可以比较准确地确定其经济性。
    标准节流装置的选择原则
      节流式DPF的检测件当然是标准节流装置,为了选择最合适的标准节流装置,选型时应从以下几方面考虑:
      1)管径、直径比和雷诺数范围的限制条件;
      2)测量精确度;
      3)允许的压力损失;
      4)要求的最短直管段长度;
      5)对被测介质侵蚀、磨损和脏污的敏感性;
      6)结构的复杂程度和价格;
      7)安装的方便性;
      8)使用的长期稳定性。
      根据上述几方面,标准节流装置的选型原则可归纳为以下几点。
      标准节流装置各种类型节流件应用的管径、直径比和雷诺数范围皆有一定的限制,在国家标准GB/T 2624-93(或国际标准ISO 5167-1)中有详细规定,例如孔板可应用于比喷嘴和文丘里喷嘴更大的管径范围,经典文丘里管各种类型之间的管径范围差别较大等等。
      标准节流装置各种类型节流件的精确度在同样差压、密度测量精确度下,决定于流出系数与可膨胀性系数的不确定度。各种节流件的流出系数的不确定度差别较大,相比之下,孔板的流出系数的不确定度最小,廓形节流件(喷嘴、文丘里管)较大。廓形节流件较大的原因,是标准中给出的流出系数公式所依据的拟合的数据库质量较差。但是对廓形节流件进行个别校准,也可得到高的精确度。
      在同样差压下,经典文丘里管和文丘里喷嘴的压力损失约为孔板与喷嘴的1/4-1/6。而在同样的流量和相同的β值时喷嘴的压力损失只有孔板的30%-50%。
      在相同阻流件类型和直径比情况下,经典文丘里管的必要直管段长度比孔板与喷嘴的要小得多。
      测量易使节流件沾污、磨损及变形的被测介质时,廓形节流件较孔板要优越得多。
      在加工制造及安装等方面,孔板最为简单,喷嘴次之,文丘里喷嘴和经典文丘里管最复杂,其造价亦依次递增。管径愈大,这种差别愈显著。
      孔板易取出检查节流件质量(采用可换孔板节流装置),喷嘴和文丘里管则需截断流体,拆下管道才可检查,比较麻烦。
      中小口径(DN50-DN100)节流装置,取压口尺寸和取压位置的影响显著,这时采用环室取压有一定优势。