差压流量计作为最经典、最古老的流量计,被广泛应用。但是,随着电子流量计如(电磁、涡街等)的兴起。),我们的一些业内新朋友不一定熟悉这种流量计。今天的问题会给你一个很好的解释这种压差流量计。

差压式流量计在化工生产中应用广泛,也是操作人员最熟悉的一种流量计。其节流装置(1)安装在生产工艺管道(2)上,流量测量系统由三部分组成:压力导管(3)和差压变送器(4)(如图3-1所示)。下面介绍差压流量计、差压变送器和差压流量计的安装。

图3-1差压流量计的组成

差压流量计(也称节流流量计)是基于流体流动的节流原理,利用流体通过节流装置时产生的压力差来实现流量测量。差压流量计一般由能将流体的流量转化为差压信号的节流流(孔板、喷嘴)、差压计或差压变送器和用于测量差压的显示仪表组成。

目前该流量计广泛应用于化工、炼油等行业,应用历史悠久,积累了丰富的实践经验和完整的实验数据。对于常用的孔板、喷嘴等节流装置,国内外都已标准化,称为标准节流装置。因此,这种流量计所用的标准节流装置可以根据计算结果直接制造和使用,不需要用实验方法单独标定。但是,对于非标准化的特殊节流装置,在使用时,应单独进行校准。

1.节流装置的流量测量原理

节流现象及其原理:

当流体在带有节流装置的管道中流动时,流体在节流装置前后管壁处的静压力不同的现象称为节流现象,如图3-2所示。

图3-2流体流经节流装置时的节流现象

现在,让让我们进一步分析流体流经节流装置前后的变化。

当连续流动的流体遇到插在管道中的节流装置时,节流装置的横截面积小于管道的横截面积,导致流体流通面积突然减小。在压力的作用下,流体的流量增加,挤压通过孔口,导致流量的扩大和减少。同时节流装置前后管壁处的静水压力不同,形成静压差p(p=P1- P2),如图3-3所示。和p1p2,

图3-3孔板附近的流束和压力分布

这就是节流现象。从图中可以看出,节流装置的作用是引起流量的局部收缩,产生压差。而且流量越大,节流装置前后的压差越大,所以可以通过测量压差来测量流体流量。由于节流装置引起流量的收缩,流体保持连续流动,所以流量在流量的最小截面积处达到最大,流体的静压在流量的最小截面积处最低。

类似地,在孔板的出口端面,静压仍然低于原来的,因为流量增加了(即P2 II。图中的标准节流装置)

标准节流装置包括孔板(左下)、喷嘴和文丘里管(右下),其中孔板应用最为广泛。

我们简单介绍一下应用最广泛的节流装置——孔板。

孔板结构

标准孔板是一个圆形的金属板,中间有一个孔,孔的边缘非常尖锐,与管道轴线同心。用于不同管径的标准孔板,结构基本几何相似。如图3-4所示,标准孔板是旋转对称的,两者之间的连线

(1)被测介质应充满所有管段并连续流动。

(2)管道中的流量(流动状态)要稳定。

(3)被测介质在通过孔板时不应发生相变(如液体不蒸发,溶解在液体中的气体不应释放),它以单相存在。复杂成分的介质只有在性质与单一成分的介质相似时才能使用。

(4)测量气体(蒸汽)流量时沉淀的冷凝物或灰尘,或测量液体流量时沉淀的气体或沉淀物,不应积聚在管道中的孔板附近,也不应积聚在连接管中。

(5)测量能引起孔板堵塞的介质流量时,必须定期清洗心脏。

(6)在远离孔板前后端面2D的管道内表面上,没有肉眼可见的凸起或粗糙不平现象。对于标准喷嘴。标准文丘里喷嘴和标准文丘里管,这些条件都适用。

因为孔板制造工艺简单,安装方便,成本低。因此应用广泛,但在使用时要特别注意,尤其是用于测量腐蚀性介质和含尘介质的流量时。经常观察测量结果是否准确,防止因取压口腐蚀堵塞导致测量误差过大,或根本无法测量的现象。每年大修时,应清洗孔板,当发现严重腐蚀时,应立即更换新孔板。

三、差压变送器变送器用于生产过程参数的检测,用于各种工业过程参数的测量、转换和信号传输。其中,差压变送器被广泛用于测量流量、液位、压力、密度等参数。

电容式传感器采用电容式传感器,将压力参数转换成电容变化,主要完成检测和传输压力或差压信号的任务。变送器将测量参数转换成标准信号:4-20mA DC输出。其特点是精度高、体积小、性能好、可靠性好、长期稳定、调整方便。一般精度是0.25。

电容式差压的工作原理

电容式变送器的测量部分由敏感部件和法兰组件组成,法兰组件通过锥形管螺纹与被测介质连接。并且法兰的敏感部件由四个双头螺栓夹紧,这四个双头螺栓被分成由H.L表示的高低压室.如果低压室采用盲板法兰,则构成压力变送器,如果低压室抽真空密封,则构成绝对压力变送器。

图3-5显示了电容式变送器的测量部分-室。

敏感部分的核心是室(包括检查电路板)。室具有对称结构。相同的左右腔室形成差动电容器的固定板。测量膜片焊接在两个腔室的中间,作为差动电容的活动极板,两个腔室的空腔内填充硅油(或氟油)来传递测量压力。当被测压力P1和P2作用在隔离膜片上时,压差P通过硅油传递到测量膜片上,产生微小的位移d,改变了两个差动电容的值。在差动电容上施加适当的激励电压,其产生的交流电经整流、控制、放大等转换电路处理后,在变送器上获得与被测压力成正比的4-20MADC信号。这就是电容式差压变送器的基本原理。

操作和维护方法

电容式变送器无机械传动部分,敏感元件全部焊接,转换部分电路板采用插件安装,牢固耐用,一般不会不需要大修。出现异常情况时,可从以下几个方面进行检查:

1.系统运输费用高。

可能的原因和纠正措施:

A.压力导管:检查压力导管上的接头和焊缝是否堵塞和泄漏。当它用于so时

2.系统输出低或无输出。

可能的原因和纠正方法:

A.压力导管:检查连接是否正确,有无泄漏或堵塞。检查导管内是否有气体。法兰内是否有沉淀物。

B.电气部件的连接:

检查敏感部件的引线是否短路。确保连接器清洁、可靠且绝缘良好。用好的电路板检查,找出有故障的电路板并更换。

3.系统输出不稳定。

可能的原因和纠正方法:

A.检查电气线路是否短路、断路和多点接地。

b是否可以通过调整阻尼时间和增加阻尼量来消除系统振荡。

C.检查压力管,检查液体压力管中是否有气体。气体脉冲管内是否有液体。

差压流量计的安装

为了使差压流量计准确测量流量,除了正确的选择和计算外,还必须正确安装节流装置、压力导管和差压变送器,以保证信号的正确采集、传输和指示。

1.孔板要求与管道轴线同心,并垂直于管道轴线。孔板的锐边应朝向流动方向,不得颠倒。

2.孔板应安装在直管段,否则由于弯头、阀门等局部阻力的影响,测量会不准确。节流装置前后安装的直管长度可从仪表说明书或相关资料中查到。

3.测量液体流量时,取压口开在水平管道的下半部,差压变送器应安装在孔板下方。当压差表必须放置在节流装置上方时,应在压力管道的最高点增加一个放气阀,以确保压力管道中没有气体,如图3-6所示。

图3-6测量液体流量时信号管道的安装方法

a)显示仪表位于节流装置下方。

b)显示仪表位于节流装置上方,中间有隔墙。

4.测量气体流量时,取压口开在管道的上半部,差压变送器应安装在高于孔板的位置。这个要求什么时候能如果不能满足,必须在压力引导系统的最低点安装冷凝和排放阀,以确保压力引导管中没有液体。如图3-7所示。

图3-7测量气体流量时信号管道的安装方法

5.测量蒸汽流量时,测压口开在管道的水平直径上。必须在孔板的测压口附近安装一个冷凝罐,蒸汽在这里冷凝并充满测压口,以将差压变送器与高温蒸汽分开,如图3-8所示。

图3-8测量蒸汽流量时信号管道的安装方法

6.安装差压变送器时,a 三气门组必须安装在差压变送器附近(通常在上方),如图3-9所示。

图3-9差压变送器三个阀组安装示意图

制作三阀组差压表时,必须注意两个原则:

导压管中的冷凝液或隔离液不能流失。

不能按压或加热测量元件(波纹管或风箱)。

三个阀组的启动顺序应该是:打开正压阀1,关闭平衡阀2,打开负压阀3。停止顺序应与上述相反,即关闭负压阀3,打开平衡阀2,关闭正压阀1。这样可以避免因一时疏忽将一定的高电压引入测量室而造成测量室单相压力和仪器损坏的危险。