蒸汽流量计的类型
20页1、4.3.1第4章流量计量 章节4.3 蒸汽流量计的类型蒸汽和冷凝水系统手册4.3 蒸汽流量计的类型3654.3.2第4章流量计量 章节4.3 蒸汽流量计的类型蒸汽和冷凝水系统手册图4.3.1 孔板图4.3.2 孔板流量计突出手柄测量孔孔板排水孔孔板最小收缩 断面直径下游压力感应孔上游压力感应孔孔板直径差压变送器孔板流量计孔板流量计是差压式流量计的一种。简单的说,流体流经一个收缩截面,测量通过此截面的压差。根据丹尼尔伯努力在1738年(见4.2节)的研究工作,流体流经孔板的速度和其压力损失的平方根成比例关系。其它差压式流量计有文丘利管和喷嘴等。孔板流量计,通过在管道中插入一块开有小孔的节流元件来限制流动。孔板通常被称为一次元件。为了测量流体流动时产生的差压,在孔板的上下游开有压力感应孔,压力感应孔与二次仪表(差压变送器)相连。蒸汽流量计的类型流量计的类型有很多,适合蒸汽应用的流量计有:孔板流量计透平流量计(包括旁通流量计)变面积流量计弹簧负载变面积流量计直接在线(DIVA)变面积流量计毕托管流量计涡街流量计上述每一种流量计都有其自身的优缺点。为了确保蒸汽流量计的性能和精度,最重要的是流量
2、计要符合所用的工况。本章节将介绍上述各种流量计,讨论它们的特性和各自的优缺点、典型应用和安装。差压变送器产生的信号可以输出至流量显示仪,或者与温度和压力信号一起输入流量计算机,这样可以对流体的密度进行补偿。对于计量蒸汽的水平管道,水(冷凝水)可能会在孔板的上游积聚。为了防止这一现象,孔板的底部可以开一个排水小孔。当然,当孔板的外形确定后,在计算流量时,必须考虑排水小孔的影响。正确选择和安装孔板非常重要,详细信息可参考ISO 5167。3664.3.3第4章流量计量 章节4.3 蒸汽流量计的类型蒸汽和冷凝水系统手册图4.3.3 孔板流量计的安装示意图孔板压力感应器 (用于密度补偿)温度感应器 (用于密度补偿)压差变送器流量计算机现场显示脉冲管安装下面介绍在ISO 5167中强调的几点重点内容:压力感应孔 - 通过感应管(也称作脉冲管)连接孔板的上下游压力孔和差压变送器。最常用的压力感应孔位置有:如图4.3.3所示从法兰(或孔板安装件)取压。这是最常见的取压方式,但是当取压口在管道底部时需要特别注意,因为在底部有可能会堵塞。孔板前1倍管径,后0.5倍管径取压。这种方法相对困难一些,但是更准
3、确,因为差压的最大值在流体的收缩断面处,即0.5倍管径处。角接取压 - 在口径较小的孔板上通常采用这种方法。因为空间的限制,在法兰上加工取压孔很困难。角接取压法一般用于管道直径小于等于DN50的场合。差压变送器产生的信号可以输出至流量显示仪,或者与温度和压力信号一起输入流量计算机,这样可以对流体的密度进行补偿。管道 - 在孔板下游的最小直管段要求为5倍管径,以减少由于管道效应引起的流速分布变化。孔板上游的直管段要求受很多因素影响,包括:比,是指孔板直径和管道直径的比(见公式4.3.1),通常的值为0.7。公式4.3.13674.3.4第4章流量计量 章节4.3 蒸汽流量计的类型蒸汽和冷凝水系统手册表4.3.1综合了比和管道形状的影响,提出了图4.3.4所示结构的建议上游直管段长度。对于特别恶劣的情况,可以使用流动调整器,在4.5节中会详细介绍。表4.3.1 在各种工况下孔板的上游建议安装直管段见图4.3.4 在不同比值和不同上游布置情况下,推荐的孔板上游直管长度(管径倍数)30m/s)、低品质(潮湿和肮脏)的蒸汽中,容易损坏。弹簧负载变面积流量计的典型应用计量企业内部的蒸汽小型锅炉房图
4、4.3.11 弹簧负载变面积流量计监测挡板位置流向压力感应器弹簧负载挡板(浮子) 位置随流量变化流量 计算机信号处理单元温度感应器挡板位置 感应器3744.3.11第4章流量计量 章节4.3 蒸汽流量计的类型蒸汽和冷凝水系统手册截止阀 汽水分离器 过滤器流量计流向疏水阀组3D6D图4.3.12 弹簧负载变面积流量计计量蒸汽的典型安装图 图4.3.13 差压式弹簧负载变面积流量计流向弹簧负载锥体(浮子)差压变送器选择2(图4.3.10),即测量差压。根据此理论可以通过加工浮子的形状使流量和差压成线性关系。图4.3.13是差压式弹簧负载变面积流量计的示意图。图中的锥体即为浮子。弹簧负载变面积流量计的优点:高量程比,最大可到100:1。精度高,1%读数紧凑,DN100的法兰对夹式面面间距仅为60mm。适合大多数流体弹簧负载变面积流量计的缺点:由于需要很多附件,如差压变送器和流量计算机,价格可能相对较高。弹簧负载变面积流量计的典型应用锅炉房流量计量 大型工厂的流量计量3754.3.12第4章流量计量 章节4.3 蒸汽流量计的类型蒸汽和冷凝水系统手册图4.3.14 差压式变面积流量计的典型安装图
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