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流量計(jì)就是用于測量管道或明渠中流體流量的一種儀表,它有瞬時(shí)流量和累計(jì)流量。在安裝流量計(jì)時(shí)要注意管道上盡量留有足夠的直管段,下面說說流量計(jì)為什么需要直管段。
流量計(jì)需要直管段的根本原因
流量計(jì)所測流速的準(zhǔn)確性不僅與流量計(jì)本身的精度有關(guān),還與其安裝位置有關(guān),流量計(jì)理想的安裝位置是其上下游流體的流動狀態(tài)為單相穩(wěn)定流,這樣流量計(jì)上下游局部阻力管件對流體流動狀態(tài)的影響不直接影響流量計(jì)的測量精度。
流量計(jì)流體在圓形管道內(nèi)必須形成典型的流速分布(層流流速分布和湍流流速分布)才能利用成熟的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算進(jìn)而準(zhǔn)確測量。但是這種典型的流速分布必須是充分發(fā)展了的管內(nèi)流動才能形成,也即有足夠長的直管段才能形成。
若流體流經(jīng)阻流件(彎頭、三通、閥門等),流速分布會發(fā)生畸變和產(chǎn)生旋渦,這種情況下的流體會成為非充分發(fā)展管流,此時(shí)流速在管道的任何一截面都是不同和隨時(shí)變化的。
只有在很長的直管段末端或加裝整流器后流速分布才能恢復(fù)到充分發(fā)展管流,這就是許多流量計(jì)需要足夠長直管段的根本原因。
二、流量計(jì)直管段長度不夠處理方法
在安裝流量計(jì)時(shí),為了獲得與實(shí)流校驗(yàn)相同的精度,一定要滿足規(guī)定的流動條件。目前除了容積式、科氏質(zhì)量流量計(jì)等少數(shù)幾種之外,都對前后直管段長度有特定的要求。
然而在實(shí)際工程中,由于場地限制,無法保證有理想的安裝地點(diǎn)保證直管段的長度;此外,在一些改造工程中,在既有管道增設(shè)流量計(jì)也會遇到?jīng)]有合適長度的問題。這時(shí),工程人員往往會采用以下方法解決問題。
改裝管道
簡單來說就是通過與設(shè)備**人員協(xié)商,對現(xiàn)有管道進(jìn)行改裝。
讓步法
所謂讓步法就是對某項(xiàng)指標(biāo)做出讓步,該方法在產(chǎn)品質(zhì)量管理中是普遍使用的。例如在化工生產(chǎn)中,從流程末端流出的產(chǎn)品達(dá)不到一級品指標(biāo),但能達(dá)到二級品指標(biāo),于是就作二級品入庫銷售,而不是將其報(bào)廢,這樣在經(jīng)濟(jì)上比較劃算。
在流量計(jì)使用現(xiàn)場,如果直管段長度無論如何也不能滿足要求,流量測量結(jié)果也不是用于貿(mào)易結(jié)算,而是用于一般監(jiān)測或過程控制,可嘗試采用讓步法。
加裝流量調(diào)整器
流動調(diào)整器可用于減少上游直管段長度。配合性實(shí)驗(yàn)表明,它可以用在任何上游管件的下游。目前在ISO5167正文中只列入2種流動調(diào)整器:19根管束式流動整直器和Zanker流動調(diào)整板,流動調(diào)整器在標(biāo)準(zhǔn)中列有適用的節(jié)流件和阻流件類型以及具體的安裝位置等。
選擇適合型號
由于各種不同類型的流量計(jì)對直管段長度的要求差異懸殊,如果原來所選的流量計(jì)直管段要求較長,而且無論如何也滿足不了要求,應(yīng)改選直管段長度要求較低的型號。
對影響值進(jìn)行評估
直管段長度不夠時(shí),流量計(jì)不確定度增大,是由于管道內(nèi)的速度分布畸變,使得儀表的實(shí)際流量系數(shù)與出廠標(biāo)定時(shí)的流量系數(shù)不一致。如果按照現(xiàn)場實(shí)際的管件種類和直管段長度組裝成一套帶前后管段的流量計(jì),放在流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上,標(biāo)定出該臺儀表的流量系數(shù),然后配套使用,并使用此流量系數(shù)計(jì)算流量,也就完全排除了直管段長度不夠?qū)y量結(jié)果的影響。
三、流量計(jì)管道安裝要求
類型 | 直管道上 | 閥門 | 水平安裝 | 垂直安裝 |
孔板流量計(jì) |
節(jié)流裝置前≥10D 節(jié)流裝置后≥5D |
閥門應(yīng)安裝在節(jié)流件小值管段長度以外 | 節(jié)流件前后長度2D的管道內(nèi)表面必須光滑,節(jié)流件下游側(cè)為關(guān)閉空間或直徑≥2D大容器時(shí),則關(guān)閉空間或大容器與節(jié)流件之間的直管長不得小于30D(15D | 介質(zhì)流向由下向上,直管段要求與水平安裝相同 |
電磁流量計(jì) |
上游≥10D,下游≥5D 插入式,入口≥10D,出口≥5D |
安裝在閥門后,流量計(jì)上游≥10D,下游≥5D | 管道內(nèi)徑與傳感器內(nèi)徑應(yīng)相同,相差不能超過2% | 液體流向由下向上,傳感器不能安裝在管道zui高位置,防止積聚氣泡 |
渦街流量計(jì) |
上游≥15D,下游≥5D 管道縮徑,上游≥15D 管道擴(kuò)徑,上游≥18D |
安裝在閥門后,流量計(jì)上游≥20D 安裝在閥門前,流量計(jì)下游≥5D |
前后直管道內(nèi)徑與流量計(jì)內(nèi)徑相差不能大于3%,需安裝前后截止閥 | 介質(zhì)流向自下向上 |
轉(zhuǎn)子流量計(jì) | 必須垂直安裝,介質(zhì)流向必須由下向上 | |||
渦輪流量計(jì) | 上游≥20D,下游≥5D | 流量計(jì)前后應(yīng)安裝截止閥,使用時(shí)閥門必須全開 | 必須安裝在水平位置,管道傾斜在5º以內(nèi) | |
質(zhì)量流量計(jì) | 流量計(jì)前后宜安裝切斷閥和旁路閥 | 避免安裝在管線的zui高位,盡可能遠(yuǎn)離閥門,三通和彎管等管件 | 介質(zhì)流向由下向上,且出口有一定的直管 |